超音速微粒轰击45钢表面纳米化的研究

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对由铁素体和珠光体组成的45钢进行表面纳米化处理,在材料表面制备了纳米结构表层,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析技术研究了表面纳米结构层不同深度的微观组织结构特征.研究表明:经SFPB处理后,材料表层发生了严重的塑性变形,形成了由铁素体和渗碳体组成的纳米结构层;随着处理时间的增加纳米结构层的厚度由几微米增加到15 μm(晶粒尺寸＜100 nm);在材料的最表层形成了晶粒尺寸约15 nm的具有随机取向的等轴晶,纳米晶粒尺寸随着距表面距离的增加增大;在距表面约为15 μm处,存在平均晶粒尺寸约100 nm的等轴晶和具有相近尺寸的胞状结构;在约30 μm处,大量的高密度位错墙分别将铁素体相和珠光体相分割成尺寸在200～500 nm的胞状结构.分析表明45钢表面纳米化主要是位错运动的结果.     

超音速微粒轰击对TC11钛合金组织和疲劳性能的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对层片组织的TC11钛合金进行表面纳米化处理,对比研究了表面纳米化处理前、后TC11钛合金的室温高周疲劳行为;借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对比分析了高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌.结果表明:经SFPB处理后在钛合金表层产生了30～50μm厚的纳米层,纳米晶尺寸在5～15 nm左右;疲劳性能得到明显提高,在相同应力级别下的疲劳寿命提高了约8～10倍,疲劳条带宽度变窄,且随着加载级别的降低,疲劳寿命提高的倍数逐渐增加;SFPB前、后疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区、瞬断区三部分组成,但SFPB处理后的疲劳源由处理前的表层移至次表层;SFPB处理态试样疲劳加载后表层组织仍为纳米量级,但次表层组织中出现大量的形变孪晶、位错缠结以及少量的形变诱导马氏体组织.     

超音速微粒轰击诱导表面纳米化对TC11钛合金组织和力学性能的影响

采用超音速微粒轰击(SFPB)表面纳米化技术,在TC11钛合金表层构筑了一定层深的梯度纳米结构,研究了SFPB气体压力对TC11钛合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在低气体压力(0.5 MPa)下,形成了25 μm厚的严重塑性变形层,表层晶粒细化至纳米量级(17.7 nm)。随着气体压力的增大,表层纳米晶尺寸降低,严重塑性变形(SPD)层增大,在高气体压力(1.5 MPa)下,表层纳米晶尺寸和严重塑性变形层深度分别为9.4 nm和51 μm。随着SFPB气体压力的增大,表层显微硬度及硬化层深度逐渐增加,屈服强度、抗拉强度显著增加,而伸长率变化不大,断口形貌从典型的韧性断裂向韧-脆性混合断裂转变。      

Cr-Si合金钢表面纳米晶热稳定性的研究

采用超音速微粒轰击技术在Cr-Si合金钢的表面制备了纳米结构层.最表面层的晶粒尺寸约为16nm.利用X射线衍射(XRD)技术和透射电镜(TEM)分析技术对退火后表面纳米晶的结构变化进行分析.结果显示:当温度低于450℃进行退火时,表面纳米晶的尺寸变化不大.当退火温度达到450℃时,表面纳米晶失去稳定急剧长大到100nm左右.分析表明在低于450℃时,Cr-Si合金钢表面纳米晶具有良好的热稳定性,表面纳米晶的本征结构、退火时结构的动态回复以及渗碳体颗粒对晶界运动的阻碍是决定其具有一定的热稳定性的主要因素.     

高能喷丸处理对7A52铝合金表面微观组织结构及性能的影响

随着金属表面自纳米化技术的不断发展,金属材料的表面性能得到了明显提升。通过SEM、EBSD、TEM和HRTEM等分析测试手段,对高能喷丸处理后的7A52铝合金表面纳米化机理进行了分析。结果表明,随喷丸时间的延长铝合金表面硬度显著增大,当喷丸时间为50min时,表面硬度约为270HV,与基体相比提高了近1.5倍。此时铝合金外表面均匀分布着平均晶粒尺寸约为14.16nm的等轴晶,距表面约60μm处分布着以小角度晶界为主的微米级亚晶。7A52铝合金表面纳米级晶粒的形成机理主要是:晶粒变形使晶内逐渐形成高浓度位错,位错的缠绕、塞积对基体晶粒进行了初步分割细化,在往复载荷的作用下最终在表面形成了等轴的随机取向分布的纳米级晶粒。     

