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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SOFC金属连接体Mn-Co尖晶石防护涂层掺杂改性研究进展

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材料研究与应用 2022年第6期16卷 934-941页

作者：杨壮壮江舟文魁宋琛刘太楷邓畅光邓春明朱晖朝张留艳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 广东工业大学材料与能源学院广东广州510640 佛山桃园先进制造研究院广东佛山528225

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高、燃料适用范围广等优点,具有广阔的应用前景。由于SOFC工作温度较高(600-800℃),金属连接体长期服役过程中会发生严重的氧化和元素挥发,导致电池性能衰退,降低其使用寿命,故而需要对金属连... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高、燃料适用范围广等优点,具有广阔的应用前景。由于SOFC工作温度较高(600-800℃),金属连接体长期服役过程中会发生严重的氧化和元素挥发,导致电池性能衰退,降低其使用寿命,故而需要对金属连接体进行防护。在现有的防护涂层材料中,Mn-Co尖晶石涂层能有效抑制金属连接体的氧化和Cr挥发,被广泛用于金属连接体防护,但其高温电导率需要进一步提升。掺杂改性是一种有效提高Mn-Co尖晶石电导率和防护性能的方法。围绕Mn-Co尖晶石掺杂元素和改性方法,详细介绍了SOFC金属连接体Mn-Co尖晶石防护涂层的研究进展。

关键词：固体氧化物燃料电池金属连接体防护涂层 Mn-Co尖晶石掺杂改性

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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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CeO_(2)⁃Y_(2)O_(3)⁃ZrO_(2)热障涂层研究进展

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材料研究与应用 2023年第5期17卷 953-966页

作者：侯振宁杨文超湛永钟张小锋张景钦毛杰杨冠军谭僖广西大学资源环境与材料学院/省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室/有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西南宁530004 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 西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049

随着先进航空发动机涡轮叶片热障涂层服役温度、服役寿命和隔热性能等要求的不断提升,传统的6%—8%Y_(2)O_(3)部分稳定ZrO_(2)(YSZ)热障涂层由于存在容易产生高温相变、变形剥落等问题,已难以适应未来高温等更加严苛的工作环境。CeO_(2)... 详细信息

随着先进航空发动机涡轮叶片热障涂层服役温度、服役寿命和隔热性能等要求的不断提升,传统的6%—8%Y_(2)O_(3)部分稳定ZrO_(2)(YSZ)热障涂层由于存在容易产生高温相变、变形剥落等问题,已难以适应未来高温等更加严苛的工作环境。CeO_(2)和Y_(2)O_(3)共同稳定的ZrO_(2)(CYSZ)涂层具有良好的高温相稳定性、较好的抗熔盐腐蚀性能,CeO_(2)的掺杂能使ZrO_(2)材料的热导率降低,提高涂层的隔热性能、热膨胀系数和抗热震性能。综述了国内外CYSZ热障涂层的研究成果和存在的问题,阐述了CeO_(2)掺杂对YSZ热障涂层性能的影响机制,并简要介绍了目前国内外CYSZ热障涂层及其材料的制备技术研究进展。

关键词：热障涂层 CeO_(2)-Y_(2)O_(3)-ZrO_(2)(CYSZ) 掺杂机理高温性能热喷涂技术

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NiAlHfY涂层微观结构演变及元素互扩散行为研究

NiAlHfY涂层微观结构演变及元素互扩散行为研究

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第六届粤港澳真空科技创新发展论坛暨先进微纳制造技术与前沿应用高峰论坛

作者：李小亚张浩石倩代明江林松盛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粉末冶金国家重点实验室

航空发动机服役温度不断提高,对材料的高温防护性能提出了更高的要求,NiAl体系涂层因其具有高熔点、低密度,良好的高温抗氧化性能,因此能够在其表面生成一层致密的氧化铝层,可为高温零部件提供优良的高温防护,有望在1200℃以上使用。在... 详细信息

航空发动机服役温度不断提高,对材料的高温防护性能提出了更高的要求,NiAl体系涂层因其具有高熔点、低密度,良好的高温抗氧化性能,因此能够在其表面生成一层致密的氧化铝层,可为高温零部件提供优良的高温防护,有望在1200℃以上使用。在氧化过程中,涂层元素向表面扩散引起氧化层组织演变及涂层与镍基高温合金因化学成分差异所发生的界面互扩散行为,不仅降低了涂层的高温防护性能,而且影响镍基高温合金的力学性能。针对此问题,本研究通过多弧离子镀技术在镍基单晶合金上制备NiAlHf,NiAlHfY涂层,通过研究高温条件下的组织演变及典型元素互扩散行为,得到Y掺杂在高温氧化后涂层中具有更高的A1的剩余量和较少的TCP析出相,Y掺杂后减弱了Al向基体的内扩散,减缓了TCP相的析出。

