检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2020年第6期49卷 236-243页

作者：张啸刘敏毛杰刘飞邓子谦邓春明郑黎广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

目的探究真空热处理对PS-PVD制备的粘结层的影响,并研究PS-PVD制备粘结层对热障涂层性能的影响。方法采用PS-PVD技术在高温合金基体上制备不同材料体系的粘结层和陶瓷层,采用真空热处理和高温氧化试验,对粘结层与基体界面间的元素扩散... 详细信息

目的探究真空热处理对PS-PVD制备的粘结层的影响,并研究PS-PVD制备粘结层对热障涂层性能的影响。方法采用PS-PVD技术在高温合金基体上制备不同材料体系的粘结层和陶瓷层,采用真空热处理和高温氧化试验,对粘结层与基体界面间的元素扩散过程以及不同材料粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响进行研究,并通过X射线衍射和EDS能谱对涂层的物相及元素分布进行分析。结果通过PS-PVD制备的不同粘结层体系的热障涂层试样,在近粘结层处的陶瓷层物相组成并无明显区别。粘结层与基体的元素扩散情况受真空热处理时间和温度的影响,随着真空热处理时间的延长,基体一侧的富铝相逐渐增多。当热处理8 h后,形成的扩散区的宽度已超过20μm;随着热处理温度的提高,同样也形成了更宽的扩散区。NiCoCrAlYTa/7YSZ热障涂层氧化100 h后,TGO层的厚度达到4.0μm,氧化150 h时,涂层发生脱离。NiCrAlY/7YSZ热障涂层氧化150 h后,TGO层的厚度达到4.4μm,但未出现脱离现象。结论热处理的时间越长,温度越高,粘结层与基体的元素扩散行为越剧烈。不同的粘结层材料会影响热障涂层的氧化动力学过程。

关键词： PS-PVD热障涂层粘结层真空热处理元素扩散氧化动力学

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电弧离子镀NiAlHf涂层的抗高温氧化性能

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表面技术 2020年第4期49卷 292-298页

作者：陈旋旋石倩林松盛汪唯刘志义代明江杨洪志许中湛中南大学材料科学与工程学院长沙410083 广东省新材料研究所现代表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的通过电弧离子镀技术,获得抗氧化性能优良的NiAl涂层。方法采用电弧离子镀技术,在弧流为110 A,偏压为-50 V的参数下沉积NiAlHf涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的物相结构和形貌进行分析,通过能谱仪(EDS)分析... 详细信息

目的通过电弧离子镀技术,获得抗氧化性能优良的NiAl涂层。方法采用电弧离子镀技术,在弧流为110 A,偏压为-50 V的参数下沉积NiAlHf涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的物相结构和形貌进行分析,通过能谱仪(EDS)分析涂层的成分。采用恒温氧化增重实验对涂层的氧化动力学进行分析。结果由电弧离子镀技术制备的NiAl涂层致密均匀,无大颗粒、孔洞等缺陷。涂层主要由β-NiAl相组成,活性元素Hf固溶在主相中。NiAlHf涂层表现出良好的抗高温氧化性能,动力学曲线符合抛物线规律,在1150℃下恒温氧化200h的平均氧化速率为0.0841g/(m^2×h),远优于传统MCrAlY涂层体系。NiAlHf涂层在氧化初期形成保护性的α-Al2O3氧化皮以及少量亚稳态的θ-Al2O3,随后θ-Al2O3逐渐转变为稳态的α-Al2O3。Hf在涂层表面富集从而形成HfO2,对氧化皮形成了钉扎作用,增强了氧化皮的粘附性,提高了涂层的抗氧化性能。随着氧化的进行,涂层中的β-NiAl相逐渐转变为γ'-Ni3Al相。结论 NiAlHf涂层在1150℃下仍具备优良的抗高温氧化性能,对下一代耐更高温度涂层开发,电弧离子镀NiAl涂层的技术推广及工业化应用有一定的指导作用。

