检索结果-内蒙古大学图书馆

电镀与涂饰 2019年第15期38卷 826-832页

作者：彭雅利郭朝乾林松盛石倩韦春贝李洪苏一凡代明江中南大学材料科学与工程学院湖南长沙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东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

类金刚石(DLC)薄膜具有优异的力学性能和摩擦学性能,但薄膜内部有很高的残余应力,与基体结合强度较低,这大大的限制了DLC薄膜的厚度与应用范围。通过金属掺杂可有效调控DLC薄膜的力学、摩擦学、生物学等方面的性能。根据金属元素在非晶... 详细信息

类金刚石(DLC)薄膜具有优异的力学性能和摩擦学性能,但薄膜内部有很高的残余应力,与基体结合强度较低,这大大的限制了DLC薄膜的厚度与应用范围。通过金属掺杂可有效调控DLC薄膜的力学、摩擦学、生物学等方面的性能。根据金属元素在非晶碳基质中的存在形式,将金属掺杂类金刚石薄膜(Me-DLC)分为两类:弱碳金属掺杂类金刚石薄膜(如Al-DLC和Ag-DLC)和亲碳金属掺杂类金刚石薄膜(如Ti-DLC和Cr-DLC)。根据目前已有的研究,对这两类Me-DLC的结构和性能进行了归纳及分析。

关键词：类金刚石薄膜金属掺杂内应力摩擦学综述

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CrN及CrAlN涂层微观结构对抗冲蚀性能的影响

CrN及CrAlN涂层微观结构对抗冲蚀性能的影响

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第四届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2020年广东省真空学会学术年会

作者：田甜王迪林松盛柏松石倩代明江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中南大学材料科学与工程学院

冲蚀磨损是工程材料中常见的磨损现象。当固体颗粒物质被气流夹带并撞击工件表面时会发生固体颗粒侵蚀(SPE)。在各种应用中,包括直升机旋翼叶片,风力涡轮机,发电燃气轮机以及飞机挡风玻璃,机身和发动机,都可能严重磨损而导致部件材料的... 详细信息

冲蚀磨损是工程材料中常见的磨损现象。当固体颗粒物质被气流夹带并撞击工件表面时会发生固体颗粒侵蚀(SPE)。在各种应用中,包括直升机旋翼叶片,风力涡轮机,发电燃气轮机以及飞机挡风玻璃,机身和发动机,都可能严重磨损而导致部件材料的去除。针对航空用钛合金抗冲蚀性能不足的问题,利用真空阴极电弧沉积技术在TC11钛合金上沉积了CrN、CrAlN涂层,并研究了二元和三元涂层的微观结构对抗冲蚀性能的影响。本文采用扫描电镜观察涂层的表面和截面形貌,金相显微镜对表面的大颗粒进行定量分析;显微硬度计测量了涂层的维氏显微硬度;根据Stoney公式计算了涂层的残余应力;采用喷砂试验机对涂层的抗冲蚀性能进行测试,通过三维表面轮廓仪测量涂层厚度和侵蚀坑的深度;X射线衍射仪表征涂层中的晶体结构,利用FIB技术切割冲蚀坑区域并观察了冲蚀坑区域涂层的截面微观结构。结果表明:CrN和CrAlN涂层厚度几乎一致,但CrAlN涂层表面大颗粒数量较多,另外CrAlN涂层硬度可达到2846HV,而CrN涂层仅为1867HV。由于Al元素的掺杂,导致了CrAlN涂层残余应力更高,为-1.831GPa。冲蚀结果表明:有涂层的样品在30°时冲蚀速率仅为钛合金基体的1/8,在90°时仅为钛合金的1/3。另外分析了冲蚀坑下的裂纹扩展的形貌,发现在高冲蚀角条件下,涂层的冲蚀失效机理为脆性断裂失效。

关键词：抗冲蚀 CrAlN涂层力学性能裂纹扩展机理

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热障涂层体系典型黏结层的抗热腐蚀性能

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航空制造技术 2020年第14期63卷 34-40,47页

作者：阳颖飞任盼鲍泽斌邓春明李卫暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广州510632 中国科学院金属研究所沈阳110016 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510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

为了探究热障涂层体系中不同类型黏结层的热腐蚀行为,对比评价了4种典型黏结层(普通NiAl涂层、NiCoCrAlY涂层、Pt改性NiAl涂层以及Pt+Hf改性NiAl涂层)在900℃条件下Na2SO4/NaCl(质量分数75%∶25%)混合盐中的热腐蚀行为。利用扫描电镜、... 详细信息

