检索结果-内蒙古大学图书馆

材料科学与工艺 2025年第2期33卷 43-50页

作者：张雯谢文强邵龙泉阿不都沙特·阿不都热西提刘环闫星辰陶宏伟常成田晶广东省第二中医院口腔科广州510095 南方医科大学口腔医院广州510280 喀什地区第一人民医院新疆喀什844000 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510650 中山大学孙逸仙纪念医院广州510120

为了解决义齿口腔开放环境、血管支架类假体植入后可能带来的术后感染和炎症,本文基于Cu元素作为一种良好的广谱抗菌剂,结合激光选区熔化技术(SLM)的高自由成形度,在CoCrMoW合金中选择添加了不同比例的Cu元素(2%、4%、6%,质量分数),开... 详细信息

为了解决义齿口腔开放环境、血管支架类假体植入后可能带来的术后感染和炎症,本文基于Cu元素作为一种良好的广谱抗菌剂,结合激光选区熔化技术(SLM)的高自由成形度,在CoCrMoW合金中选择添加了不同比例的Cu元素(2%、4%、6%,质量分数),开发出了力学性能优异且兼具抗菌性能的CoCrMoW-xCu合金。对比了CoCrMoW-xCu合金的显微组织、力学性能及抗菌行为,结果表明:Cu元素的引入对其物相种类影响不大,仍由高温γ-Co相和ε-Co相组成,Cu的引入抑制了高韧γ-Co向硬脆ε-Co相的马氏体转变,导致强硬度提升有限。通过CoCrMoW-xCu合金对金黄色葡萄球菌的抗菌测定,微小的α-Cu相有助于增强抗菌活性。优选综合性能良好的CoCrMoW-2Cu合金(抗拉强度为(1100±21.5)MPa,断后伸长率为9.5%±0.84%,抗菌率为34.75%)成分进行了SLM抗菌牙冠的仿形制造,为临床用SLM成形的抗菌植入体提供了强有力的理论基础和数据支撑。

关键词：激光选区熔化 CoCrMoW-xCu合金力学行为抗菌性能生物医用

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超音速大气等离子喷涂TiB_(2)-SiC涂层的抗氧化性及耐熔盐腐蚀性能

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稀有金属材料与工程 2021年第8期50卷 2670-2677页

作者：邹柯邓春明邹俭鹏刘敏刘学璋赵瑞敏李顺华朱仁波高迪中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙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510650 云南云铝涌鑫铝业有限公司云南红河663000

采用超音速大气等离子喷涂制备全包覆TiB_(2)-SiC涂层,研究了TiB_(2)-SiC涂层在400和800℃的氧化性能,并探究其氧化机理。对TiB_(2)-SiC涂层在900℃下的抗铝熔盐腐蚀性能进行研究,并探讨其耐熔盐腐蚀机理。结果表明,超音速大气等离子喷... 详细信息

采用超音速大气等离子喷涂制备全包覆TiB_(2)-SiC涂层,研究了TiB_(2)-SiC涂层在400和800℃的氧化性能,并探究其氧化机理。对TiB_(2)-SiC涂层在900℃下的抗铝熔盐腐蚀性能进行研究,并探讨其耐熔盐腐蚀机理。结果表明,超音速大气等离子喷涂制备的TiB_(2)-SiC涂层具有良好的抗氧化性,在400℃的氧化速率常数为1.92××10^(-5)mg^(2)·cm^(-4)·s^(-1),在800℃的氧化速率常数为1.82×10^(-4)mg^(2)·cm^(-4)·s^(-1)。超音速大气等离子喷涂制备的TiB_(2)-SiC涂层在900℃下具有良好的抗熔盐腐蚀性能,熔盐腐蚀后TiB_(2)-SiC涂层都保持致密结构,未发生涂层的开裂及剥落。

关键词：超音速大气等离子喷涂 TiB_(2)-SiC涂层抗氧化性能耐熔盐腐蚀性能

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沉积温度对等离子喷涂金属支撑型固体氧化物燃料电池结构及电化学性能的影响

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材料导报 2022年第S01期36卷 15-19页

作者：陈丹宋琛杜柯郭宇刘志义刘太楷刘敏中南大学材料科学与工程学院长沙410083 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

为提高大气等离子喷涂(APS)制备金属支撑型固体氧化物燃料电池在中低温下的输出性能,本工作采用APS在不锈钢基体上制备基于氧化钪稳定氧化锆(ScSZ)电解质的固体氧化物燃料电池,控制喷涂时的沉积温度分别为100℃、300℃和600℃,通过扫描... 详细信息