关键词：电弧离子镀镍基高温合金防护涂层 NiAlHf涂层氧化动力学抗高温氧化性能

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掺硅无氢类金刚石碳膜在高温大气环境下的热致超低摩擦特性

掺硅无氢类金刚石碳膜在高温大气环境下的热致超低摩擦特性

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第八届粤港澳真空科技创新发展论坛暨2024年广东省真空学会学术年会

作者：陈彦军林松盛苏峰华李助军广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室华南理工大学机械与汽车工程学院广州铁路职业技术学院机械与电子学院

采用HiPIMS-DCMS叠加沉积技术成功制备了一系列不同硅含量的无氢掺硅类金刚石（Si-DLC）薄膜。并系统探究了硅含量对薄膜微观结构、力学性能以及高温摩擦学性能的影响,旨在评估Si-DLC薄膜作为高温固体润滑材料的潜力。结果表明,硅的掺... 详细信息

采用HiPIMS-DCMS叠加沉积技术成功制备了一系列不同硅含量的无氢掺硅类金刚石（Si-DLC）薄膜。并系统探究了硅含量对薄膜微观结构、力学性能以及高温摩擦学性能的影响,旨在评估Si-DLC薄膜作为高温固体润滑材料的潜力。结果表明,硅的掺入使得Si原子优先取代sp杂化的碳原子,增加了sp位点的比例,导致DLC薄膜的sp/sp比值明显增加,有效提高了薄膜的热稳定性。同时,Si掺杂提高了Si-DLC薄膜的硬度和膜基结合力,并有效降低了薄膜的残余应力。此外,研究发现少量的Si掺杂使得DLC薄膜在高温大气环境下具有优异的润滑性能。特别地,当Si含量为3.0 at.%时,Si-DLC膜在450℃高温条件下展现出极低的摩擦系数,局部摩擦系数低至0.0046,平均摩擦系数仅为0.019,磨损率也达到了极低的2.16×10mm/N·m。这一优异表现主要是由于450℃高温下在摩擦副和薄膜对摩区域形成一层由大量sp-C相和微量SiO组成的完整且致密的转移层,该层在摩擦过程中发挥了显著的润滑作用,从而实现DLC薄膜在高温条件下的低摩擦磨损。

关键词： Si-DLC薄膜高功率脉冲磁控溅射技术力学性能高温摩擦学性能润滑机制

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调制结构对Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜性能的影响

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真空 2022年第3期59卷 29-34页

作者：谌曲平林松盛刘灵云郭朝乾石倩汪云程吕亮刘若愚易出山中国航发南方工业有限公司湖南株洲412000 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

为提高钛合金的服役性能,采用真空阴极电弧离子镀技术,在TC4钛合金上制备不同R_(Cr-CrN):R_(Cr-CrAlN)调制比的多层膜。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、划痕仪、应力测试仪和砂粒冲蚀试验仪检测并分析了多层膜的截... 详细信息

为提高钛合金的服役性能,采用真空阴极电弧离子镀技术,在TC4钛合金上制备不同R_(Cr-CrN):R_(Cr-CrAlN)调制比的多层膜。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、划痕仪、应力测试仪和砂粒冲蚀试验仪检测并分析了多层膜的截面形貌、结构、厚度、硬度、结合力、残余应力和抗砂粒冲蚀性能等。重点研究了R_(Cr-CrN):R_(Cr-CrAlN)调制比对多层膜性能的影响。结果表明:所制备的多层膜厚度均在7~8μm,过渡层约1.5μm厚,单一周期厚度在150~200nm;膜层均呈现(200)择优生长面心立方结构;随着Cr-CrAlN层占比的增加,膜层的硬度、残余应力和膜基结合力均相应地上升;在90°攻角下不同调制比的多层膜未完全破损前,其抗砂粒冲蚀能力是TC4基材的3倍以上,而在30°攻角下多层膜的抗砂粒冲蚀能力则约为TC4基材的8倍;R_(Cr-CrN):R_(Cr-CrAlN)调制比为1∶2时所制备的多层膜具有最佳的综合性能。

