检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年第24期53卷 206-215页

作者：赫亮亮张香云刘太楷谢迎春褚欣兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 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510650

目的探索冷喷涂工艺中造孔剂形貌对涂层沉积机制、多孔镍电极结构和电解水析氢性能的影响。方法采用冷喷涂工艺将不同形貌的造孔剂粉末沉积为涂层,经化学腐蚀造孔后,得到可供测试的多孔镍电极。通过SEM/EDS、XPS、XRD对样品微观形貌、... 详细信息

目的探索冷喷涂工艺中造孔剂形貌对涂层沉积机制、多孔镍电极结构和电解水析氢性能的影响。方法采用冷喷涂工艺将不同形貌的造孔剂粉末沉积为涂层,经化学腐蚀造孔后,得到可供测试的多孔镍电极。通过SEM/EDS、XPS、XRD对样品微观形貌、元素价态等物性进行表征,并通过线性扫描伏安法(LSV)、循环扫描伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法研究样品的析氢性能。结果由于片状Al粉末在喷涂过程中受气体影响较大,不易沉积在涂层中;因此球形Al造孔效果明显优于片状Al,得到的涂层孔隙更多,比表面积更大,表现出更优异的电解性能,同时两组样品析氢反应步骤都是Heyrovsky步骤。在电流密度为100 mA/cm^(2)和250 mA/cm^(2)时,NsA样品的过电位分别为0.32 V和0.42 V,而NfA样品的过电位则分别为0.4 V和0.5 V。结论球形Al表面氧化物的阻抗和孔隙度的阻抗要小于片状Al,电荷转移能力明显较强,双电层的电容有所增加,显示出较大的活性表面积。因此,球形Al造孔效果明显优于片状Al,所得到的涂层电解析氢性能更强。

关键词：电解水冷喷涂造孔剂 NiAl 多孔电极电化学阻抗谱

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固体氧化物燃料电池金属连接体防护涂层研究进展

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表面技术 2022年第4期51卷 14-23,103页

作者：江舟文魁刘太楷董勇邓畅光刘敏广东工业大学材料与能源学院广州510640 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510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

铁素体不锈钢因具有良好的耐腐蚀性、高电导率、高热导率等诸多优异性能,是常用的中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)用连接体材料,但是含Cr不锈钢在600~800℃的SOFC工作温度下存在高温氧化带来的界面电阻增大、Cr元素毒化阴极等问题。从... 详细信息

铁素体不锈钢因具有良好的耐腐蚀性、高电导率、高热导率等诸多优异性能,是常用的中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)用连接体材料,但是含Cr不锈钢在600~800℃的SOFC工作温度下存在高温氧化带来的界面电阻增大、Cr元素毒化阴极等问题。从连接体材料、防护涂层种类及其制备方法出发,简述了金属连接体材料的选择和Cr毒化阴极机理,重点阐述了活性元素氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层以及尖晶石涂层对连接体的保护作用和近些年新的研究进展,并归纳了SOFC金属连接体表面涂层常用的制备方法和特点。介绍了稀土元素氧化物涂层对合金氧化膜的影响机制和应用局限性。总结了La_(1–x)Sr_(x)CrO_(3)、La_(1–x)Sr_(x)CoO_(3)、La_(1–x)Sr_(x)MnO_(3)等常用钙钛矿涂层的优势和不足,并分析了掺杂对钙钛矿涂层性能的影响。重点综述了过渡金属元素掺杂、稀土元素掺杂对Mn-Co、Cu-Mn尖晶石涂层电导率、热膨胀系数匹配性、涂层结合情况等的影响,元素掺杂在一定程度上可以改善涂层的电导率和提高阻Cr效果,但是仍需要进一步研究掺杂量、长期稳定性等问题。最后,对金属连接体防护涂层存在的问题和今后研究工作的重点作出了展望。

关键词：铁素体不锈钢固体氧化物燃料电池涂层毒化阴极掺杂电导率

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固体渗铬层组织结构及性能稳定性研究

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稀有金属材料与工程 2021年第5期50卷 1706-1712页

作者：韦春贝林松盛代明江石倩苏一凡唐鹏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

采用固体粉末法在GCr15钢表面进行渗铬处理,研究了不同渗铬时间下渗层的结构和性能,并研究了自然时效对渗层结构、力学性能的影响。采用扫描电子显微镜及EDS能谱仪、X射线衍射仪研究了时效前后渗层组织结构的变化,采用显微硬度仪、纳米... 详细信息