为了探究热障涂层体系中不同类型黏结层的热腐蚀行为,对比评价了4种典型黏结层(普通NiAl涂层、NiCoCrAlY涂层、Pt改性NiAl涂层以及Pt+Hf改性NiAl涂层)在900℃条件下Na2SO4/NaCl(质量分数75%∶25%)混合盐中的热腐蚀行为。利用扫描电镜、X射线衍射以及电子探针等手段分析了热腐蚀过程中的物相结构、显微组织演变规律。研究结果表明,普通NiAl涂层退化最快,NiCoCrAlY涂层的退化速率相对NiAl涂层有所减慢,两种改性NiAl涂层表现出较好的抗热腐蚀性能,其中Pt改性NiAl涂层具有最佳的抗热腐蚀能力,相比之下Hf元素的加入对Pt–Al涂层抗热腐蚀性能无益。

关键词：热障涂层黏结层热腐蚀组织演变失效行为

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CrAlSiN涂层与不同材料配副时的摩擦学特性

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表面技术 2018年第6期47卷 181-187页

作者：韦春贝唐明林松盛代明江侯惠君李洪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

目的研究CrAlSiN涂层分别与304不锈钢、TC4钛合金、Al_2O_3陶瓷和GCr15钢四种不同材料配副时的摩擦学特性。方法采用阴极电弧离子镀技术在M35高速钢上制备了CrAlSiN涂层,采用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、划痕仪、球-盘式摩擦磨损试验仪... 详细信息

目的研究CrAlSiN涂层分别与304不锈钢、TC4钛合金、Al_2O_3陶瓷和GCr15钢四种不同材料配副时的摩擦学特性。方法采用阴极电弧离子镀技术在M35高速钢上制备了CrAlSiN涂层,采用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、划痕仪、球-盘式摩擦磨损试验仪和3D轮廓仪分别测试了涂层的结构和性能。结果 CrAlSiN涂层与304不锈钢、TC4钛合金和GCr15钢配副时的磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损,其中与亲和性高的304不锈钢、TC4钛合金粘着磨损严重。CrAlSiN涂层与不锈钢对磨时,摩擦系数最高,达到0.71;与GCr15钢对磨时,摩擦系数最低,但摩擦系数波动大;与钛合金对磨时,摩擦系数介于两者之间。CrAlSiN涂层与亲和性较差的Al_2O_3陶瓷之间的磨损形式为磨粒磨损,随着磨损的进行,摩擦系数逐渐降低。结论 CrAlSiN涂层与亲和性较高的材料对磨时,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损,与亲和性较差的Al_2O_3对磨时为磨粒磨损。

关键词： CrAlSiN涂层 304不锈钢 TC4钛合金 GCr15钢 Al2O3陶瓷摩擦磨损特性

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等离子喷涂用纳米结构T'相8YSZ球形喂料及应用展望

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表面技术 2019年第1期48卷 37-42页

作者：周飞飞刘敏邓春明王亮黄长翔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 中国科学院上海硅酸盐研究所集成计算材料研究中心上海201899 福建迪龙创新发展股份有限公司福建泉州362010

目的通过纳米粉体再造粒技术制备出等离子喷涂用高性能纳米结构非平衡转变四方相ZrO2-8%(8YSZ)球形喂料,以满足高端装备的需求。通过调控再造粒工艺以期应用于"两机"及陶瓷3D打印的耗材。方法以纳米8YSZ粉体为原料,通过纳米... 详细信息

目的通过纳米粉体再造粒技术制备出等离子喷涂用高性能纳米结构非平衡转变四方相ZrO2-8%(8YSZ)球形喂料,以满足高端装备的需求。通过调控再造粒工艺以期应用于"两机"及陶瓷3D打印的耗材。方法以纳米8YSZ粉体为原料,通过纳米粉体再造粒技术制备出等离子喷涂用纳米结构8YSZ喂料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了纳米结构8YSZ喂料的表面形貌、晶粒尺寸以及相结构。同时测定了纳米结构8YSZ喂料的松装密度、振实密度、流动性等物性参数。结果制备的纳米结构8YSZ喂料呈球形形貌,喂料表面光滑且内部致密,喂料处于自由流状态且其粒度满足等离子喷涂要求。在纳米粉体再造粒过程中,纳米结构8YSZ喂料晶粒尺寸没有明显长大,相结构为非平衡转变四方相即T′相。结论通过对纳米粉体再造粒工艺的调控,可以制备出粒度分布与组织结构可控的高性能纳米结构T'相de8YSZ球形喂料。制备出的高性能喂料有望用于航空发动机和燃气轮机(两机)等高端装备以及用于陶瓷3D打印的耗材。

