检索结果-内蒙古大学图书馆

材料研究与应用 2024年第1期18卷 95-105页

作者：张学敏林贤坤王旭东杨焜张小锋广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545006 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

铝合金、钛合金等轻质合金材料广泛应用于飞机、舰船等高端装备的管路系统中,用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备。在应用过程中,异种金属在电解液中接触而引起电化学反应并发生明显的电偶腐蚀现象,直接影响设备的结构完整性和... 详细信息

铝合金、钛合金等轻质合金材料广泛应用于飞机、舰船等高端装备的管路系统中,用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备。在应用过程中,异种金属在电解液中接触而引起电化学反应并发生明显的电偶腐蚀现象,直接影响设备的结构完整性和服役安全性,必须采取措施预防此类电偶腐蚀的发生。介绍了电偶腐蚀发生的原理及影响因素,总结了近年来电偶腐蚀防护方法及绝缘防护涂层的研究现状,提出了电偶腐蚀防护值得关注的问题。

关键词：电偶腐蚀影响因素防护方法涂层防护异种金属电化学反应阴极保护阳极氧化

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超音速火焰喷涂铝青铜涂层微动磨损行为

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表面技术 2021年第11期50卷 226-232,278页

作者：史周琨徐丽萍张吉阜肖根升邓春明宋进兵刘敏胡永俊文魁广东工业大学材料与能源学院广州510006 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州510651 广东省科学院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 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

目的改善铝合金的抗微动磨损性能。方法采用超音速火焰喷涂技术在ZL114A铝合金表面制备铝青铜涂层,在不同温度(25、200、300℃)下对有、无涂层的ZL114A铝合金样品进行微动磨损测试,通过对涂层性能和磨痕形貌进行表征分析,探索铝青铜涂... 详细信息

目的改善铝合金的抗微动磨损性能。方法采用超音速火焰喷涂技术在ZL114A铝合金表面制备铝青铜涂层,在不同温度(25、200、300℃)下对有、无涂层的ZL114A铝合金样品进行微动磨损测试,通过对涂层性能和磨痕形貌进行表征分析,探索铝青铜涂层的抗磨损性能。结果铝青铜涂层均匀致密,与铝合金基体结合良好,显微硬度为279HV0.3,结合强度为74 MPa。不同温度(25、200、300℃)下,涂覆铝青铜涂层样品的平均微动摩擦系数分别为0.898、0.886、0.744,磨损率分别为10.249×10^(-7)、0.035×10^(-7)、0.207×10^(-7) m^(3)/(N·m),相比基体的平均微动摩擦系数和磨损率,3种温度下分别下降了34.5%、42.9%和58.9%。对磨痕的形貌和三维轮廓的分析表明,在25、200、300℃下,铝青铜涂层的磨损机制不相同,25℃下为磨粒磨损和剥层,200℃下为磨粒磨损、剥层、氧化磨损和粘着磨损,300℃下为塑性变形、氧化磨损和粘着磨损。结论制备的铝青铜涂层改善了基体的抗微动磨损性能。

关键词：铝青铜铝合金超音速火焰喷涂微动磨损磨损机制

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基体温度对悬浮液等离子喷涂TiO_(2)涂层性能的影响

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材料研究与应用 2024年第1期18卷 140-149页

作者：崔赛楠尹辉俊范秀娟文魁张小锋梁兴华邓畅光广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州200240 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

采用悬浮液等离子喷涂技术(SPS),在不同基体温度下成功地制备了TiO_(2)涂层。通过研究基体温度对TiO_(2)涂层光催化性能及机械性能的影响,探究适合TiO_(2)光催化涂层的最佳基体温度。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、同步热分... 详细信息

