检索结果-内蒙古大学图书馆

摩擦学学报 2017年第3期37卷 379-386页

作者：许伟代明江林松盛侯惠君李洪周克崧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

采用阳极层流型离子源结合非平衡磁控溅射技术制备了含氢掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜,利用TEM、SEM、XRD、Raman光谱仪和摩擦磨损试验机等方法分析了薄膜的结构、形貌以及在高温下的摩擦学性能,探讨了W-DLC薄膜在高温下摩擦磨损行为作用机... 详细信息

采用阳极层流型离子源结合非平衡磁控溅射技术制备了含氢掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜,利用TEM、SEM、XRD、Raman光谱仪和摩擦磨损试验机等方法分析了薄膜的结构、形貌以及在高温下的摩擦学性能,探讨了W-DLC薄膜在高温下摩擦磨损行为作用机理.结果表明:W-DLC薄膜中钨原子以WC1-x纳米晶团簇的形式随机分布于碳基质中,增强了薄膜的韧性.W-DLC薄膜在25~200℃范围内的摩擦系数可稳定在0.1以下,在300℃时的摩擦系数则高达0.5,当试验温度进一步升高到400℃时,薄膜的摩擦系数反而降低至0.3左右,当试验温度升高到500℃时,W-DLC薄膜中的W被氧化生成WO_3和摩擦诱导生成的石墨共同作用,使得薄膜的摩擦系数降到0.15左右,说明W-DLC薄膜在高温下仍然具有优异的减摩特性.然而,W-DLC薄膜的磨损率在25~500℃范围内表现出随着温度的升高而不断增大的趋势.

关键词：掺杂类金刚石薄膜高温摩擦磨损氧化

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离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响

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表面技术 2017年第6期46卷 143-150页

作者：赵凤丽代明江林松盛许伟侯慧君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东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

目的研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响。方法采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机... 详细信息

目的研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响。方法采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C:H(Al)薄膜的结构及性能进行表征。结果薄膜的硬度均在1000HV以上。摩擦系数较低,为0.05~0.15。离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N。离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10^(-7) mm^3/(N·m)。结论离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密。随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小。

关键词：类金刚石薄膜 a-C:H(Al)薄膜中频磁控溅射离子源功率结合强度摩擦学力学性能

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聚四氟乙烯/Al_3O_2-TiO_2复合涂层的制备及其疏水性能研究

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表面技术 2017年第3期46卷 143-150页

作者：庞晓军邓畅光徐丽萍邓春明张小锋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东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的在铝合金表面制备耐磨、耐蚀、高结合强度的疏水涂层。方法采用大气等离子喷涂(APS)在铝合金基体上制备AT(Al3O2-Ti O2)涂层,在AT涂层上采用溶胶-凝胶法制备聚四氟乙烯(PTFE)面层,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、3D形貌仪、接触... 详细信息

目的在铝合金表面制备耐磨、耐蚀、高结合强度的疏水涂层。方法采用大气等离子喷涂(APS)在铝合金基体上制备AT(Al3O2-Ti O2)涂层,在AT涂层上采用溶胶-凝胶法制备聚四氟乙烯(PTFE)面层,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、3D形貌仪、接触角测试仪等仪器对涂层的显微结构、成分、粗糙度、接触角进行表征。结果喷距为120 mm、电流为680 A、送粉量为18 g/min的条件下,实心AT涂层和空心AT涂层表面粗糙度为6.99μm、6.13μm,孔隙率为5.88%、15.18%,硬度为945.82HV0.3、768.1HV0.3,与基体的结合强度为32 MPa、28 MPa,实心AT涂层与PTFE涂层的结合强度为19 MPa。实心PTFE/AT复合涂层与水的静态接触角最大可达130.9°,PTFE涂层表面含有氟化物和硅化物。结论实心粉末AT涂层表面粗糙度较大,综合性能优于空心粉末AT涂层,因此,将实心AT涂层作为复合涂层的底层。实心PTFE/AT复合涂层具有与荷叶表面相仿的微纳米二元粗糙结构,具有良好的疏水性能,疏水性能与表面含氟物质的疏水基团以及低表面能的二元粗糙结构相关。

