检索结果-内蒙古大学图书馆

金属热处理 2017年第9期42卷 160-167页

作者：马景涛邓畅光王允良张吉阜宋鹏陈文龙陆建生昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650000 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

分别采用大气等离子喷涂(APS)和等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)两种工艺方法制备YSZ(Y_2O_3稳定ZrO_2)热障涂层,同时在YSZ涂层表面沉积CMAS(CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2)混合盐,研究高温燃气持续加热下两种YSZ涂层的抗CMAS腐蚀行为。采用SE... 详细信息

分别采用大气等离子喷涂(APS)和等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)两种工艺方法制备YSZ(Y_2O_3稳定ZrO_2)热障涂层,同时在YSZ涂层表面沉积CMAS(CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2)混合盐,研究高温燃气持续加热下两种YSZ涂层的抗CMAS腐蚀行为。采用SEM、EDS、XRD等检测手段表征热障涂层腐蚀前后的微观结构、成分及物相变化。结果表明:APS-YSZ涂层在高温下经CMAS渗透后从基体整块剥落,涂层快速失效,而PS-PVD-YSZ涂层经高温燃气加热后同样被CMAS渗入,但并未发生明显涂层剥落,抗CMAS腐蚀剥落性能明显优于APS-YSZ涂层。分析表明CMAS混合盐对YSZ层的失效作用主要表现为热机械作用,其中APS-YSZ涂层应变容限较小,在涂层冷却过程中出现整块剥离现象,而PS-PVD-YSZ涂层应变容限较大,抗热震性好,涂层未出现整块剥离现象。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积热障涂层腐蚀失效机理

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不同周期渗银后表面型抗菌不锈钢的组织及性能

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金属热处理 2017年第2期42卷 146-151页

作者：孔维欢侯惠君卢德宏韦春贝张玲玲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

选用银作为抗菌元素,使用双辉离子渗金属技术及活性屏氮碳共渗的复合技术,进行不锈钢表面改性,以期获得长效抗菌表面型不锈钢。文中重点研究了复合工艺中的渗银处理周期对材料组织及性能的影响。试验使用扫描电镜获得样品形貌;能谱检测... 详细信息

选用银作为抗菌元素,使用双辉离子渗金属技术及活性屏氮碳共渗的复合技术,进行不锈钢表面改性,以期获得长效抗菌表面型不锈钢。文中重点研究了复合工艺中的渗银处理周期对材料组织及性能的影响。试验使用扫描电镜获得样品形貌;能谱检测元素含量;使用压痕及划痕试验定性测量膜层结合力;进行摩擦磨损试验并计算磨损率;进行腐蚀试验评价耐腐蚀性能。渗银及氮碳共渗复合处理的结果发现,一周期试样的膜层结合力优于两周期试样;两种工艺下的试样在进行划痕试验,膜层足以对抗50 N载荷,不致磨穿;一周期及两周期试样的磨损率较未处理不锈钢试样均有所降低;一周期试样的耐腐蚀性能明显优于两周期的。

关键词：渗银处理抗菌不锈钢膜层结合力摩擦磨损性能耐蚀性

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钛合金表面Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜制备及性能

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材料工程 2017年第6期45卷 31-35页

作者：林松盛周克崧代明江石倩胡芳侯惠君韦春贝刘建武华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 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 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面... 详细信息

采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面形貌、相结构、厚度、硬度、膜/基结合力、摩擦磨损性能和抗砂粒冲蚀性能。结果表明:所制备TiTiN-Zr-ZrN多层膜厚度约为5.8μm,维氏显微硬度为28.10GPa,膜基结合力为56N;TC11钛合金表面镀多层膜后耐磨性提高了一个数量级,体积磨损率由7.06×10^(-13) m^3·N^(-1)·m^(-1)降低到3.03×10^(-14) m^3·N^(-1)·m^(-1);多层膜软硬层交替的结构,受砂粒冲蚀时裂纹扩展至金属软层时应力的缓冲而出现偏转,对TC11钛合金有良好的抗砂粒冲蚀保护作用。

关键词： Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜钛合金冲蚀真空阴极电弧沉积

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NiCrAlY-Ag纳米复合涂层不同温度的结构形貌及摩擦磨损性能

NiCrAlY-Ag纳米复合涂层不同温度的结构形貌及摩擦磨损性能

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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：吴易谦韦春贝代明江刘敏林松盛石倩华南理工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