采用固体粉末法在GCr15钢表面进行渗铬处理,研究了不同渗铬时间下渗层的结构和性能,并研究了自然时效对渗层结构、力学性能的影响。采用扫描电子显微镜及EDS能谱仪、X射线衍射仪研究了时效前后渗层组织结构的变化,采用显微硬度仪、纳米压痕仪、洛氏硬度计分析了时效前后渗层表面硬度、截面微区硬度、与基体的结合强度。结果表明:渗层主要由Cr_(2)N、(Cr,Fe)_(23)C_(6)和(Cr,Fe)7C3相组成,渗层外表面为不连续的氮化铬晶粒分布在疏松的碳化铬中,随着渗铬时间的增加,氮化铬晶粒长大;渗层下表面为碳化铬层,由外向内Cr逐渐减少,Fe逐渐增加,形成了梯度过渡层结构。渗层表面显微硬度(HV0.05)在14920~16980 MPa之间,经过1a自然时效后表面显微硬度稍有降低;截面纳米硬度表明,随着Cr含量逐渐减少,纳米硬度也相应下降。洛氏压痕结果表明,压痕周围存在放射性裂纹及不同程度的渗层剥落现象;经过1a自然时效后压痕周围只存在放射性裂纹,渗层与基体结合强度提高。

关键词：固体渗铬自然时效相结构硬度结合强度

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热/冷喷涂典型抗空蚀涂层结构与性能研究

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中国材料进展 2024年第4期43卷 281-289,300页

作者：刘伟杰武三栓何春艳褚欣刘敏张楠楠谢迎春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广东广州510651 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002

冷喷涂作为近年来兴起的涂层固态沉积技术,所制备的涂层具有高结合强度、高硬度、无氧化夹杂等优点,在过流器械表面的空蚀损伤防护方面极具应用潜力。采用冷喷涂技术,在40Cr钢基体表面制备了高致密的CuAl9Fe1铝青铜抗空蚀涂层,利用光镜... 详细信息

冷喷涂作为近年来兴起的涂层固态沉积技术,所制备的涂层具有高结合强度、高硬度、无氧化夹杂等优点,在过流器械表面的空蚀损伤防护方面极具应用潜力。采用冷喷涂技术,在40Cr钢基体表面制备了高致密的CuAl9Fe1铝青铜抗空蚀涂层,利用光镜/扫描电镜、显微硬度计、超声波空蚀试验机、三维轮廓仪等设备,表征了涂层的微观结构、力学性能及抗空蚀性能,分析了涂层的空蚀破坏形貌及机理,并与超音速火焰(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)喷涂制备的WC类典型抗空蚀涂层(WC-Co-Cr和WC-Cr_(2)C_(3)-Ni)进行了对比。结果表明,冷喷涂CuAl9Fe1涂层的平均孔隙率为1.4%,平均显微硬度为3126 MPa,平均结合强度为32.3 MPa,空蚀6 h的空蚀深度为4.988μm;与之相比,HVOF喷涂的WC-Co-Cr和WC-Cr_(2)C_(3)-Ni涂层的平均孔隙率分别为0.7%和1.6%,平均显微硬度分别为10 065和10 094 MPa,平均结合强度分别为84.2和73.5 MPa,空蚀6 h的空蚀深度分别为11.901和10.645μm。冷喷涂CuAl9Fe1涂层虽硬度较低,但塑韧性较好,可有效抑制空蚀过程中颗粒结合界面的裂纹萌生、扩展导致的颗粒脱落,因此相比HVOF制备的WC类涂层具有更高的抗空蚀性能。

关键词：冷喷涂铝青铜涂层超音速火焰喷涂 WC基涂层抗空蚀性能

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硅掺杂无氢非晶碳膜的HiPIMS/DCMS共沉积制备及其高温摩擦学性能

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摩擦学学报 2023年第4期43卷 385-396页

作者：李海潮苏峰华陈彦军林松盛李助军华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 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广州510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 广州铁路职业技术学院机械与电子学院广东广州510430

采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)共沉积技术制备了不同硅原子含量的无氢Si-DLC薄膜,利用高温摩擦试验机对比考察了不同Si原子含量的Si-DLC(硅掺杂类金刚石)薄膜在25~500℃下的摩擦学性能,并通过Raman及XPS等测试方... 详细信息

