检索结果-内蒙古大学图书馆

中国表面工程 2020年第4期33卷 1-15页

作者：吴洪键李文波邓春明刘敏廖汉林邓思豪贝尔福-蒙贝利亚技术大学ICB-PMDM-LERMPS实验室法国贝尔福90000 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程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

近些年来,冷喷涂技术得到快速的发展,并逐渐形成了一门新的增材制造方法。但由于目前存在的诸多技术壁垒以及居高不下的制造成本,使得冷喷涂增材制造技术尚未得到广泛的应用。文中从技术与应用的角度出发,对冷喷涂增材制造目前存在的一... 详细信息

近些年来,冷喷涂技术得到快速的发展,并逐渐形成了一门新的增材制造方法。但由于目前存在的诸多技术壁垒以及居高不下的制造成本,使得冷喷涂增材制造技术尚未得到广泛的应用。文中从技术与应用的角度出发,对冷喷涂增材制造目前存在的一些关键技术问题以及未来发展的方向进行梳理与讨论,同时也提出了一些适用的解决方案。目的是为促进该技术实现更高价值的制造过程,从而推动冷喷涂增材制造技术的发展。

关键词：冷喷涂增材制造金属复合制造机器人

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稀土含量对Ti6Al4V钛合金等离子渗氮层组织和摩擦学性能的影响

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表面技术 2020年第3期49卷 148-154页

作者：韦乃安韦春贝代明江柏松林松盛侯惠君李洪苏一凡唐鹏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材料表面工程技术国家工程实验室广州510651 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的研究稀土含量对Ti6Al4V钛合金表面等离子体渗氮层结构和性能的影响。方法运用等离子表面改性技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行等离子渗氮处理,渗氮过程中通入不同含量的稀土作为催渗剂,以获得钛合金表面强化层。利用金相显微镜和扫描... 详细信息

目的研究稀土含量对Ti6Al4V钛合金表面等离子体渗氮层结构和性能的影响。方法运用等离子表面改性技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行等离子渗氮处理,渗氮过程中通入不同含量的稀土作为催渗剂,以获得钛合金表面强化层。利用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察渗氮层组织,用X射线衍射仪(XRD)分析渗层相组成,用能谱仪(EDS)检测渗层的化学成分,用维氏显微硬度计测量渗层的显微硬度,用球-盘式摩擦磨损试验机和三维轮廓仪检测渗层的摩擦磨损性能。结果TC4钛合金表面等离子渗氮层结构包括表面化合物层(主要成分为δ-TiN)和扩散层(主要为N原子扩散形成的N-Ti固溶体),加入稀土可以促进N原子向基体的扩散,提高渗氮速度。渗层厚度增加,硬度和耐磨性能提高,扩散层使钛合金基体与化合物层之间的硬度梯度更加平缓。当稀土通入速率为60 mL/min时,渗层厚度可达155μm,表面硬度为1275HV0.05,摩擦系数降到0.27,磨损率明显降低。结论钛合金等离子渗氮过程中加入稀土可以有效提高渗速,改善渗氮层硬度,提高材料表面的耐磨性能。

关键词： TC4钛合金等离子渗氮稀土 TiN 显微硬度摩擦磨损

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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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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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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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选区激光熔化成形多孔Ti6Al4V (ELI)合金的拉伸性能及断裂机制

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材料导报 2020年第4期34卷 73-76页

作者：李卿赵国瑞马文有余红雅刘敏华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 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

为了研究孔隙率、支杆直径等结构参数对多孔Ti6Al4V(Extra-low interstitial,ELI)合金拉伸性能的影响,本实验采用选区激光熔化的方法成形了正八面结构的多孔Ti6Al4V(ELI)合金,在室温下对不同结构参数的多孔Ti6Al4V(ELI)合金进行了拉伸试... 详细信息