随着现代航天航空和制造业的发展,某些重要的机械零部件在高温高载荷下运转,不可避免的遭到高温摩擦磨损的情况进而影响工件的使役寿命,而传统的油液润滑在高温环境下并不适用,因此高温润滑涂层应运而生。NiCrAlY涂层由于其优异的热稳... 详细信息

随着现代航天航空和制造业的发展,某些重要的机械零部件在高温高载荷下运转,不可避免的遭到高温摩擦磨损的情况进而影响工件的使役寿命,而传统的油液润滑在高温环境下并不适用,因此高温润滑涂层应运而生。NiCrAlY涂层由于其优异的热稳定性和耐高温腐蚀性已在高温领域中得到广泛应用,Ag由于其较低的剪切强度和热稳定性也常用做固体润滑剂掺杂在过渡族元素的氮化物（VN,MoN等）中,其在500℃下摩擦系数约为0.2,在700(℃下的摩擦系数甚至可低至0.1。通过采用直流磁控溅射技术在镍基耐高温合金的表面沉积NiCrAlY-Ag纳米复合高温润滑涂层。采用显微硬度计,洛氏硬度计和金相显微镜对未处理和经不同温度（400℃,700℃）氧化处理的样品涂层进行分析和表征,使用扫描电子显微镜对未处理和经不同温度（400℃,700℃）氧化处理的样品涂层表面和横截面进行了分析研究,并通过无润滑条件下的球-盘式摩擦磨损实验研究了Ag含量对其摩擦磨损性能的影响。结果表明:400℃处理后的涂层膜基结合力最好,压痕级数为HF1,说明涂层拥有好的热稳定性,而经700℃处理后膜基结合力最差,可观察到压痕处大面积膜层剥落,压痕级数为HF5;经400℃处理的涂层表面形貌为团簇状颗粒且最为致密,700℃处理后的涂层表面有大颗粒的Ag形核长大,从截面形貌可见Ag呈纳米颗粒状存在于晶界处;相对于基体材料,NiCrAlY-Ag纳米复合涂层明显改善了摩擦磨损性能,且含Ag约为20at%的涂层在400℃下的减摩耐磨效果最好,摩擦系数为0.2。

关键词：高温润滑涂层 NiCrAlY-Ag纳米复合涂层摩擦磨损性能热稳定性

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CMAS环境下PS-PVD 7YSZ涂层的抗热冲击性能及失效机制

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金属热处理 2017年第4期42卷 175-179页

作者：王允良邓畅光詹肇麟张吉阜昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650000 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

采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺制备柱状7YSZ热障涂层,同时在7YSZ涂层表面沉积CMAS熔盐,研究在1250℃高温下,CMAS对柱状PS-PVD 7YSZ涂层抗热冲击性能的影响。采用SEM、EDS、XRD等检测方法分析热障涂层微观结构、元素分布和物... 详细信息

采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺制备柱状7YSZ热障涂层,同时在7YSZ涂层表面沉积CMAS熔盐,研究在1250℃高温下,CMAS对柱状PS-PVD 7YSZ涂层抗热冲击性能的影响。采用SEM、EDS、XRD等检测方法分析热障涂层微观结构、元素分布和物相组成。结果表明:沉积CMAS熔盐的7YSZ涂层在热循环240次发生层离剥落失效,而未沉积CAMS的涂层无明显剥落,其热循环寿命明显优于沉积CMAS熔盐的7YSZ涂层。在CMAS和循环热冲击的耦合作用下,PS-PVD 7YSZ涂层失效机制为:在热冲击过程中,CMAS熔盐渗入并填充7YSZ涂层,引起渗透区和未渗透区热膨胀系数不均衡,从而产生热不匹配应力;此外,热冲击过程中由于温度梯度的存在也会引起温度梯度热应力,在这两种热应力的耦合作用下,引起涂层内部横向裂纹的产生,并随着热冲击次数的增加,横向裂纹发生扩展,最终导致涂层出现层离剥落失效。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积循环热冲击 CMAS 失效