关键词：纳米结构等离子喷涂 8YSZ 球形喂料 T′相再造粒

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等离子喷涂致密La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)透氧膜的氧传输行为

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稀有金属材料与工程 2018年第12期47卷 3697-3702页

作者：牛少鹏周克崧徐丽萍邓畅光毛杰曾威华南理工大学广东广州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东广州510651

采用超音速等离子喷涂(SAPS)和等离子物理气相沉积方法(PS-PVD)制备了结构致密的钙钛矿型(ABO_3)La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)(LSCF)透氧膜。利用氧程序升温脱附(O2-TPD)、XPS等手段,比较了2种膜在200～900℃间氧物种在表面及体相中的传递变化情况。O2-TPD结果显示:SAPS膜的物理吸附氧脱附量、化学吸附氧脱附量和晶格氧脱附量分别超过PS-PVD膜的2倍、3倍和6倍;而XPS结果显示:SAPS膜表面吸附氧与晶格氧O1s峰面积比也高于PS-PVD膜。以上结果表明SAPS膜对氧具有更好的吸附及解离能力、更多的本征氧空位及更高的空位生成能力。

关键词：超音速等离子喷涂低压等离子物理气相沉积透氧膜氧传输行为

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CVD金刚石刀具涂层膜基结合强度的优化方法

CVD金刚石刀具涂层膜基结合强度的优化方法

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第四届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2020年广东省真空学会学术年会

作者：范舒瑜王磊林松盛匡同春石倩代明江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华南理工大学材料科学与工程学院

随着航空、汽车、电子产业的迅速发展以及对材料轻质量化、高比强度的需求日益提高,碳纤维增强塑料、陶瓷以及石墨等难加工材料在工业中得到了广泛应用,开发耐磨性能优异、加工质量稳定、服役寿命长的超硬材料涂层刀具是发展的必然趋势... 详细信息

随着航空、汽车、电子产业的迅速发展以及对材料轻质量化、高比强度的需求日益提高,碳纤维增强塑料、陶瓷以及石墨等难加工材料在工业中得到了广泛应用,开发耐磨性能优异、加工质量稳定、服役寿命长的超硬材料涂层刀具是发展的必然趋势。众多研究表明,涂层和基体的结合力低是涂层失效的主要原因,针对CVD金刚石涂层刀具与硬质合金基体结合力不足的问题,利用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术沉积金刚石涂层前对基体表面采用酸碱溶液刻蚀,研究了不同酸碱刻蚀时间以及刻蚀步骤对硬质合金基体钴含量及脱钴层厚度对膜基结合强度的影响。本文利用扫描电镜(SEM)观察金刚石的微观形貌;原子力显微镜(AFM)考察金刚石表面粗糙度;划痕测试测量金刚石涂层与基体的结合力;X射线能谱分析(EDS)分析金刚石涂层中的杂质及基体中钴元素扩散情况;拉曼光谱(Raman)确定金刚石涂层中碳的组成结构。结果表明:随着刻蚀时间的延长,钴含量逐渐降低,但是结合力强度呈现先增加后降低的现象,可能是因为钴含量太低会导致脆弱层的出现,降低了基体韧性。最佳的酸碱处理时间分别是3 min和6 min。另外,对比了酸碱酸"三步法"和碱酸"两步法",发现"三步法"预处理能显著缩短预处理时间并增强膜基结合强度,可能是因为酸处理能刻蚀硬质合金表面的Co,为进一步刻蚀WC颗粒提供通道。

关键词：热丝化学气相沉积金刚石刀具涂层膜基结合强度

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调质结构对Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜力学性能影响

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稀有金属材料与工程 2018年第11期47卷 3468-3472页

作者：林松盛周克崧冯诚诚代明江石倩赵升升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东广州510650 深圳职业技术学院广东深圳518055

采用真空阴极电弧离子镀技术,在TC11钛合金和单晶Si片表面分别沉积不同调制周期、不同R_(Ti/TiN):RZr/ZrN调制比和不同厚度的Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、划痕仪、显微硬度计和应力测试仪分析测试了多层膜的截面形... 详细信息

采用真空阴极电弧离子镀技术,在TC11钛合金和单晶Si片表面分别沉积不同调制周期、不同R_(Ti/TiN):RZr/ZrN调制比和不同厚度的Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、划痕仪、显微硬度计和应力测试仪分析测试了多层膜的截面形貌、厚度、结合力、硬度和残余应力;重点研究了调制周期、调制比和膜层厚度等调制结构的改变对多层膜残余应力和相关性能的影响。结果表明:增加调制周期,则残余应力降低,结合力和硬度均增大;降低R_(Ti/TiN):RZr/ZrN调制比,则残余应力增大,结合力下降,硬度增加;增大多层膜厚度,则残余应力略有上升,结合力和硬度都提高,当膜层厚度达到7.54μm后,硬度稳定在30 GPa左右。