关键词：大气等离子喷涂溶胶-凝胶复合涂层粗糙度结合力疏水性能二元粗糙结构

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等离子喷涂-物理气相沉积制备热障涂层对气膜冷却孔的影响

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表面技术 2017年第8期46卷 21-26页

作者：刘飞毛杰邓子谦邓春明张小锋邓畅光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510651

目的研究等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)制备热障涂层过程中影响气膜冷却孔堵塞情况的因素。方法采用等离子喷涂-物理气相沉积技术,以团聚烧结的ZrO_2-7%Y_2O_3(7YSZ)为原料,在预制有气膜冷却孔的高温合金板基体上制备热障涂层,研究... 详细信息

目的研究等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)制备热障涂层过程中影响气膜冷却孔堵塞情况的因素。方法采用等离子喷涂-物理气相沉积技术,以团聚烧结的ZrO_2-7%Y_2O_3(7YSZ)为原料,在预制有气膜冷却孔的高温合金板基体上制备热障涂层,研究了气膜冷却孔的孔角度、孔径大小等参数在热障涂层制备过程中对气膜孔堵塞情况的影响。结果当气膜冷却孔的孔径控制为0.85 mm时,30°、60°、90°气膜冷却孔的孔径收缩率分别为19.01%、14.50%、14.86%,孔径收缩率随角度的增大而减小,一定程度后保持稳定。孔内部涂层结构与表面涂层结构一致,都为柱状结构涂层。当气膜冷却孔的角度控制为30°时,孔径为1.0、1.3、15 mm的气膜冷却孔的孔径收缩率分别为36.40%、31.70%、24.45%,孔径收缩率随孔径的增大而减小。涂层在孔内的分布深度随孔径大小的增大而增大。结论气膜冷却孔的角度会影响PS-PVD热障涂层的沉积效率,从而影响孔径收缩率。气膜冷却孔的孔径不影响PS-PVD热障涂层的沉积效率,但会影响孔径收缩率。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积热障涂层气膜冷却孔孔径收缩率柱状涂层堵孔

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等离子喷涂-物理气相沉积射流中粒子状态和分布

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中国表面工程 2017年第3期30卷 81-88页

作者：邓子谦刘敏毛杰邓春明马景涛陈志坤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 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)在高温合金基体上沉积7YSZ热障涂层,通过分步沉积实验、径向和轴向的涂层结构分布实验探讨了涂层中各种粒子的种类、形成原因、对涂层结构的影响及射流中的粒子分布。研究表明:PS-PVD实际上是一种... 详细信息

采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)在高温合金基体上沉积7YSZ热障涂层,通过分步沉积实验、径向和轴向的涂层结构分布实验探讨了涂层中各种粒子的种类、形成原因、对涂层结构的影响及射流中的粒子分布。研究表明:PS-PVD实际上是一种以气相沉积为主,多相混合的沉积方式。涂层的沉积过程中,气相沉积是柱状晶形成的主要原因;熔融及部分熔融的大颗粒对可以直接改变柱状结构的生长状态;气相再凝固和气化不充分残留的小颗粒对涂层的影响是一个累积的过程。气相主要集中在射流中心,越靠近射流边缘,部分熔融粒子的比例越高,最终导致PS-PVD沉积涂层结构出现空间分布特征。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD) 涂层生长空间分布熔滴/固态颗粒

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含氢掺钨类金刚石薄膜微结构演变及其力学与摩擦学性能

含氢掺钨类金刚石薄膜微结构演变及其力学与摩擦学性能

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粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2018年广东省真空学会学术年会