为提高大气等离子喷涂(APS)制备金属支撑型固体氧化物燃料电池在中低温下的输出性能,本工作采用APS在不锈钢基体上制备基于氧化钪稳定氧化锆(ScSZ)电解质的固体氧化物燃料电池,控制喷涂时的沉积温度分别为100℃、300℃和600℃,通过扫描电子显微镜(SEM)观察单个ScSZ粒子沉积状态和涂层微观形貌,并用电化学工作站测试单电池的输出性能和交流阻抗谱。结果表明,随着沉积温度升高,ScSZ沉积粒子由溅射状铺展转变为圆盘状铺展,单个粒子中的裂纹密度逐渐减小,裂纹所占面积比从9.75%降低到5.73%。组装成单电池后,电解质涂层与阳极和阴极结合良好。ScSZ涂层内部片层结合情况随沉积温度的升高而得到改善,裂纹减少且孔隙尺寸减小,涂层孔隙率从12.29%降低到7.72%。电化学测试结果表明,当沉积温度从100℃升高到600℃,电解质的欧姆电阻降低了1/2,电池的输出性能显著提升。600℃的沉积温度制备的单电池在800℃时的最大功率密度为0.998 W/cm^(2),欧姆阻抗为0.076Ω·cm^(2)。

关键词：金属支撑固体氧化物燃料电池大气等离子喷涂沉积温度氧化钪掺杂氧化锆电解质涂层

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周期数对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜耐摩擦和耐腐蚀性能的影响

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电镀与涂饰 2025年第3期44卷 103-111页

作者：杨通晗朱晖朝李福球何哲宇莫健麒代明江胡永俊广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 佛山桃园先进制造研究院广东佛山528225 广西民族大学材料与环境学院广西先进结构材料与碳中和重点实验室广西南宁530105 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

[目的]氮化物多层膜的厚度直接影响膜层整体的力学性能和电化学性能,开展这方面的研究能够为多层膜的性能提升提供参考。[方法]采用真空阴极电弧离子镀技术在W6Mo5Cr4V2高速钢表面分别沉积周期数为6、10和14的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜。采... 详细信息

[目的]氮化物多层膜的厚度直接影响膜层整体的力学性能和电化学性能,开展这方面的研究能够为多层膜的性能提升提供参考。[方法]采用真空阴极电弧离子镀技术在W6Mo5Cr4V2高速钢表面分别沉积周期数为6、10和14的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜。采用划痕试验仪、微纳米压痕仪、摩擦磨损试验仪和电化学工作站研究了膜层周期数对其力学性能、耐摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的影响。[结果]随周期数增加,Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜的硬度、弹性模量和韧性增大,耐磨性和耐蚀性变好。[结论]电弧离子镀Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜可以显著改善高速钢的耐摩擦和耐腐蚀性能,并且适当提高周期数能够提升其耐磨性和耐蚀性。

关键词：电弧离子镀钛锆氮化物多层膜耐磨性耐蚀性周期数

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大气等离子喷涂CuAl/hBN涂层的高温磨损性能

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电镀与涂饰 2022年第12期41卷 844-851页

作者：闫希彦杨焜曾克里邓春明邓畅光赵明纯中南大学湖南长沙410083 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

利用大气等离子喷涂工艺制备了铝−六方氮化硼(Al/hBN)和铜铝−六方氮化硼(CuAl/hBN)可磨耗封严涂层,表征了两种涂层的形貌、物相、硬度、结合强度、hBN烧损及450°C下的磨损性能。结果表明,相较于Al/hBN涂层,CuAl/hBN涂层的hBN烧损... 详细信息

利用大气等离子喷涂工艺制备了铝−六方氮化硼(Al/hBN)和铜铝−六方氮化硼(CuAl/hBN)可磨耗封严涂层,表征了两种涂层的形貌、物相、硬度、结合强度、hBN烧损及450°C下的磨损性能。结果表明,相较于Al/hBN涂层,CuAl/hBN涂层的hBN烧损比例降低了20.2%,hBN相与孔隙更加细小及分布均匀,洛氏硬度小幅度升高且在不同部位上的差异更小,结合强度虽降低了2.67 MPa,但仍符合工程应用标准。在高温磨损试验中,CuAl/hBN涂层的质量损失不到Al/hBN的1/10,Al/hBN涂层的磨损机制以黏着磨损为主,而CuAl/hBN涂层以磨粒磨损为主,同时伴有少量的氧化磨损。CuAl/hBN涂层的摩擦副质量略有减小,其表面粘附的涂层极少;Al/hBN涂层的摩擦副则因涂层转移而导致质量增加。在Al/hBN可磨耗封严涂层中添加枝晶Cu能够明显抑制喷涂过程中非金属相的烧损,令非金属相的含量及分布得到明显改善,从而提高涂层的硬度及耐磨耗性能,以及与对磨部件的摩擦相容性。