关键词：调制比多层膜抗砂粒冲蚀性能电弧离子镀钛合金

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扫描间距对选区激光熔化NiTi形状记忆合金相变行为及力学性能的影响

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激光与光电子学进展 2021年

作者：余春风胡永俊卢冰文马文有王岳亮董东东刘敏广东工业大学材料与能源学院广东省科学院新材料研究所现代表面工程技术国家重点实验室

选区激光熔化（SLM）增材制造技术为NiTi形状记忆合金复杂结构件的制造开辟了新途径，已成为智能材料领域的研究热点之一。本文采用OM、SEM、XRD、DSC、压缩和拉伸等实验手段，重点研究了扫描间距h对SLM成形NiTi合金致密度、组织结构、... 详细信息

选区激光熔化（SLM）增材制造技术为NiTi形状记忆合金复杂结构件的制造开辟了新途径，已成为智能材料领域的研究热点之一。本文采用OM、SEM、XRD、DSC、压缩和拉伸等实验手段，重点研究了扫描间距h对SLM成形NiTi合金致密度、组织结构、相变行为及力学性能的影响。结果表明：线能量密度在100 J/m～250 J/m范围内时，可获得连续且稳定的单熔道试样。随扫描间距h从115μm减小到64μm,SLM成形NiTi合金块体的NiTi (B2)相含量有所减少，相对密度增大，表面粗糙度减小，相变温度逐渐增大。其中，扫描间距h=77μm的NiTi块体试样成形质量和综合性能最佳，其致密度为98.5%，压缩强度和拉伸强度分别为3351 MPa和839 MPa；第1次压缩循环后，超弹性可回复应变为5.99%，应变回复率高达97%。第10、20次压缩循环后，可回复应变仍保持有5.77%和5.75%。

关键词：激光技术选区激光熔化形状记忆合金相变行为力学性能超弹性

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结构调制高硬度TiCu/TiN-Cu纳米多层复合膜制备及其机械性能

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哈尔滨工业大学学报 2021年第8期53卷 56-63页

作者：杨浩志辛艳青郑小龙石倩代明江林松盛孙珲山东大学(威海)超级计算中心山东威海264209 山东大学空间科学与物理学院山东威海264209 广东省现代表面工程技术重点实验室(广东省新材料研究所) 广州510651

为改善TiN硬质薄膜的硬度和耐摩擦磨损性能,采用多弧离子镀技术,在硬质合金基底上制备了单层TiN-Cu薄膜和调制周期Λ=5.9~62.1 nm的5组TiCu/TiN-Cu纳米多层复合膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、纳米... 详细信息

为改善TiN硬质薄膜的硬度和耐摩擦磨损性能,采用多弧离子镀技术,在硬质合金基底上制备了单层TiN-Cu薄膜和调制周期Λ=5.9~62.1 nm的5组TiCu/TiN-Cu纳米多层复合膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、划痕仪和摩擦磨损试验机等测试仪器,表征了薄膜的微观结构及机械性能,并研究了调制周期对纳米多层复合膜结构及机械性能的影响。实验结果表明:与单层TiN-Cu薄膜相比,TiCu/TiN-Cu纳米多层复合膜有效地抑制了晶粒生长,而且分层明显,薄膜均匀致密,薄膜中TiN晶粒以面心立方结构沿(111)方向生长。随着调制周期的减小,薄膜的结晶性有所下降,薄膜的硬度呈现先增大后减小的趋势。在调制周期为13.7 nm时,薄膜综合性能达到最佳,薄膜的硬度达到了42.6 GPa,H^(3)/E^(2)值也达到了0.689,摩擦系数为0.17,附着力为49.2 N,接近53.1 N的最高值,表明薄膜具有理想的硬度和耐摩擦磨损能力。在使用多弧离子镀工艺制备TiCu/TiN-Cu纳米多层复合多层膜的过程中,通过调整调制周期,有效地改善了膜层的机械性能,拓展了膜层的应用范围。

