检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2024年第10期53卷 2860-2872页

作者：夏雨韦春贝林松盛向青春石倩沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 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粤港现代表面工程技术联合实验室广东广州510651

在GH4169镍基高温合金表面采用化学复合镀技术制备了Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层,研究了镀层在不同温度下摩擦磨损后的摩擦学行为以及微观组织结构。采用球-盘式摩擦磨损试验机研究了镀层在室温、300、500、700℃下的摩擦学性... 详细信息

在GH4169镍基高温合金表面采用化学复合镀技术制备了Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层,研究了镀层在不同温度下摩擦磨损后的摩擦学行为以及微观组织结构。采用球-盘式摩擦磨损试验机研究了镀层在室温、300、500、700℃下的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对不同温度摩擦试验后镀层的化学成分、组织结构进行分析。利用显微硬度计、洛氏压痕仪对不同温度摩擦试验后镀层的力学性能进行表征。结果表明:沉积态Ni-Mo-P镀层和Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层以非晶为主,同时包含少量纳米晶结构,镀层表面结构致密。随着摩擦试验温度的增加,镀层逐渐从非晶结构向纳米晶结构转变,镀层结晶度增加;当温度增加至500℃以上时,镀层内析出Ni3P硬质相,同时由于Mo、P元素的氧化挥发导致镀层内出现了孔洞,镀层致密度下降。随温度增加,镀层硬度呈先升高后降低趋势,膜基结合力从HF1级逐渐降低至HF6级。随着试验温度增加,摩擦系数和磨损率均呈先升高后降低趋势,在300℃时摩擦系数最高;在室温至500℃范围,镀层磨粒磨损和氧化现象随温度升高逐渐加剧,在500℃时磨损率最高;进一步增加温度使得摩擦界面具有较好的润滑效果,提高了镀层在高温下的减摩耐磨性能。添加(h)BN颗粒提高了镀层内P含量,使得Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层韧性增加,提高了复合镀层的硬度和膜基结合力,复合镀层在室温~700℃范围内具有较好的耐磨性能。

关键词： Ni-Mo-P/(h)BN复合镀层组织结构硬度膜基结合力宽温域摩擦学性能

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蓝光激光熔覆纯铜覆层的组织及性能

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材料导报 2024年第17期38卷 220-226页

作者：宁晨红高硕洪郑江鹏王枭杨军红苏允海刘敏闫星辰沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 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 广东粤港澳大湾区硬科技创新研究院广州510700

纯铜材料对红外波段的激光吸收率较低,难以进行传统红外激光熔覆,因此限制了纯铜材料在表面防护领域的应用。本研究采用蓝光激光熔覆技术制备纯铜涂层,通过理论计算结合实验验证获得了其制备工艺参数。随后对纯铜熔覆层的微观组织、显... 详细信息

纯铜材料对红外波段的激光吸收率较低,难以进行传统红外激光熔覆,因此限制了纯铜材料在表面防护领域的应用。本研究采用蓝光激光熔覆技术制备纯铜涂层,通过理论计算结合实验验证获得了其制备工艺参数。随后对纯铜熔覆层的微观组织、显微硬度和摩擦磨损行为进行分析,并结合XRD和EDS研究了蓝光激光熔覆制备的纯铜涂层的元素分布和物相组成。结果表明:采用蓝光激光熔覆技术制备的纯铜材料具有较大的工艺窗口,可获得成形良好的熔覆层。蓝光激光熔覆后,熔覆界面处出现了明显的金属间化合物相NiCu_(4)以及FeCu_(4)。纯铜熔覆层的显微硬度小于基体材料,并且在结合界面存在明显的硬度变化过渡区域,因此涂层和基体之间的稀释区较大。在室温干摩擦磨损条件下,熔覆层的磨损行为以粘着磨损为主,磨粒磨损为辅,并且存在明显的氧化磨损。

关键词：激光熔覆蓝光激光纯铜微观组织力学性能

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冷喷摩擦复合增材制造6061铝合金的显微组织、力学性能和腐蚀行为