X80管线钢焊接接头表面自身纳米化

采用表面机械研磨(SMAT)技术对X80管线钢的焊接接头进行了表面自身纳米化处理,利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射技术(XRD)研究了表面自身纳米化处理后试样表面微观结构的变化。结果表明:经SMAT处理后,可以在X80管线钢的焊接接头表面形成一定厚度的等轴、取向随机的纳米晶粒;随距处理表面深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大;SMAT处理时间的进一步延长对表层晶粒尺寸影响不大;SMAT处理可以实现X80管线钢的焊接接头组织的连续化和均匀化。     

40Cr钢表面纳米层的微观结构

采用高能表面处理技术在40Cr钢表面制备出具有纳米晶体结构特征的表面层。利用透射电子显微镜和穆斯堡尔谱仪分析研究了表面纳米层的微观结构。结果表明，经过高能表面处理后，样品表面层晶粒细化为纳米晶，平均晶粒尺寸约为11nm。表面纳米层表面处渗碳体发生溶解。     

Cr-Si合金钢原始微观结构对表面纳米化过程的影响

利用表面机械加工法在经过调质处理的CrSi合金钢表面制备了纳米结构层,利用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对距表面不同深度的微观结构进行分析,研究原始微观结构对晶粒细化过程的影响.结果显示,在细化初期原始的小角度亚晶界被演化为高密度位错墙,长条形亚晶被演化为含有高密度位错的条形位错胞;一些原始的小角度...     

脉冲加压镍原子在纳米晶铁中扩散行为研究

利用高能喷丸技术实现电工纯铁表面自纳米化,通过X射线衍射分析对表面变形层晶粒度进行表征;然后在Gleeble 1500型热模拟试验机上进行Ni的扩渗;利用扫描电子显微镜作能谱分析,对常规粗晶和纳米晶试样的扩散效果进行分析。结果表明,电工纯铁经喷丸处理,表面得到了纳米结构层;Ni在纳米晶中的扩散系数比同等条件下常规粗晶试样高1倍。     

应用纳米压痕技术研究表面纳米化后316L不锈钢力学性能

316L不锈钢经表面纳米化(SNC)处理后,表面形成一层纳米层。样品表面晶粒细化至纳米级大约12nm左右,随着深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大。该文应用纳米压痕技术分析了纳米层力学性能,结果表明:纳米层的纳米硬度和弹性模量分别为6.05GPa和227GPa,是基体硬度和弹性模量的1.4倍和1.2倍。随距表面距离的增加而降低,并逐步趋近于一个稳定值。同时测得纳米层的应变硬化指数为0.44为基体的1.5倍。     

HCPEB表面处理的研究现状

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

表面张力匹配对多层坡流涂布质量的影响

从实测大生产物料的动态表面张力和静态表面张力数据，用表面活性剂在涂布液的扩散和在新表面吸附过程，分析涂布过程出现的余布弊病，并提出解决的办法。     

Two‐Sidedness of Surface Reaction Mediation

A heterogeneous catalytic process involves many surface elementary steps that affect the overall catalytic performance in one way or another. In general, a high‐performance heterogeneous catalyst should meet the main criteria: excellent catalytic activity and high selectivity toward target products. Using surface science techniques, the two‐sidedness of the surface reaction mediations can be explored, from the perspectives of the surface and the molecule manipulations. The surface manipulation refers to a reaction that is mediated by composition and structure of the substrate as well as surface species, while the molecular manipulation relates to a reaction that is mediated by the reacting molecule via the precursor selection, environmental control, or external excitation. The best catalytic system should consist of the most efficient catalyst and the best suitable reacting molecule, in addition to its economic benefit and environmental amity. Recent research progress in surface reaction mediation is outlined, and its two‐sidedness is governed by the Arrhenius equation. This should shed new light on the connection between basic theory and surface reaction mediation strategies. To conclude, challenges and possible opportunities are elaborated for efficient surface reaction mediations.     