关键词：可磨耗封严涂层铜铝六方氮化硼大气等离子喷涂摩擦磨损行为

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WC-10CoCrFeMnNi高熵硬质合金微观组织及力学性能研究

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稀有金属与硬质合金 2024年第2期52卷 89-94,109页

作者：汪克威董勇赵朕东曾卓见胡永俊章争荣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广州510650

利用机械合金化技术制备了等物质的量之比的CoCrFeMnNi高熵合金粉末,采用放电等离子烧结技术制备了WC-10CoCrFeMnNi硬质合金。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、维氏硬度计和激光粒度分析仪等对高熵合金粉末和硬质合金进行微... 详细信息

利用机械合金化技术制备了等物质的量之比的CoCrFeMnNi高熵合金粉末,采用放电等离子烧结技术制备了WC-10CoCrFeMnNi硬质合金。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、维氏硬度计和激光粒度分析仪等对高熵合金粉末和硬质合金进行微观组织与性能研究。结果表明,经80 h球磨获得纳米晶CoCrFeMnNi高熵合金粉末,其结构以BCC为主相、FCC为次相,平均粒径为1.4μm,且粒度分布较为集中。使用CoCrFeMnNi高熵合金为黏结相的硬质合金展现出了良好的力学性能,在1 250℃烧结的硬质合金拥有较好的综合力学性能,维氏硬度达到(1 452±18.95)HV_(30),断裂韧性达到(8.57±0.32)MPa·m^(1/2)。

关键词：硬质合金高熵合金机械合金化放电等离子烧结力学性能

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强韧一体化金属/氮化物耐磨涂层及其在航空部件的应用

强韧一体化金属/氮化物耐磨涂层及其在航空部件的应用

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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：林松盛石倩唐鹏周克崧苏一凡韦春贝张程代明江李小亚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

随着我国航空工业高速发展,新研制的重点型号对飞机先进性、可靠性和寿命提出了更高的要求,且服役条件更为恶劣和复杂,传统材料已难以满足多因素耦合的服役要求,这也是制约航空工业发展的主要瓶颈技术之一。而发展先进涂层技术是提升飞... 详细信息

随着我国航空工业高速发展,新研制的重点型号对飞机先进性、可靠性和寿命提出了更高的要求,且服役条件更为恶劣和复杂,传统材料已难以满足多因素耦合的服役要求,这也是制约航空工业发展的主要瓶颈技术之一。而发展先进涂层技术是提升飞机可靠性及满足未来在更为苛刻环境下服役要求的重要途径之一。本文主要面向航空部件进行强韧一体化金属/氮化物耐磨陶瓷涂层设计及制备关键技术研究。通过成分调制、多层融合梯度结构止裂、膜基界面梯度化的结合力增强及变形能力的有机协调设计,实现了涂层的硬度、韧性及耐磨损最佳匹配。涂层厚度220m可调,硬度约HV3000,结合力HF1级,磨损量较钛合金降低了1个数量级以上。所研制的软硬交替多元多层涂层可提升钛合金叶盘抗砂粒冲刷性能3倍以上,涂层叶盘实现了装机考核。并实现了一系列航空精密部件表面金属氮化物耐磨涂层工程化应用:①钛合金衬套/轴承座镀表面TiN基耐磨涂层,部件耐磨性提高1-2个数量级,在新研制的型号中已完全替代传统电镀Ni涂层。②航空作动器复杂形状零部件表面局部区域耐磨涂层,经涂层处理后部件耐磨性呈数量级提升,在新研制的型号中已普遍采用该涂层技术。③航空用钛合金芯轴表面耐磨涂层,解决了涂层脱落和易变形的问题,已进入工程化应用阶段。相关技术正在推广至航空关节轴承表面强化处理。

关键词：航空部件强韧一体化金属/氮化物耐磨涂层抗冲刷涂层

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HiPIMS频率对弧辉复合沉积TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响