关键词： Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜调制结构残余应力电弧离子镀

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增材制造马氏体时效钢件离子氮化的组织-性能研究

增材制造马氏体时效钢件离子氮化的组织-性能研究

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第四届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2020年广东省真空学会学术年会

作者：洪悦董东东林松盛汪唯唐春梅匡同春代明江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材料科学与工程学院

增材制造马氏体时效钢的强韧性通常采用热处理方法进行调控,但进一步提高硬度和耐磨性仍然很困难。本工作拟通过离子氮化的方式进一步提高增材制造马氏体时效钢的机械性能。本工作对比研究了原始态和固溶、时效等常规热处理后的马氏体... 详细信息

增材制造马氏体时效钢的强韧性通常采用热处理方法进行调控,但进一步提高硬度和耐磨性仍然很困难。本工作拟通过离子氮化的方式进一步提高增材制造马氏体时效钢的机械性能。本工作对比研究了原始态和固溶、时效等常规热处理后的马氏体时效钢氮化行为及强韧化机理。研究结果表明,增材制造马氏体时效钢在不同热处理后获得的氮化样品均形成由富氮白亮层和富钼扩散层组成的氮化层。相对于增材制造样品,所有氮化样品的硬度和耐磨性均明显提升。增材制造后直接氮化的样品会出现同步时效效应提高心部硬度。相对于其他氮化样品,直接氮化样品表层具有最高的硬度、最好的韧性和最低的摩擦系数。显微组织表征和能量计算结果表明,增材制造直接氮化样品的优秀机械性能源于一种新型氮化结构和钼元素偏聚。这种新型氮化结构是由沿增材制造亚晶界分布粗晶含氮奥氏体相(γN)和贯穿亚晶界的细晶γN组成的交错层状结构。新型氮化结构有利于氮化层的强韧化和Fe-O-Si自润滑膜的形成。以上结果表明增材制造马氏体时效钢直接氮化流程最短且性能最优,直接氮化有望成为增材制造马氏体时效钢氮化处理的主流趋势。

关键词：马氏体时效钢耐磨性增材制造离子氮化

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超疏水复合涂层的制备和性能研究

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材料研究学报 2018年第7期32卷 502-512页

作者：高硕洪刘敏庞晓军张小锋邓畅光梁兴华邓春明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510651

采用大气等离子喷涂工艺(APS)制备了双层Al_2O_3/PTFE复合涂层和单层Al_2O_3-PTFE复合涂层两种涂层结构体系的疏水复合涂层,使用扫描电子显微镜(SEM)、3D表面形貌仪、显微硬度计、接触角测试仪和摩擦磨损试验机分别表征了复合涂层的微... 详细信息

采用大气等离子喷涂工艺(APS)制备了双层Al_2O_3/PTFE复合涂层和单层Al_2O_3-PTFE复合涂层两种涂层结构体系的疏水复合涂层,使用扫描电子显微镜(SEM)、3D表面形貌仪、显微硬度计、接触角测试仪和摩擦磨损试验机分别表征了复合涂层的微观形貌、相组成、粗糙度、硬度、疏水性能以及耐磨性能。评价复合涂层的性能并进而研究了Al_2O_3陶瓷作为粘结层和硬质颗粒填充相以及工艺参数对复合涂层的疏水性能和耐磨性能的影响。结果表明:无论Al_2O_3陶瓷作为粘结层还是硬质填充相添加到涂层中,都显著提高了单一PTFE涂层的摩擦学性能。Al_2O_3-PTFE复合涂层的耐磨性能优于Al_2O_3/PTFE复合涂层,两复合涂层的磨损率和摩擦系数依次为2.84×10^(-5)mm^3/N·m、9.97×10^(-5)mm^3/N·m和0.51、0.38;复合涂层的表面都具有良好的疏水性能,与水的静态接触角分别为155.4°和148.9°。良好的疏水性能源于表面粗糙的微纳米级突起结构和表面存在密集分布的低表面能氟化物的协同作用。进行摩擦磨损试验后表面的突起结构受到一定的破坏,涂层的疏水性能有所下降,但是Al_2O_3/PTFE复合涂层仍然具有超疏水性。

关键词：复合材料超疏水复合涂层大气等离子喷涂疏水性能耐磨性能

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