采用悬浮液等离子喷涂技术(SPS),在不同基体温度下成功地制备了TiO_(2)涂层。通过研究基体温度对TiO_(2)涂层光催化性能及机械性能的影响,探究适合TiO_(2)光催化涂层的最佳基体温度。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、紫外-可见光谱仪等,对TiO_(2)涂层微观形貌、物相组成、光吸收性能进行了详细分析;通过光催化测试、结合强度测试和划痕测试,深入研究了基体温度对涂层光催化性能及机械性能的影响。研究结果表明:随着基体温度由250℃降到110℃,涂层的锐钛矿含量逐渐增加了15%,间接带间隙减小了0.5 eV,同时可见光吸收强度显著提高;在可见光照射下,亚甲基蓝去除率增加了11%;随着基体温度的降低,涂层的机械性能有所减弱,结合强度降低了12.28 MPa,划痕试验的正常临界载荷减小1.77 N。该研究为选择TiO_(2)光催化涂层最佳基体温度提供了重要依据。

关键词： SPS 基体温度光催化性能机械性能带间隙 TiO_(2)光催化涂层光吸收性能微观结构

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3D打印钽医用金属材料

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金属世界 2023年第6期 16-23页

作者：杨振宇朱江奇闫星辰广东省科学院新材料研究所广东广州510640 现代材料表面工程技术国家工程实验室广东广州510640 广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510640

钽是一种稀有金属,具有良好的高温力学性能、抗腐蚀性能和生物相容性,在航空航天、电子和医疗等领域具有广泛的应用价值。本文介绍了钽的基本性能、钽矿的分布、冶炼流程以及钽在相关领域的应用,重点介绍了3D打印制备医用钽的优势及医... 详细信息

钽是一种稀有金属,具有良好的高温力学性能、抗腐蚀性能和生物相容性,在航空航天、电子和医疗等领域具有广泛的应用价值。本文介绍了钽的基本性能、钽矿的分布、冶炼流程以及钽在相关领域的应用,重点介绍了3D打印制备医用钽的优势及医用钽在生物医用方面的研究进程与临床应用。

关键词： 3D打印医用金属材料航空航天抗腐蚀性能稀有金属生物相容性高温力学性能生物医用

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PS-PVD热障涂层显微结构对耐侵蚀性能的影响研究

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热喷涂技术 2023年第4期15卷 93-100页

作者：谢诗骏曾卓见刘敏邓子谦胡永俊赵泓旭广东工业大学材料与能源学院广州510006 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州510650

采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)技术开展了热障涂层梯度结构调控研究,通过调整喷涂送粉速率,在底部、中间和顶部沉积阶段制备了五种不同的热障涂层,对热障涂层的显微组织、粗糙度、孔隙率、耐熔盐腐蚀和耐粒子冲蚀性能进行表征,阐... 详细信息

采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)技术开展了热障涂层梯度结构调控研究,通过调整喷涂送粉速率,在底部、中间和顶部沉积阶段制备了五种不同的热障涂层,对热障涂层的显微组织、粗糙度、孔隙率、耐熔盐腐蚀和耐粒子冲蚀性能进行表征,阐明了显微结构变化对热障涂层耐侵蚀性能的影响。研究表明:送粉速率的变化对PS-PVD热障涂层羽柱状结构的沉积有显著的影响,低送粉速率下,涂层底部结构比较致密,当送粉速率增大时,由于粉末颗粒在喷涂过程气化不充分,未熔粒子增加,羽柱状顶部结构趋向致密结构转变,涂层顶部孔隙率下降,表面粗糙度降低。送粉速率由底至顶梯度递增制备的涂层表现出较高的耐熔盐腐蚀性能和耐粒子冲蚀性能。

关键词：热障涂层等离子喷涂-物理气相沉积羽柱状结构耐熔盐侵蚀耐粒子冲蚀性能

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基于不锈钢双极板用导电耐蚀碳基薄膜的研究

基于不锈钢双极板用导电耐蚀碳基薄膜的研究

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第七届粤港澳真空科技创新发展论坛暨2023年广东省真空学会学术年会

作者：张程林松盛石倩苏一凡代明江李剑微张飞宇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）具有无污染、转化效率高、快速启动以及低温运行等特点,可广泛应用于交通运输、备用电源以及空间设备等诸多领域。双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,在电堆中起到收集和传导电流、支撑电池、分配... 详细信息