关键词： NiAlHf NiAlHfY涂层元素互扩散微观结构演变 TCP相

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NiAl基高温防护涂层成分结构设计与演变

NiAl基高温防护涂层成分结构设计与演变

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第六届粤港澳真空科技创新发展论坛暨先进微纳制造技术与前沿应用高峰论坛

作者：李小亚石倩林松盛代明江周克崧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粉末冶金国家重点实验室

NiAl基防护涂层因在高温环境下易发生氧化皮开裂和剥落,与基体严重互扩散,不耐熔盐腐蚀性能等问题,制约了NiAl基涂层的应用。基于此,我们课题组采用电弧离子镀（AIP）技术制备NiAlHfRu,NiAlHfY,NiCrAlY/NiAlHfY改性的NiAl基高温防护涂层... 详细信息

NiAl基防护涂层因在高温环境下易发生氧化皮开裂和剥落,与基体严重互扩散,不耐熔盐腐蚀性能等问题,制约了NiAl基涂层的应用。基于此,我们课题组采用电弧离子镀（AIP）技术制备NiAlHfRu,NiAlHfY,NiCrAlY/NiAlHfY改性的NiAl基高温防护涂层,研究结果表明:Ru掺杂改变了Al的扩散机制,降低涂层中Al的扩散速率,缓解有害TCP相的析出;Y掺杂提高涂层的抗氧化性能与氧化皮的粘附性能;同时,在不降低高温抗氧化性能的同时,NiCrAlY/NiAlHfY提高了涂层的高温熔盐腐蚀性能。NiAlHfY涂层具有最优的高温抗氧化性能,氧化200h的平均氧化速率约为0.0912g/m·h,NiCrAlY/NiAlHfY涂层具有最优的耐熔盐腐蚀性能,腐蚀100 h的平均腐蚀增重速率为0.3628 g/m·h。

关键词： NiAl基涂层高温抗氧化高温熔盐腐蚀互扩散

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质子交换膜燃料电池不锈钢双极板非晶碳涂层结构及性能

质子交换膜燃料电池不锈钢双极板非晶碳涂层结构及性能

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第六届粤港澳真空科技创新发展论坛暨先进微纳制造技术与前沿应用高峰论坛

作者：李剑微张程林松盛石倩代明江苏一凡唐鹏韦春贝任贝贝张飞宇广东工业大学机电工程学院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

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种可持续再生能源装置,具有广泛的应用前景,尤其是在汽车领域。作为PEMFC核心部件之一的双极板,耐腐蚀性始终是制约PEMFC应用的关键问题之一,金属双极板具有机械强度高、厚度易控、适于批量成形等特点... 详细信息

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种可持续再生能源装置,具有广泛的应用前景,尤其是在汽车领域。作为PEMFC核心部件之一的双极板,耐腐蚀性始终是制约PEMFC应用的关键问题之一,金属双极板具有机械强度高、厚度易控、适于批量成形等特点,可作为传统石墨双极板的替代材料。然而金属双极板在PEMFC酸性环境中易发生腐蚀,流失的金属离子会污染催化剂,同时金属双极板表面钝化膜导致接触电阻增大,从而降低PEMFC输出性能。为有效解决金属双极板导电性能和抗腐蚀性能。本研究采用真空阴极电弧离子镀技术在316L不锈钢试样表面制备非晶碳涂层,采用扫描电镜（SEM）观察涂层的表面和截面形貌,利用Raman光谱和X射线光电子能谱（XPS）表征涂层结构,采用精密电阻测试仪测量涂层的接触电阻,采用电化学阻抗（EIS）、动电位极化和恒电位极化来评估涂层的耐腐蚀性能,分析涂层腐蚀机理,采用接触角测量仪对涂层的疏水性进行表征。通过优化工艺在316L不锈钢试样表面制备了接触电阻为7.9mΩcm2,腐蚀电流密度为0.17μA/cm,疏水角为97.77°的非晶碳涂层,并在模拟PEMFC阴极环境中进行了0.6V （***）和1.1V （***）恒电位下进行了耐久性测试,腐蚀电流密度均小于lμA/cm。