采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和直流磁控溅射(DCMS)共沉积技术制备了不同硅原子含量的无氢Si-DLC薄膜,利用高温摩擦试验机对比考察了不同Si原子含量的Si-DLC(硅掺杂类金刚石)薄膜在25~500℃下的摩擦学性能,并通过Raman及XPS等测试方法分析了Si原子含量对薄膜微观结构的影响以及摩擦前后薄膜化学组成和结构变化.探讨了Si-DLC在高温下的摩擦磨损机理.结果表明:Si-DLC薄膜呈现出致密的非晶结构.随着Si原子含量的增加,薄膜中sp3-C的含量增加.掺入的Si形成C-Si-O与C-Si-C键.Si-C键的形成使薄膜的内应力降低,薄膜的膜基结合力增加.摩擦测试表明:室温下,转移膜的形成有助于降低Si-DLC薄膜的摩擦系数.高温下,Si-C键增加了薄膜的高温稳定性,摩擦区域部分Si-C键氧化为Si-O-C键,使薄膜的摩擦系数与磨损率同时降低.

关键词： Si-DLC薄膜高功率脉冲磁控溅射高温摩擦学性能摩擦机理

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激光辅助冷喷涂研究现状与展望

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热加工工艺 2024年

作者：刁鹏源王方褚欣谢迎春周俊邓春明刘敏龙雨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西大学机械工程学院激光智能制造与精密加工研究所

激光辅助冷喷涂技术（LACS）作为一种新兴的冷喷涂技术（CS），是在CS的基础上引入激光头和红外线测温仪，通过控制激光加热温度软化基板与粉末，从而形成更高性能涂层的工艺。它既保留了CS的优点，如不存在熔化凝固引起的冶金过程，可... 详细信息

激光辅助冷喷涂技术（LACS）作为一种新兴的冷喷涂技术（CS），是在CS的基础上引入激光头和红外线测温仪，通过控制激光加热温度软化基板与粉末，从而形成更高性能涂层的工艺。它既保留了CS的优点，如不存在熔化凝固引起的冶金过程，可保持原始粉末成分不变；又扩大了颗粒和基体材料的选择范围，提高了沉积层的性能。本文介绍了LACS的技术原理与主要工艺参数，综述了国内外各科研机构的研究现状，最后对未来LACS的发展进行了展望。

关键词：激光辅助冷喷涂激光头微观结构力学性能

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不同厚度薄壁单晶高温合金/PtAl涂层界面演变

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表面技术 2023年第1期52卷 187-195,231页

作者：倪建洋尹斌邓春明杨焜张留艳邓畅光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 中南大学粉末冶金研究院长沙410083

目的研究不同厚度薄壁单晶高温合金/PtAl涂层界面演变机制。方法采用电镀Pt和高温低活度气相渗铝的方法在不同厚度(0.5、1.0、2.0 mm)的第三代镍基单晶高温合金DD9上制备PtAl涂层,进行1100℃恒温氧化试验后,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描... 详细信息

目的研究不同厚度薄壁单晶高温合金/PtAl涂层界面演变机制。方法采用电镀Pt和高温低活度气相渗铝的方法在不同厚度(0.5、1.0、2.0 mm)的第三代镍基单晶高温合金DD9上制备PtAl涂层,进行1100℃恒温氧化试验后,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)研究不同厚度薄壁单晶高温合金DD9/PtAl涂层界面元素互扩散及界面组织演变。结果3种基体厚度的涂层试样恒温氧化100 h,其互扩散区(IDZ)快速增大;恒温氧化500 h,IDZ厚度基本稳定,均约为25μm;恒温氧化1000 h,只有0.5 mm基体厚度的涂层试样在IDZ出现TCP相“贫化带”。3种基体厚度的涂层试样在IDZ以下,均形成了二次反应区(SRZ),其中析出了针状和颗粒状TCP相。恒温氧化100 h,3种基体厚度的涂层试样的SRZ厚度相当,但是500 h和1000 h后,0.5 mm基体厚度的涂层试样的SRZ厚度显著小于其他2种基体厚度的涂层试样。结论界面附近Ta元素的富集是SRZ形成的主要原因,W、Re和Ta等难熔元素扩散的差异是引起不同基体厚度的涂层试样IDZ和SRZ形貌/厚度差异的关键因素。