为了研究孔隙率、支杆直径等结构参数对多孔Ti6Al4V(Extra-low interstitial,ELI)合金拉伸性能的影响,本实验采用选区激光熔化的方法成形了正八面结构的多孔Ti6Al4V(ELI)合金,在室温下对不同结构参数的多孔Ti6Al4V(ELI)合金进行了拉伸试验,并利用扫描电镜观察合金的断口形貌以分析其拉伸断裂机制。结果表明:在相同孔隙率下,随着支杆直径的增大,多孔结构的抗拉强度和延伸率都明显升高;当支杆直径相近时,孔隙率的升高则会导致多孔结构的抗拉强度和延伸率下降;拉伸断口存在大量的解理台阶和少量的韧窝,表明正八面体多孔Ti6Al4V(ELI)合金的拉伸断裂机制为脆性和韧性断裂。

关键词：增材制造选区激光熔化多孔结构 Ti6Al4V (ELI)合金拉伸

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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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等离子喷涂超高温热障涂层用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料的研究

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表面技术 2020年第4期49卷 98-103,112页

作者：周飞飞刘敏邓春明张小锋王铀哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 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510651

目的通过纳米粉体造粒技术制备出适合热喷涂超高温用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料,进而采用热喷涂方法制备出纳米结构的热障涂层,以满足下一代热障涂层服役温度需求。方法以化学共沉淀法合成的纳米La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O... 详细信息

目的通过纳米粉体造粒技术制备出适合热喷涂超高温用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料,进而采用热喷涂方法制备出纳米结构的热障涂层,以满足下一代热障涂层服役温度需求。方法以化学共沉淀法合成的纳米La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7粉末为原料,通过球磨、喷雾干燥及热处理工艺制备出纳米结构的La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7喂料,进而采用大气等离子喷涂方法制备出纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7热障涂层。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对原始纳米粉体、纳米喂料及喷涂态涂层进行显微形貌和组织结构分析。此外,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对制备的纳米喂料进行成分分析。结果制备出的纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7喂料表面光滑、呈球形,成分与化学计量比基本一致。相对于原始纳米粉末,喂料晶粒长大并不显著。喷涂态涂层部分晶粒长大,但仍保留纳米结构。结论成功制备出纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料及纳米结构热障涂层,有望作为下一代超高温热障涂层材料。

关键词：等离子喷涂超高温热障涂层纳米结构 La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7 球形喂料造粒

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PS-PVD制备粘结层及其对热障涂层性能的影响

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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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Co/Pt改性铝化物涂层热腐蚀行为探究及比较

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材料研究与应用 2022年第2期16卷 243-252页

作者：德先龙邓鹏尹斌胡通云张悦邓春明沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 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东省科学院新材料研究所广东广州510651

为提高镍基单晶高温合金的抗热腐蚀性能,采用电镀/高温气相渗铝的方法,在合金基体表面分别制备了铝化物涂层、Co改性铝化物涂层和Co/Pt共改性铝化物涂层。将涂层样品置于Na_(2)SO_(4)/NaCl(质量百分比75∶25)混合盐中进行了900℃热腐蚀... 详细信息

为提高镍基单晶高温合金的抗热腐蚀性能,采用电镀/高温气相渗铝的方法,在合金基体表面分别制备了铝化物涂层、Co改性铝化物涂层和Co/Pt共改性铝化物涂层。将涂层样品置于Na_(2)SO_(4)/NaCl(质量百分比75∶25)混合盐中进行了900℃热腐蚀实验,利用XRD和SEM/EDS等方法研究了三种涂层样品的热腐蚀行为,同时还研究了Co和Pt元素对涂层抗热腐蚀性能的影响。实验结果表明:900℃热腐蚀100 h后,铝化物涂层的质量增重为4.07 g·cm^(-2),Co改性铝化物涂层质量增重为0.74 g·cm^(-2),Co/Pt共改性铝化物涂层的质量增重为5.96 g·cm^(-2);Co/Pt共改性铝化物涂层无明显剥落,氧化膜相对完整,说明其抗热腐蚀性能最好,而另两种涂层则出现明显剥落,说明二者抗热腐蚀性能均较差。Co/Pt的协同作用,促进了涂层表面保护性Al_(2)O_(3)膜的形成,提高了氧化膜的粘附性和自修复性,增大了涂层的钝化范围,降低了涂层外部的S及O等元素的向内扩散速度。

关键词：改性铝化物涂层单晶高温合金 Co/Pt共改性热腐蚀

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