关键词：多弧离子镀纳米多层复合膜 TiN-Cu 调制周期机械性能

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气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响

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表面技术 2020年第1期49卷 318-325页

作者：吴增荣胡永俊代明江张科杰小川和洋谢迎春黄仁忠广东工业大学材料与能源学院广州510006 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650 日本东北大学日本仙台980-8579

目的研究气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响,以期为制备高性能涂层提供重要参考。方法利用冷喷涂技术,在较高的工作气体压力(5 MPa)下,通过改变工作气体温度(450、500、550、600℃),采用氮气在纯铝基体上制备了大厚度7075铝合... 详细信息

目的研究气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响,以期为制备高性能涂层提供重要参考。方法利用冷喷涂技术,在较高的工作气体压力(5 MPa)下,通过改变工作气体温度(450、500、550、600℃),采用氮气在纯铝基体上制备了大厚度7075铝合金涂层。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层组织结构及孔隙率进行了分析测定,用维氏显微硬度法测定涂层硬度,通过拉伸实验测定涂层结合强度,研究了冷喷涂工作气体温度对7075铝合金涂层组织及沉积特性的影响。结果工作气体温度在450~550℃范围时,对涂层组织及力学性能影响有限。当工作气体温度为450℃时,涂层孔隙率为0.14%,显微硬度为117.8HV0.1,结合强度超过55.3 MPa。但过高的工作气体温度并不利于冷喷涂7075铝合金涂层的制备,当喷涂气体温度达到600℃时,涂层孔隙率升高到4.2%。结论仅采用廉价的氮气即可制备高致密度和高结合强度的冷喷涂7075涂层,当主气温度在450~550℃区间时,涂层微观组织和性能随气体温度变化不大,而过高的工作气体温度(600℃)并不利于冷喷涂7075涂层相关性能的提升。

关键词：冷喷涂 7075涂层气体温度显微组织性能

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NiCrAlY涂层与镍基单晶高温合金基体的互扩散行为

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第11期51卷 3187-3198页

作者：邓鹏荔琴刘英坤尹斌石倩张利军杨焜邓春明李风广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

采用多弧离子镀技术在镍基单晶高温合金基体表面制备NiCrAlY涂层,并利用XRD、SEM/EDS、EPMA等表征方法研究试样在1100℃热暴露100 h过程中涂层/基体之间互扩散引发的微观结构演变与各组元的成分分布。基于所测定的各组元成分−距离曲线,... 详细信息

采用多弧离子镀技术在镍基单晶高温合金基体表面制备NiCrAlY涂层,并利用XRD、SEM/EDS、EPMA等表征方法研究试样在1100℃热暴露100 h过程中涂层/基体之间互扩散引发的微观结构演变与各组元的成分分布。基于所测定的各组元成分−距离曲线,采用基于数值回归方法框架的HitDIC软件获得各组元沿整个扩散通道的主互扩散系数。研究结果表明:在1100℃热暴露初期,NiCrAlY涂层和基体界面处形成了互扩散区(IDZ)和二次反应区(SRZ),而且IDZ和SRZ的厚度随热暴露时间不断增大;在SRZ中析出的颗粒状和针状拓扑密堆相(TCP)主要由Re,Cr,W等元素组成,且与合金基体界面成特定角度;在热暴露过程中NiCrAlY涂层与基体间主要发生Cr元素向基体的内扩散和Ni,Al,Ta,Re,W等元素由基体向涂层的外扩散,且随着热暴露时间的延长,涂层与基体界面处元素的浓度梯度逐步减小;采用数值回归法获得的模拟结果与实测成分−距离曲线吻合较好,且Al,Co和Cr成分变化对所得各组元主互扩散系数的影响较大。