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MoS2-Zr复合薄膜的摩擦学性能研究

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表面技术 2017年第1期46卷 93-99页

作者：欧文敏韦春贝代明江侯惠君林松盛邱万奇华南理工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

目的改善MoS2薄膜的疏松结构,提高其硬度及摩擦磨损性能。方法采用离子源辅助磁控溅射技术在GCr15基体上沉积不同Zr含量的MoS2-Zr复合薄膜,通过SEM分析薄膜的表面及截面形貌。采用EDS检测薄膜的成分,采用显微维氏硬度计测试薄膜的硬度,... 详细信息

目的改善MoS2薄膜的疏松结构,提高其硬度及摩擦磨损性能。方法采用离子源辅助磁控溅射技术在GCr15基体上沉积不同Zr含量的MoS2-Zr复合薄膜,通过SEM分析薄膜的表面及截面形貌。采用EDS检测薄膜的成分,采用显微维氏硬度计测试薄膜的硬度,采用Rockwell-C硬度计进行压痕测试实验,采用球-盘式旋转摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能。结果 MoS2-Zr复合薄膜的致密程度和硬度随着Zr含量的增加而增大,其硬度值为300～500HV。复合薄膜与基体的结合力随着Zr含量的增加而增强,但当Zr含量过高时,结合力下降。含Zr原子数分数为15%的MoS2-Zr复合薄膜具有最好的摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.09,磨损率为9.33×10～7 mm3·N–1·m–1,耐磨寿命达5.25×105 r。结论 Zr的掺杂改善了纯MoS2薄膜的疏松结构,提高了MoS2薄膜的硬度和结合力,合适的Zr掺杂可以获得较低的摩擦系数和较长的耐磨寿命。

关键词： MoS2-Zr复合薄膜磁控溅射微观结构硬度结合力摩擦系数

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工艺参数及热处理对选区激光熔化Ti6Al4V性能的影响研究

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应用激光 2017年第6期37卷 779-786页

作者：李敬刘敏马文有曾德长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广东省现代表面工程技术重点实验室现代材料表面工程技术国家工程实验室广东广州510651

探索不同激光加工参数对选区激光熔化成形Ti6Al4V质量的影响从而得到最佳工艺参数,在此基础上研究不同热处理工艺对选区激光熔化成形Ti6Al4V力学性能的影响。在230、280 W两种功率下设计5种不同的扫描间距,并改变功率和扫描速度以获得7... 详细信息

探索不同激光加工参数对选区激光熔化成形Ti6Al4V质量的影响从而得到最佳工艺参数,在此基础上研究不同热处理工艺对选区激光熔化成形Ti6Al4V力学性能的影响。在230、280 W两种功率下设计5种不同的扫描间距,并改变功率和扫描速度以获得7种不同的线能量密度。设计三组热处理工艺,分别为625、950℃保温30 min炉冷,950、1 080℃保温30min水冷以及950、1 080℃保温30min水冷后时效。进行金相观察、硬度测量以及拉伸试验,用电子探针观查断口形貌。结果:280 W下的致密度最高达到99.96%。P=150W,V=1 250mm/s时试样侧面的粗糙度最低为20.7μm。950℃退火后针状马氏体变成粗大的片状α板条组织,950℃固溶时效后生成等轴!相以及!的混合组织。硬度最高达到418HV0.3。利用最佳工艺成形Ti6Al4V后,950℃保温30min并炉冷可以得到较好的综合力学性能。

关键词：选区激光熔化致密度工艺参数热处理 Ti6Al4V

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结合含银层微观组织及宏观性能优化不锈钢双辉渗银工艺参数

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热加工工艺 2017年第20期46卷 152-157页

作者：孔维欢侯惠君卢德宏韦春贝张玲玲昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明100674 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

使用双辉离子渗金属技术,在304不锈钢基体上进行渗银处理,使得不锈钢获得表面抗菌性。研究了温度、阴极电压、炉压三因素对含银层成分及结构的影响。将摩擦磨损性能及耐腐蚀性能作为评价方法,优化出理想的渗银工艺。使用金相显微镜观察... 详细信息