作者：许伟周克崧林松盛代明江韦春贝石倩中南大学材料科学与工程学院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

采用磁控溅射复合阳极层流型离子源技术制备了含氢掺钨类金刚石（wTDLC）薄膜,利用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、×射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱和纳米压痕仪等方法分析了薄膜表面... 详细信息

采用磁控溅射复合阳极层流型离子源技术制备了含氢掺钨类金刚石（wTDLC）薄膜,利用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、×射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱和纳米压痕仪等方法分析了薄膜表面形貌、微观结构和力学性能,探讨了w靶电流对碳膜微结构演变的影响及其作用机制。研究结果表明:w掺入非晶碳基结构后以WC相的形式存在,靶电流为1 A时,W-DLC薄膜呈非晶-纳米晶复合结构;靶电流增大到2 A及以上时,W-DLC薄膜具有纳米多层超晶格结构。随着靶电流的增大,薄膜碳基网络结构中的sp杂化键含量逐渐增大,而薄膜的硬度和弹性模量以及残余应力则不断降低。当w靶电流为1 A时,w-DLC薄膜的摩擦系数和磨损率最低分别为0.09和6.6×10mm·N·m。

关键词：类金刚石薄膜掺杂微结构纳米多层膜电子能量损失谱

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Al-DLC薄膜的制备及性能研究

Al-DLC薄膜的制备及性能研究

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粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2018年广东省真空学会学术年会

作者：彭雅利代明江郭朝乾林松盛石倩韦春贝李洪苏一凡中南大学材料科学与工程学院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

类金刚石薄膜具有高硬度和高弹性模量、低摩擦系数、极好的耐磨性等优良特性,广泛应用于机械、光学、电子等领域。但类金刚石薄膜同时存在内应力高、膜基结合力差等问题,会严重影响类金刚石薄膜的使用范围和寿命。为了改善类金刚石薄膜... 详细信息

类金刚石薄膜具有高硬度和高弹性模量、低摩擦系数、极好的耐磨性等优良特性,广泛应用于机械、光学、电子等领域。但类金刚石薄膜同时存在内应力高、膜基结合力差等问题,会严重影响类金刚石薄膜的使用范围和寿命。为了改善类金刚石薄膜的固有缺陷,满足工业要求,本文采用磁控溅射技术对类金刚石薄膜进行改性,获得摩擦磨损性能优良、结合强度高的Al掺杂类金刚石薄膜。采用透射电子显微镜、扫描显微镜对薄膜形貌进行分析,采用Raman和XPS对薄膜结构进行分析,采用划痕试验仪和洛氏硬度计对薄膜的膜基结合力进行测试,采用维氏硬度计测量薄膜的硬度,采用球-盘式摩擦磨损试验研究了Al掺杂类金刚石薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:Al掺杂类金刚石薄膜临界载荷达到了100N以上,通过样品表面洛氏压痕形貌,根据德国工程师协会VDI-3198洛氏压痕等级标准判断薄膜的膜基结合强度为HF1级,耐磨性能优异,磨损率为8.20×10mm/（N·m）。

关键词： Al-DLC 磁控溅射技术膜基结合力摩擦磨损性能

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热处理对选区激光熔化马氏体时效钢组织和性能的影响

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材料热处理学报 2017年第11期38卷 59-64页

作者：黄玉山谭超林马文有代明江邱万奇华南理工大学材料科学与工程学院广东广州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

用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)技术成型马氏体时效钢,通过正交试验优化热处理工艺,对SLM成型试样以及不同热处理后的试样进行组织和力学性能分析。结果表明:粉末以及SLM成型试样主要由马氏体以及少量的奥氏体组成,试样... 详细信息