质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有无污染、转化效率高、快速启动以及低温运行等特点,可广泛应用于交通运输、备用电源以及空间设备等诸多领域。双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,在电堆中起到收集和传导电流、支撑电池、分配反应气体以及排除生成水等作用。不锈钢材料具有优越的成形性能、较高的机械强度、良好的抗振动性能以及抗气体渗透性能,是金属双极板的理想材料,有望取代传统的石墨双极板。然而不锈钢双极板在PEMFC内部环境中存在着接触电阻过大和耐腐蚀性能差等问题,制约了其在PEMFC中的应用。金属表面改性是降低接触电阻和提高耐腐蚀性的有效方法之一。本研究利用物理气相沉积技术在316L不锈钢试样表面制备了碳基薄膜,采用扫描电镜（SEM）、Raman光谱和X射线光电子能谱（XPS）分析薄膜的表面、截面形貌以及薄膜的结构,采用电化学阻抗（EIS）、动电位极化和恒电位极化评估薄膜的耐腐蚀性能,分析薄膜腐蚀机理,采用接触角测量仪对薄膜的疏水性进行表征。通过工艺参数和薄膜结构优化,在316L不锈钢试样表面制备了接触电阻为2.15-4.32mΩ·cm,腐蚀电流密度为0.118-0.156μA/cm,接触角>90°的碳基薄膜;在模拟PEMFC阴极环境中进行了0.6V （***）恒电位下耐久性测试,腐蚀电流密度小于1μA/cm,腐蚀后薄膜接触电阻为6.1-8.1mΩ·cm,仍然满足DOE接触电阻标准。将带有碳基薄膜的316L不锈钢双极板进行装堆测试,其电堆输出性能满足应用标准。

关键词：质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面改性接触电阻耐腐蚀性

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粉末粒径对等离子喷涂固体氧化物燃料电池阳极微观结构及性能的影响

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材料研究与应用 2023年第2期17卷 329-337页

作者：朱志刚宋琛胡永俊邓畅光刘太楷文魁董东东毛杰刘敏广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 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

作为固体氧化物燃料电池阳极材料,选用NiO/Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(GDC)替换传统NiO/Y_(0.16)Zr_(0.92)O_(2.08),其可有效扩展三相反应界面,提高电池性能。采用大气等离子喷涂技术,通过调控NiO/GDC团聚粉末粒径,研究阳极微观结构演变... 详细信息

作为固体氧化物燃料电池阳极材料,选用NiO/Gd_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(GDC)替换传统NiO/Y_(0.16)Zr_(0.92)O_(2.08),其可有效扩展三相反应界面,提高电池性能。采用大气等离子喷涂技术,通过调控NiO/GDC团聚粉末粒径,研究阳极微观结构演变及对电池性能的影响。结果表明:粉末粒径影响粉末的熔化程度,当d50=24.7μm的小粒径粉末熔化充分时,涂层中会暴露更多的GDC,增加反应活性位点;d50=45.2μm的大粒径粉末熔化不充分时,堆叠产生的间隙会造成涂层中裂纹和孔洞增多,表现出更大的气通量,泄漏率为14.8×10^(-6)cm^(4)·gf^(-1)·s^(-1);小粒径和大粒径粉末阳极形成的单电池输出峰功率密度接近,在800℃时分别达到1 158.46和1 147.0 mW·cm^(-2)。阻抗谱拟合结果揭示了阳极界面电荷转移和气体传输能力的差异。通过分析粉末粒径对电化学性能的作用机理可知,小粒径粉末阳极具有更多界面活性位点而表现出更快的电荷转移速度,大粒径粉末阳极具有优异的透气性,能透过更多燃料而有效激发活性位点。因此,在大小粒径粉末阳极上形成的电池几乎表现出相同的电化学性能。

关键词：阳极粉末粒径等离子喷涂微观结构固体氧化物燃料电池

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PS-PVD制备YSZ热障涂层抗熔盐腐蚀研究

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材料研究与应用 2023年第3期17卷 503-511页