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第11期33卷 3250-3265页

作者：刘志浩韩鹏王文关肖虎王智方园乔柯叶东明蔡军谢迎春王快社西安建筑科技大学冶金工程学院功能材料加工国家地方联合工程研究中心西安710055 广东省科学院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

采用冷喷摩擦复合增材制造(CFAM)技术制备6061铝合金块体材料。采用OM、SEM和EBSD对冷喷涂(CS)和CFAM试样的显微组织进行表征,通过显微硬度、拉伸和腐蚀实验研究两者的力学性能和腐蚀行为。结果表明,与CS试样相比,CFAM试样的显微组织更... 详细信息

采用冷喷摩擦复合增材制造(CFAM)技术制备6061铝合金块体材料。采用OM、SEM和EBSD对冷喷涂(CS)和CFAM试样的显微组织进行表征,通过显微硬度、拉伸和腐蚀实验研究两者的力学性能和腐蚀行为。结果表明,与CS试样相比,CFAM试样的显微组织更加致密和均匀,晶粒细小等轴,平均晶粒尺寸为3.1μm,显微硬度、极限抗拉强度和伸长率分别提高了22%、171%和683%。CFAM试样的腐蚀电流密度比CS试样低95.1%~97.8%,腐蚀机理由CS试样的点腐蚀转变为晶间腐蚀。

关键词：冷喷摩擦复合增材制造 6061铝合金显微组织力学性能腐蚀机理

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高能激光引入对冷喷涂Al6061涂层沉积行为及微观组织的影响

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有色金属工程 2024年第12期14卷 167-176页

作者：卢权光褚欣杜晓伟刘敏邓春明龙雨谢迎春广西大学机械工程学院激光智能制造与精密加工研究所南宁530004 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粤港现代表面工程技术联合实验室广州510650 空军工程大学航空机务士官学校航空修理工程系河南信阳464099

冷喷涂Al6061涂层技术已成功应用于航空零部件修复。但高致密高性能冷喷涂Al6061涂层制备,往往需要采用价格昂贵的氦气,低成本制备冷喷涂Al6061涂层技术亟需突破。高能激光能够快速加热软化材料,可有效促进冷喷涂颗粒的高速碰撞变形沉... 详细信息

冷喷涂Al6061涂层技术已成功应用于航空零部件修复。但高致密高性能冷喷涂Al6061涂层制备,往往需要采用价格昂贵的氦气,低成本制备冷喷涂Al6061涂层技术亟需突破。高能激光能够快速加热软化材料,可有效促进冷喷涂颗粒的高速碰撞变形沉积致密化过程。为此,在冷喷涂过程中引入高能激光,研究了激光功率对冷喷涂Al6061涂层沉积行为及微观组织的影响,评估了激光功率在0~7 kW内制备的Al6061涂层的沉积厚度、微观结构、显微硬度和物相。可为低成本高致密Al6061涂层的制备提供理论指导。

关键词：冷喷涂激光 Al6061 沉积机理微观结构

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Zr/Dy掺杂分别对NiCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

Zr/Dy掺杂分别对NiCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

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第八届粤港澳真空科技创新发展论坛暨2024年广东省真空学会学术年会

作者：朱迅李小亚石倩张呈唐鹏林松盛中国地质大学(北京)工程技术学院广东省科学院新材料研究所粤港现代表面工程技术联合实验室现代材料表面工程技术国家工程实验室

传统的MCrAlY涂层无法适应燃气轮机日益恶劣的工作环境。基于此,本课题组采用电弧离子镀技术,在镍基单晶高温合金上制备了Dy/Zr掺杂和未掺杂的NiCrAlY三种涂层。探究了Dy/Zr掺杂对NiCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响。氧化200 h后,NiCrAlY... 详细信息