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中国表面工程 2025年

作者：魏永强张晓晓张华森顾艳阳杨佳乐蒋志强韦春贝钟素娟郑州航空工业管理学院机械工程学院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郑州机械研究所有限公司

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating... 详细信息

随着先进制造业的快速发展，单元单层氮化物涂层刀具很难满足苛刻工况条件下的高性能要求，通过设计多层结构，可以提高基体材料的硬度、耐摩擦磨损和耐腐蚀等综合性能，提高关键零部件的使用寿命。本文采用电弧离子镀（Arc ion plating， AIP）和高功率脉冲磁控溅射（High power impulse magnetron sputtering， HiPIMS）复合技术，通过调控HiPIMS频率在M2高速钢基体和单晶Si片上沉积TiZrN/TiN纳米多层膜，探究HiPIMS频率对TiZrN/TiN纳米多层膜微观结构和性能的影响规律。研究发现，HiPIMS频率的增加有助于改善TiZrN/TiN纳米多层薄膜表面质量，降低薄膜表面大颗粒数量，TiZrN/TiN纳米多层薄膜厚度呈先增大后减小趋势。不同HiPIMS频率下制备的TiZrN/TiN纳米多层薄膜均以（220）晶面为择优取向，平均晶粒尺寸在4.01 nm～5.31 nm之间，膜基结合力等级均为HF1级，硬度均在30 GPa以上，稳定摩擦系数在0.79左右。在HiPIMS频率为600 Hz时，平均晶粒尺寸降低到最小4.01 nm。当HiPIMS频率为800 Hz时，硬度达到最大46.28 GPa，磨损率最小，为1.46×10-8mm3·N-1·mm-1，此时薄膜的耐磨损性能较好。当HiPIMS频率为1000 Hz时，自腐蚀电位升高到最大-0.39 V（vs SCE），自腐蚀电流密度降低到最小0.731 μA/cm2，薄膜耐腐蚀性能最强，腐蚀速率最低。纳米多层结构提升TiZrN/TiN薄纳米多层薄膜的硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能，为薄膜工艺优化提供了试验依据和技术支撑，具有良好的应用前景。

关键词：电弧离子镀高功率脉冲磁控溅射技术 HiPIMS频率 TiZrN/TiN纳米多层膜硬度耐蚀性

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PS-PVD制备锆酸钆热障涂层及其性能研究

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表面技术 2021年第10期50卷 293-300页

作者：付朗毛杰邓子谦邓春明刘敏曾德长华南理工大学材料科学与工程学院广州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东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺制备出柱状结构完整、力学性能优异的锆酸钆热障涂层。方法以纳米团聚的8YSZ、Gd_(2)Zr_(2)O_(7)(GZO)及(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)(GYbZ)粉末为原料,采用PS-PVD工艺在镍基高温合... 详细信息

目的采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺制备出柱状结构完整、力学性能优异的锆酸钆热障涂层。方法以纳米团聚的8YSZ、Gd_(2)Zr_(2)O_(7)(GZO)及(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)(GYbZ)粉末为原料,采用PS-PVD工艺在镍基高温合金表面分别制备单层GZO涂层、GZO/YSZ双层结构涂层及GYbZ/YSZ双层结构涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析等检测手段,表征了热障涂层的相组成、微观结构及化学成分变化。采用纳米压痕试验仪测试了涂层的力学性能。采用电子万能试验机测试涂层的结合强度。结果GZO涂层与GYbZ涂层均为缺陷萤石相,涂层均呈现典型的羽毛柱状结构,且柱晶间隙存在大量的未熔粒子。在制备过程中,单层GZO涂层便出现了剥落,双陶瓷层结构中的GZO涂层未剥落但内部存在大量微裂纹,而Yb掺杂的GZO涂层((Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7),GYbZ)内无裂纹存在;和GZO涂层相比,GYbZ涂层具有更高的硬度(5.4 GPa)、杨氏模量(111.6 GPa)和结合强度(41.3 MPa)。结论采用现有的PS-PVD工艺参数,成功制备出柱状结构的单层GZO涂层、GZO/YSZ及GYbZ/YSZ双陶瓷层热障涂层,YSZ作为中间过渡层能改善GZO涂层与粘结层的热膨胀不匹配,而Yb元素的加入,可以有效提高GZO涂层的硬度和结合强度,但同时也会造成涂层的杨氏模量升高。

关键词：热障涂层双陶瓷层体系锆酸钆等离子喷涂-物理气相沉积杨氏模量

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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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