表面活性剂动态表面张力的测定

平衡法测定的是静止表面的表面张力，但若两相界不断更新，则溶质面表面的扩散和吸附未必能达到平衡本文介绍的动态表面张力的测定试验，就是基於测定到达平衡表面张力的时间。     

Thermo-hydrodynamics of thin surface films in heterogeneous combustion

Heterogenous reactions under transport control can be modelled in terms of a film of reaction products covering the reaction surface. Such a surface defines a unique direction in space which may be used to classify transport processes as transverse or longitudinal. Since crossed-gradient transport occurs, a Péclet number Pe is introduced, representing the ratio of the velocities characterizing transverse and longitudinal transport, with transverse transport being by film diffusion of some reacting species and longitudinal transport corresponding to film flow as with wetting processes. If the influence of viscosity is taken into account in terms of a Schmidt number Sc, the long-wave approximation for the evolution of thin films on reaction surfaces is shown to be equivalent to a distinguished limit Pe 0, Sc , while keeping 1/ . The long-wave approximation is derived by an application of the method of strained variables which leads to a film equation for the spatio-temporal evolution of the film thickness h which represents the crucial element for a complete solution of the thermo-hydrodynamics of the layer. Since film generation due to chemical reaction and film removal due to evaporation may compensate for certain thicknesses h, surface phases are found to occur which correspond to stationary layers of uniform thickness. The evolution of the surface layer is shown to be a generalized reaction-diffusion process, with surface waves representing dynamical transitions between surface phases.     

一种曲面裁剪的快速新算法

曲面裁剪算法是曲面造型的关键算法之一。传统的裁剪算法是通过对重点和重边进行较复杂的特殊处理并基于环的两两并、交、差来实现的。本文首先提出并严格的定义了入点、出点等概念,在此基础上,提出了一种 对被裁剪曲面参数域进行快速组环的分裂、组环方法,从而实现了对曲面的快速裁剪,该算法已实现并用在ＳｕｐｅｒｍａｎＣＡＤ／ＣＡＭ曲面造型系统。     

分离膜表面光接枝结构及特性研究进展

介绍了膜表面光接枝技术的研究进展,并对接枝表面结构：表面形态和接枝链长度和密度作了综述．列举了接枝表面的性质,如接触角、吸附性、功能化、蛋白质固定化、环境敏感性等的变化．     

Measurement of the specific free surface energy of solids

A set of equations is proposed that makes it possible to obtain calculation equations for experimental determination of the specific free surface energy of solids. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 10, pp. 68–69, October, 2007.     

反应烧结碳化硅反射镜表面改性技术

为了解决新型优质光学材料-反应烧结碳化硅(RB-SiC)由SiC和要Si两相结构引起的光学表面缺陷问题,提出了反射镜表面改性方案并且从加工工艺的角度介绍了改性工艺流程.以空间反射镜的使用环境为依据,对几种适用的RB-SiC改性材料进行了较为全面的分析比较.本文采用新的离子辅助沉积碳化硅(LAD-SiC)材料为改性层,对改性层的表面形貌及部分性能进行了测试,证明IAD-siC膜层能够满足改性要求.在厚度为(6±0.5)μm的IAD-SiC膜层表面进行了一系列抛光工艺实验,文中给出了超光滑表面抛光工艺参数和实验结果.对改性层进行精抛光后,100 mm口径样片的面形精度为0.033X RMS(λ=632.8 nm),表面粗糙度优于0.5mmRMS.结果表明,本方法不仅可以很大程度提高元件表面质量,还可以进一步精修面形,为超光滑,低散射RB-Sic反射镜的加工提供了一条可行途径.     

镁合金表面处理研究的进展

论述了镁合金表面处理，包括化学表面转化处理、机械表面硬化处理、强束流表面改性3方面的研究现状．着重叙述了铬化、磷化处理、阳极氧化、微弧氧化等表面处理工艺。同时，还论述了机械表面硬化处理的表面喷丸强化和滚压强化。强束流表面改性代表现代先进表面改性技术，包括离子束、激光束、电子束表面改性，国外研究较多，而国内研究相对较少，应该引起足够的重视。