传统的MCrAlY涂层无法适应燃气轮机日益恶劣的工作环境。基于此,本课题组采用电弧离子镀技术,在镍基单晶高温合金上制备了Dy/Zr掺杂和未掺杂的NiCrAlY三种涂层。探究了Dy/Zr掺杂对NiCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响。氧化200 h后,NiCrAlY,NiCrAlYZr,NiCrAlYDy三种涂层的氧化速率为分别为1.28×10mg·cm·h,5.38×10mg·cm·h,4.10×10mg·cm·h。Zr掺杂的NiCrAlY涂层内氧化严重,氧化层最厚,Dy掺杂的NiCrAlY涂层氧化层薄且完整。然而Zr掺杂NiCrAlY涂层在涂层/界面处最完整,抑制了涂层/基体间的互扩散,Dy掺杂NiCrAlY涂层对涂层/基体间的互扩散没有明显作用。本文结果对防护涂层掺杂活性元素的选择具有一定的指导意义。

关键词： NiCrAlY 抗高温氧化性能 Zr/Dy

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冷喷涂CoNiCrAlY涂层制备工艺及组织性能研究

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材料研究与应用 2024年第4期18卷 643-648页

作者：邹旸王高民张志远邓春明褚欣谢迎春中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002 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/粤港现代表面工程技术联合实验室广东广州510650

CoNiCrAlY合金可用于航空发动机热端部件的高温涂层,其使用性能因制备工艺的不同而呈现出差异。传统热喷涂技术在制备涂层过程中会引入高温热源,可导致材料发生相变,且产生一定的热应力。为消除热应力,需在喷涂至一定厚度后对涂层进行... 详细信息

CoNiCrAlY合金可用于航空发动机热端部件的高温涂层,其使用性能因制备工艺的不同而呈现出差异。传统热喷涂技术在制备涂层过程中会引入高温热源,可导致材料发生相变,且产生一定的热应力。为消除热应力,需在喷涂至一定厚度后对涂层进行热处理,这导致了热喷涂技术制备大厚度涂层时喷涂效率的降低和成本的增加。围绕航空发动机涡轮外环高温封严涂层新一代制备技术需求,采用高压冷喷涂技术,以氮气为载气,国产CoNiCrAlY粉末为原料,开展了低成本冷喷涂CoNiCrAlY涂层的制备工艺及组织性能研究。实验采用φ100.50 mm 304不锈钢管基体,在69°喷涂角度、5 MPa喷涂压力下,分别在800、850和900℃喷涂温度条件下沉积制备了CoNiCrAlY涂层。测量了粉末在不同喷涂温度下的沉积效率,表征了涂层的微观结构、显微硬度和摩擦磨损性能,以1050℃保温5 h随炉冷却方式对涂层进行了真空热处理,研究了热处理后涂层的组织与性能变化。结果显示,涂层孔隙率随喷涂温度的升高而降低(2.07%、0.81%和0.44%),粉末颗粒的沉积效率随喷涂温度的升高而提高(29.7%、32.5%和36.1%),喷涂态涂层的显微硬度与喷涂温度之间无线性关系(585.32、526.21和563.52 HV_(0.3))。经真空热处理后,冷喷涂CoNiCrAlY涂层孔隙率均显著降低,均下降至0.4%左右。显微硬度显著下降,保持在360 HV_(0.3)左右。摩擦磨损测试结果表明,较低喷涂温度制备的CoNiCrAlY涂层,经真空热处理后具有更低的磨损率。

关键词：冷喷涂 CoNiCrAlY涂层气体温度孔隙率真空热处理显微硬度摩擦磨损沉积效率

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激光选区熔化Inconel 625合金在酸性环境中的腐蚀机理研究

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材料导报 2025年第10期39卷 166-171页

作者：韩炬王博超董东东马汝成龙海洋李晓硕王涛闫星辰华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 广东省科学院新材料研究所粤港现代表面工程技术联合实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品... 详细信息

研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品在50℃混酸溶液中分别浸泡腐蚀120 h、240 h、480 h、840 h、1080 h。结果表明,样品经混酸溶液浸泡后,首先在晶间产生局部点蚀,在熔池边缘处点蚀的密度更高。随着浸泡时间的延长,点蚀逐渐蔓延至整个样品晶间并逐渐腐蚀进入晶粒中。抛光样品的整体平均腐蚀速率为2.80×10^(-3)mm/a,原始样品的整体平均腐蚀速率为12.70×10^(-3)mm/a,是抛光样品的近5倍,说明粗糙度对腐蚀速率有极大的影响,样品粗糙度越大导致其与混酸接触的面积越大,腐蚀速率越快。