关键词： PtAl涂层薄壁单晶高温合金不同厚度元素互扩散二次反应区

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过渡族金属及其化合物碱性电解水析氧催化剂研究进展

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太阳能学报 2025年第5期46卷 62-72页

作者：王见刘太楷丁茯刘红消邓春明廖汉林沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142 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 贝尔福蒙贝利亚技术大学 LERMPS实验室贝尔福90001

该文主要从电解水制氢技术的发展现状、电解水析氧机理以及析氧催化材料等方面进行探讨和分析,通过过渡族金属元素催化材料OER性能的分析,对催化剂设计和制备中存在的不足进行深入地探讨,为低成本、高性能的催化剂材料开发提供依据。

关键词：碱性电解水析氧反应 OER机理 OER催化剂过渡族金属

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Co-Pt改性铝化物涂层的氧化行为

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电镀与涂饰 2024年第6期43卷 46-54页

作者：张胜宝德先龙邓鹏尹斌邓春明中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150060 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

[目的]铝化物涂层的抗氧化性能及高温服役性能亟待提高。[方法]采用电镀和高温气相渗铝的方法,在镍基单晶高温合金表面制备了Co改性铝化物(NiCoAl)涂层、Pt改性铝化物(NiPtAl)涂层和Co/Pt共改性铝化物(NiCoPtAl)涂层,利用扫描电镜(SEM)... 详细信息

[目的]铝化物涂层的抗氧化性能及高温服役性能亟待提高。[方法]采用电镀和高温气相渗铝的方法,在镍基单晶高温合金表面制备了Co改性铝化物(NiCoAl)涂层、Pt改性铝化物(NiPtAl)涂层和Co/Pt共改性铝化物(NiCoPtAl)涂层,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)研究了3种涂层在1 100℃下恒温氧化过程中的氧化行为及组织结构演变,探究Co的添加对铝化物涂层抗氧化性能及涂层/基体界面组织结构演变的影响。[结果]恒温氧化300 h后,NiCoAl涂层表现出最差的抗氧化性能,NiCoPtAl涂层和NiPtAl涂层的抗氧化性能则更优,它们的单位面积质量依次增大了0.426 26、0.342 53和0.296 01 mg/cm^(2)。NiCoPtAl涂层试样互扩散区和二次反应区中的析出相较其他两种涂层少。[结论]适量Co的添加对铝化物涂层表面氧化层的形成有促进作用。在Co和Pt的协同作用下,铝化物涂层/单晶界面组织的稳定性更好。

关键词：镍基单晶高温合金气相渗铝改性铝化物涂层电镀恒温氧化

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基于DIW工艺的ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料可打印性能研究

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材料导报 2023年第S01期37卷 115-122页

作者：吴洋洋罗永皓伍尚华李艳辉张欣悦马文有广东工业大学机电工程学院广州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

针对ZrO_(2)材料应用于手机背板以及其他3C电子产品的需求,以氧化锆作为分散相,PDMS作为连续相,将墨水直写工艺与该复合陶瓷材料的成型制备方法相结合,研究ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料的可打印性能。在试验研究中,对不同分散相含量的浆料... 详细信息

针对ZrO_(2)材料应用于手机背板以及其他3C电子产品的需求,以氧化锆作为分散相,PDMS作为连续相,将墨水直写工艺与该复合陶瓷材料的成型制备方法相结合,研究ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料的可打印性能。在试验研究中,对不同分散相含量的浆料进行流变测试,测试结果表明配制的浆料具有非牛顿流体特性,当ZrO_(2)体积分数在25%~30%时,浆料用于墨水直写打印时较易挤出且成型较好,此时浆料的储能模量在10^5~10^6Pa,临界屈服应力在142~264 Pa。在此基础上,研究了不同配比、针头直径与挤出速度对挤出纤维形貌的影响,结果表明纤维膨胀比与变形比随着分散相含量的增加而减少,随着针头直径与挤出速度的增加而增加;在低分散相含量时更容易达到材料的临界屈服应力,纤维膨胀比和变形比大,纤维表面缺陷少,高分散相含量时材料强度提高,纤维膨胀比和变形比低,但较难挤出,且容易出现熔体破裂现象。当ZrO_(2)体积分数为28%,针头直径为1 mm,挤出速度为6 mm/s时纤维成型质量最优,表明ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料可用于墨水直写工艺,从而为后续陶瓷构件的制造奠定基础。

关键词：墨水直写工艺(DIW) 氧化锆陶瓷非牛顿流体流变分析挤出可打印性能

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