用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)技术成型马氏体时效钢,通过正交试验优化热处理工艺,对SLM成型试样以及不同热处理后的试样进行组织和力学性能分析。结果表明:粉末以及SLM成型试样主要由马氏体以及少量的奥氏体组成,试样经过热处理后主要由针状马氏体组成。维氏硬度和拉伸试验结果表明:SLM成型试样的硬度约357 HV0.2,抗拉强度为1165 MPa,伸长率达12.4%,断口形貌表现为细小蜂窝状的韧窝,断裂形式为穿晶韧性断裂;试样经过880℃/100 min固溶处理和480℃/2 h时效处理后,硬度提高到557 HV0.2,提高了56%,抗拉强度增加到2060 MPa,增加了77%,而伸长率达到5%,断口形貌表现出明显的韧窝和第二相粒子,断裂形式为韧性断裂。热处理过程中4个因素对拉伸性能影响的顺序依次为:时效温度>固溶时间>时效时间>固溶温度。

关键词：选区激光熔化固溶处理时效强化马氏体时效钢增材制造

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电弧离子镀CrN薄膜的制备及性能研究

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金属热处理 2017年第10期42卷 164-169页

作者：黄儒明代明江林松盛刘洪喜昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 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

以气压、弧电流和偏压为影响因素设计正交试验,采用电弧离子镀技术在6Cr13Mo马氏体不锈钢表面沉积Cr N薄膜。利用扫描电镜、显微硬度计、划痕仪对Cr N薄膜的厚度、硬度、结合力进行检测,研究薄膜性能并优化其制备工艺。结果表明:靶电流... 详细信息

以气压、弧电流和偏压为影响因素设计正交试验,采用电弧离子镀技术在6Cr13Mo马氏体不锈钢表面沉积Cr N薄膜。利用扫描电镜、显微硬度计、划痕仪对Cr N薄膜的厚度、硬度、结合力进行检测,研究薄膜性能并优化其制备工艺。结果表明:靶电流对薄膜厚度及结合力影响最大,随着电流升高,膜层厚度急剧增大,而结合力逐渐降低;对薄膜硬度影响最大的为负偏压,随着偏压升高,膜层硬度先升高后降低。综合考虑Cr N薄膜的表面质量、硬度、结合力,得到最佳制备工艺为气压1.4 Pa、靶电流100 A、偏压-100 V。

关键词： Cr N膜电弧离子镀制备工艺结合力

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离子辅助蒸发沉积镀铝膜的结构及耐腐蚀性

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金属热处理 2017年第10期42卷 149-154页

作者：廖富达侯惠君石倩代明江裴和中昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 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

利用离子辅助热蒸发在45钢基材上制备纯铝防护膜,并对其进行喷丸+化学转化后处理。采用中性盐雾机、电化学工作站、扫描电镜、能谱仪对基体及镀铝试样的结构和性能进行研究。结果表明:45钢上铝膜厚度约12μm,膜层晶粒均匀,大小为1~2μm... 详细信息

利用离子辅助热蒸发在45钢基材上制备纯铝防护膜,并对其进行喷丸+化学转化后处理。采用中性盐雾机、电化学工作站、扫描电镜、能谱仪对基体及镀铝试样的结构和性能进行研究。结果表明:45钢上铝膜厚度约12μm,膜层晶粒均匀,大小为1~2μm,膜层基体界面紧密,结合良好,膜基之间存在3μm厚的扩散层,扩散层的存在能显著提高基体的耐腐蚀性能。镀铝试样自腐蚀电流比基体低两个数量级,达到1.46×10-6A·cm-2,经盐雾试验1800 h,铝膜部分剥落,没有出现红锈。经过后处理(喷丸+化学转化)镀铝试样,膜层表层致密度提高,并生成一层耐腐蚀转化膜,耐蚀性能得到进一步提高,自腐蚀电流比基体低3个数量级达,达到2.3×10-7A·cm-2,经盐雾试验1800 h后,膜层较完整,没有出现腐蚀严重部位。

关键词： 45钢镀铝膜离子辅助热蒸发结构耐腐蚀性

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