关键词： NiCrAlY涂层镍基单晶高温合金互扩散热暴露数值回归法

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热喷涂氧化铝基复合陶瓷涂层的摩擦学与耐腐蚀性能研究

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电镀与涂饰 2025年第2期44卷 112-121页

作者：王传奇吕环祥李双建范秀娟毛杰邓春明海装沈阳局驻哈尔滨地区第一军事代表室黑龙江哈尔滨150060 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

[目的]热喷涂Al_(2)O_(3)陶瓷涂层虽有良好的耐磨性、耐蚀性及化学稳定性,但润滑性差、内部存在缺陷等缺点严重制约其在海洋领域的发展。[方法]以NaAlO_(2)作为造孔剂,通过喷雾造粒后等离子喷涂,制得多孔Al_(2)O_(3)涂层,再真空浸渍环... 详细信息

[目的]热喷涂Al_(2)O_(3)陶瓷涂层虽有良好的耐磨性、耐蚀性及化学稳定性,但润滑性差、内部存在缺陷等缺点严重制约其在海洋领域的发展。[方法]以NaAlO_(2)作为造孔剂,通过喷雾造粒后等离子喷涂,制得多孔Al_(2)O_(3)涂层,再真空浸渍环氧树脂(EP)与全氟聚醚(PFPE),获得拥有梯度润滑相的Al_(2)O_(3)-EP复合涂层。考察了造孔剂添加量对涂层孔隙率和摩擦学性能的影响。利用中性盐雾试验与电化学测试,结合微观形貌分析,研究了封孔润滑相对涂层耐腐蚀性能的影响。[结果]Al_(2)O_(3)涂层的孔隙率随着NaAlO_(2)添加量的增加而升高,能让更多EP与PFPE填充进入涂层的孔隙及微裂纹中,涂层的摩擦学性能显著增强。造孔Al_(2)O_(3)-EP复合涂层的耐腐蚀性能较纯氧化铝涂层大幅增强。如10%造孔剂含量的试样C2,其孔隙率为(28.4±3.3)%,8 N载荷下的摩擦因数为0.12±0.01,较未添加造孔剂的C0试样降低20%,其腐蚀电流密度与纯氧化铝涂层相比则降低了93.5%。[结论]通过控制造孔剂的含量来改变热喷涂氧化铝涂层内部的孔隙率,用以存储EP与PFPE,兼顾了涂层的力学性能、摩擦学性能与耐腐蚀性能,有助于拓宽氧化铝陶瓷涂层在湖泊、海洋等腐蚀环境中的应用。

关键词：氧化铝喷雾造粒热喷涂真空浸渍复合涂层摩擦学耐蚀性

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以EBSD技术表征奥氏体不锈钢形变及焊接后抗有害元素迁移

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材料研究与应用 2022年第6期16卷 1052-1057页

作者：王昊郑先伟赵利孙秀慧况敏广东省科学院新材料研究所/现代材料表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 广东联塑科技实业有限公司/广东省塑料成型加工技术企业重点实验室广东佛山528318

奥氏体不锈钢用于饮用水管制作时需经弯管形变和焊接工艺,该工艺过程引起的不锈钢组织结构演变将影响其抗腐蚀性能。通过背散射电子衍射技术分析奥氏体不锈钢经某弯管形变和焊接后的晶粒度、相组成、织构等变化,结果表明:弯管形变对不... 详细信息

奥氏体不锈钢用于饮用水管制作时需经弯管形变和焊接工艺,该工艺过程引起的不锈钢组织结构演变将影响其抗腐蚀性能。通过背散射电子衍射技术分析奥氏体不锈钢经某弯管形变和焊接后的晶粒度、相组成、织构等变化,结果表明:弯管形变对不锈钢内部组织结构的影响甚微,不会引起有害元素迁移量增加,而焊接对不锈钢内部组织结构的影响更大,可能是造成金属元素迁移的重要因素。

关键词：不锈钢 EBSD 有害元素迁移

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