关键词：激光选区熔化 Inconel 625 耐腐蚀性粗糙度腐蚀机理

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激光粉末床熔融对NiTi/Zr复合材料显微组织及性能的调控机制

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机床与液压 2025年第4期53卷 191-198页

作者：李晟唐柳琳闫星辰邓朝阳褚清坤黄正华郑李娟广东工业大学机电工程学院广东广州510006 广东工业大学高性能工具全国重点实验室广东广州510006 广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室广东广州510006 广东省科学院新材料研究所粤港现代表面工程技术联合实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651 广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 广东汉邦激光科技有限公司广东中山528427

采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和... 详细信息

采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和力学性能,并通过工艺参数有效调控NiTi合金的相变性能。结果表明:Zr掺杂在合适的成形参数条件下有效抑制了球化现象,从而减少了未熔合缺陷。同时分析了Zr掺杂NiTi形状记忆复合材料的显微组织。结果表明:激光工艺参数能够改变Zr在NiTi基体中的状态,形成Zr单质、固溶体、析出相等不同显微组织。示差扫描量热仪和拉伸实验表明:Zr掺杂结合不同的工艺参数能够实现形状记忆性能调控,并在不显著改变弹性模量的前提下同时提高材料的抗拉强度和断裂韧性。

关键词：激光粉末床熔融 NiTi/Zr金属基复合材料力学性能显微组织

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Al_(2)SiO_(5)N阻挡层厚度对全固态电致变色器件性能的影响

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材料研究与应用 2025年第2期19卷 283-292页

作者：王晓萌苏一凡张程唐鹏林松盛付志强石倩中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 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/粤港现代表面工程技术联合实验室广东广州510650

为解决全固态电致变色器件中LiNbO_(3)电解质层漏电问题,以Al_(2)SiO_(5)N作为阻挡层,利用其优异的介电性能,改善器件的综合性能。采用磁控溅射法,以99.95%纯度的Al_(2)SiO_(5)作为靶材,在射频功率为150 W、气压为1.5 Pa条件下,在纯氮... 详细信息

为解决全固态电致变色器件中LiNbO_(3)电解质层漏电问题,以Al_(2)SiO_(5)N作为阻挡层,利用其优异的介电性能,改善器件的综合性能。采用磁控溅射法,以99.95%纯度的Al_(2)SiO_(5)作为靶材,在射频功率为150 W、气压为1.5 Pa条件下,在纯氮气氛中制备了Al_(2)SiO_(5)N薄膜。采用XRD、SEM和AFM对Al_(2)SiO_(5)薄膜微观结构及表面形貌进行表征,通过循环伏安法及结合紫外-可见光谱对ITO/WO_(3)/Al_(2)SiO_(5)N/LiNbO_(3)/Al_(2)SiO_(5)N/NiO_x/ITO器件进行电致变色性能测试,系统地研究了Al_(2)SiO_(5)N薄膜层厚度对该器件光电性能的影响及其作用机制。结果表明,随着沉积时间的延长,Al_(2)SiO_(5)薄膜的厚度增加,致密性逐渐提高,纳米团簇趋于均匀并呈现小岛状结构。Al_(2)SiO_(5)薄膜作为电致变色器件的阻挡层,可明显改善器件的漏电现象。当Al_(2)SiO_(5)N层的厚度为90 nm时,全固态电致变色器件的电流密度从无阻挡层时的300.83μA·cm^(-2)降至15.70μA·cm^(-2),有效地抑制了漏电现象。同时,器件最大光调制率为52.31%,着色时间为9 s,脱色时间为4 s,最大着色效率为60.67 cm^(2)·C^(-1)。通过优化Al_(2)SiO_(5)N阻挡层与其他功能层之间的界面匹配性,揭示了Al_(2)SiO_(5)N层对电致变色器件光电性能的提升作用,为开发高性能无机固态电致变色器件提供了新思路。

关键词：全固态电致变色器件阻挡层 LiNbO_(3) 电流泄漏 Al_(2)SiO_(5)N Al~3+/Li+ 光电性能

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