作者：曾卓见毛杰邓子谦戴红亮胡永俊汪克威广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 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

为提高舰船燃气轮机上热障涂在海洋环境中层的工作寿命,研究了新型热障涂层在模拟海洋环境下的腐蚀性能。采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术,在已喷涂粘结层(NiCoCrAlY)的DZ40M高温合金基体上制备7YSZ陶瓷层,然后用Na2SO_(4)(质... 详细信息

为提高舰船燃气轮机上热障涂在海洋环境中层的工作寿命,研究了新型热障涂层在模拟海洋环境下的腐蚀性能。采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术,在已喷涂粘结层(NiCoCrAlY)的DZ40M高温合金基体上制备7YSZ陶瓷层,然后用Na2SO_(4)(质量分数45%)+V2O5(质量分数55%)混合熔盐在1050℃下对涂层进行腐蚀实验。利用场发射-扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪对涂层表面和截面的组织结构及1050℃高温熔盐腐蚀后涂层的物相组织和熔盐渗透深度进行了分析。研究结果表明,硫酸盐与钒酸盐的混合盐对涂层中的TGO层破坏显著,t′-ZrO_(2)相变与TGO的生长是导致涂层脱落的主要原因。

关键词：海洋环境热障涂层 YSZ TGO 熔盐腐蚀

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基于第一性原理的石榴石型Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质的设计与合成

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稀有金属材料与工程 2021年第6期50卷 1956-1963页

作者：梁兴华吴希吴秋满李鑫旗毛杰方志杰广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室广西柳州545006 广东省科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广州510650

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)固体电解质材料的能带结构,晶格参数,态密度和成键特性。基于理论计算结果,通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方... 详细信息

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)固体电解质材料的能带结构,晶格参数,态密度和成键特性。基于理论计算结果,通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方相的离子电导率的原因。基于LLZO的第一性原理计算,设计了2种晶体结构的LLZO材料,并通过高温固相法制备并分析了不同烧结时间的LLZO颗粒的性能。探索了合成工艺参数对Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)性能的影响。立方晶Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(C-LLZO)的平均晶格大小为a=b=c=1.302 246 nm,而四方Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(T-LLZO)的平均晶格大小为a=b=1.313 064 nm,c=1.266 024 nm。在1000℃下烧结12 h的C-LLZO为纯立方相,在室温(25℃)下最大离子电导率为9.8×10^(-5) S·cm^(-1)。T-LLZO在室温(25℃)下的离子电导率为5.96×10^(-8) S·cm^(-1),在800℃下烧结6 h具有纯的四方相结构,与计算结果基本吻合。

关键词：石榴石型Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12) 第一性原理电子结构固态电解质离子电导率

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激光工艺参数对H13钢粉末单道成形特性的影响

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激光与红外 2021年第7期51卷 871-876页

作者：王岳亮钟永华李福海马文有陈兴驰卢冰文刘敏广东省科学院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510650

为了解激光工艺参数对H13钢表面再制造成型H13粉末层几何特征的影响规律,设计研究了工艺参数(激光功率、光斑直径)对单道成形层几何特征(成形层高度、宽度、基体熔化深度与宽度)影响的实验,根据实验结果归纳了工艺参数对成形层几何特征... 详细信息

为了解激光工艺参数对H13钢表面再制造成型H13粉末层几何特征的影响规律,设计研究了工艺参数(激光功率、光斑直径)对单道成形层几何特征(成形层高度、宽度、基体熔化深度与宽度)影响的实验,根据实验结果归纳了工艺参数对成形层几何特征的影响规律,并采用极差分析了各几何特征的主要影响因素,同时利用了激光再制造形成层几何特征模型对实验结果进行了分析。结果表明光斑尺寸对熔覆层宽度、基体熔化区宽度、深度影响更明显,而激光功率、光斑尺寸对熔覆层高度的影响无显著差别;此外,粉末综合利用率随辐照激光能量密度的增大先增大后维持基本不变。

关键词：激光再制造几何特征粉末综合利用率 H13钢

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