使用双辉离子渗金属技术,在304不锈钢基体上进行渗银处理,使得不锈钢获得表面抗菌性。研究了温度、阴极电压、炉压三因素对含银层成分及结构的影响。将摩擦磨损性能及耐腐蚀性能作为评价方法,优化出理想的渗银工艺。使用金相显微镜观察含银层膜层厚度,扫描电镜观察含银层表面形貌,能谱检测截面银含量,使用MS-T3000球-盘摩擦磨损试验机进行磨损性能表征,使用浸泡在浓度为0.9%的Na Cl溶液后观察试样形貌的方法进行耐腐蚀性能表征。结果发现,使用双层辉光离子渗银工艺制备的含银层表面合金原子排列致密,含银层由沉积层构成。膜层表面形貌、银含量及膜厚对摩擦磨损及耐腐蚀性能产生重要影响。最终确定了890℃×3 h的不锈钢渗银工艺最为优异。

关键词：不锈钢双辉技术表面形貌磨损性能耐蚀性能

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电弧离子镀工艺参数对NiCoCrAlYTa涂层沉积的影响

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表面技术 2017年第1期46卷 29-35页

作者：谢世明代明江林松盛侯惠君石倩邱万奇汪云程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 中国南方航空工业(集团)有限公司湖南株洲412000

目的研究工艺参数中的气压、偏压、弧电流对该涂层沉积速率、组织结构、成分的影响。方法采用电弧离子镀技术,利用正交试验改变气压、偏压、弧电流三种工艺参数,在镍高温合金上制备NiCoCrAlYTa涂层,借助SEM分析涂层的截表面形貌,EDS检... 详细信息

目的研究工艺参数中的气压、偏压、弧电流对该涂层沉积速率、组织结构、成分的影响。方法采用电弧离子镀技术,利用正交试验改变气压、偏压、弧电流三种工艺参数,在镍高温合金上制备NiCoCrAlYTa涂层,借助SEM分析涂层的截表面形貌,EDS检测涂层成分,金相显微镜检测涂层的孔隙率,3D轮廓仪测量涂层厚度。结果弧电流对沉积速率的影响最大,其次为偏压,最小的是气压;偏压对涂层孔隙率的影响最大,其次为气压,最小的是弧电流。随着偏压的增大,涂层由柱状结构转变成层状结构。随着电流增大,涂层表面大颗粒数量先增后减。涂层成分相对靶材成分都发生了离析,涂层中的Ni、Al含量较靶材的下降,Co、Cr含量较靶材的上升,并且随着偏压的增大,成分离析加剧;随着电流的增加,成分离析先加剧后减弱;气压对成分离析的影响不明显。结论低气压和高电流有利于提高涂层的致密性,并减弱涂层成分的离析,减少涂层中重要元素Al的流失。实验得出的最优工艺为气压0.5 Pa,电流110 A,偏压可根据性能检测进一步优化。

关键词：电弧离子镀 NiCoCrAlYTa涂层工艺参数沉积速率组织结构成分

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电弧离子镀MCrAlY高温防护涂层

电弧离子镀MCrAlY高温防护涂层

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粤港澳大湾区真空科技与宽禁带半导体应用高峰论坛暨2017年广东省真空学会学术年会

作者：代明江杜伟林松盛石倩侯惠君韦春贝李洪苏一凡郭朝乾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 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 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

航空发动机是航空飞行器的心脏,称为工业领域的桂冠,体现了一个国家的高端制造技术水平.我国从1956年起就开始了航空发动机的自主研发过程,并逐步实现了发动机国产化.为了全力推进高端发动机的发展,我国"十三五"期间启动"... 详细信息

航空发动机是航空飞行器的心脏,称为工业领域的桂冠,体现了一个国家的高端制造技术水平.我国从1956年起就开始了航空发动机的自主研发过程,并逐步实现了发动机国产化.为了全力推进高端发动机的发展,我国"十三五"期间启动"两机"重大专项.众所周知,航空发动机的进口温度越高,其工作效率越大,提供的动力越强劲.因此需要发动机叶片材料具有良好的高温力学性能、抗高温氧化和耐腐蚀性能.然而,叶片材料本身要做到既有好的高温强度,又具备优良的抗氧化、抗腐蚀性能十分困难,采用抗高温防护涂层是一种经济、有效的解决办法.高温防护涂层的发展历经渗铝涂层,改性的氧化铝涂层和MCrAlY/热障涂层三个典型的发展过程.MCrAlY涂层是现今国内外的研究热点,具备良好塑韧性、优异的抗高温氧化和耐高温腐蚀性能,适用于航空发动机叶片上,并已部分产业化.

关键词：航空发动机高温防护涂层电弧离子镀抗氧化性能耐腐蚀性能

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