关键词：质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面改性 ICR 耐腐蚀性腐蚀机理

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电弧离子镀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜热冲击性能研究

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材料研究与应用 2022年第5期16卷 663-668页

作者：何志良林松盛王迪石倩苏一凡汪云程吕亮刘若愚海军装备部驻长沙地区军事代表室湖南株洲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5106510 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412000

为进一步提升航空发动机压气机钛合金部件的服役性能,采用电弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备抗砂粒冲蚀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。经不同温度热冲击试验后,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计及砂粒冲蚀试验... 详细信息

为进一步提升航空发动机压气机钛合金部件的服役性能,采用电弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备抗砂粒冲蚀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。经不同温度热冲击试验后,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计及砂粒冲蚀试验仪分析检测了多层膜的表截面形貌、硬度、结合强度和抗砂粒冲蚀性能等。结果表明:随热冲击温度的升高,多层膜的氧化程度逐级增加,当热冲击温度升至900℃后,多层膜已明显氧化和出现分层剥落;同样地,多层膜的显微硬度和结合强也随着热冲击温度的升高而降低,硬度由热冲击前的3658 HV降低至经900℃冲击后的1930 HV,结合强度则由热冲击前的HF1级降低至经900℃热冲击后的HF4级;在700℃以内,随着热冲击温度的升高多层膜的冲蚀速率上升缓慢,表明膜层的防护作用显著;而经900℃热冲击后,多层膜样品30和90°攻角下的冲蚀速率由冲击前的0.28、0.65μm·g^(-1)分别增大至4.05、5.00μm·g^(-1),表明膜层已失去防护作用。因此,Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜在700℃以内具有冲蚀防护效果,而900℃热冲击后已无抗冲蚀防护性能。

关键词： Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜热冲击性能抗砂粒冲蚀钛合金电弧离子镀

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激光选区熔化镁合金研究进展

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材料研究与应用 2022年第3期16卷 337-352页

作者：易林常成岳术俊解凤宝戴翌龙刘敏闫星辰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 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105 北京市春立正达医疗器械股份有限公司北京101101

镁合金是最轻的金属结构材料,以其优异的力学性能和生物相容性能在航空航天、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。与镁合金的传统制造工艺相比,激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术具有成形精度好、空间自由度高且加工周期... 详细信息

镁合金是最轻的金属结构材料,以其优异的力学性能和生物相容性能在航空航天、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。与镁合金的传统制造工艺相比,激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术具有成形精度好、空间自由度高且加工周期短等优势,尤其是高性能复杂结构的镁合金构件的制造,因此拓宽了镁合金的应用前景。综述了激光选区熔化工艺参数对镁合金成形质量、组织、性能等方面的影响,并讨论了技术难题,最后展望了激光选区熔化成形镁合金的未来发展趋势。

关键词：激光选区熔化技术镁合金微观组织力学性能腐蚀性能

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掺硼浓度对金刚石薄膜微电极电化学氢化的影响

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材料研究与应用 2023年第6期17卷 1109-1116页

作者：龙航宇刘学璋文魁许伟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510650 佛山科学技术学院材料科学与氢能学院广东佛山528000 江西科技师范大学材料与机电学院江西南昌330038

硼掺杂金刚石(BDD)具有高的析氧电位、低的背景电流等优异的电化学性能,但其电化学传感特性易受掺硼浓度影响。采用热丝化学气相沉积法在微细钨丝上沉积BDD薄膜,在不同沉积温度(700和800℃)下改变掺硼浓度而制备了系列BDD微电极,研究了... 详细信息

硼掺杂金刚石(BDD)具有高的析氧电位、低的背景电流等优异的电化学性能,但其电化学传感特性易受掺硼浓度影响。采用热丝化学气相沉积法在微细钨丝上沉积BDD薄膜,在不同沉积温度(700和800℃)下改变掺硼浓度而制备了系列BDD微电极,研究了掺硼浓度对BDD微电极表面电化学氢化的影响。同时,采用扫描电子显微镜、Raman光谱分析薄膜形貌和成分,采用循环伏安法在铁氰化钾溶液中检测薄膜的表面状态和电化学性能。结果表明:高温会促进薄膜中硼的掺入,降低了薄膜质量;随着薄膜中硼浓度的增加,原生BDD电极的表面状态和电化学性能改变不大,但是会降低BDD微电极从氧端基恢复到氢端基的难度。

关键词：金刚石掺硼浓度电化学氢化表面端基

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