热处理条件对sol-gel法Pb0.4Sr0.6TiO3薄膜形成影响的研究

采用sol-gel法，利用快速热处理工艺过程，保持烧结温度在最低温度(约500℃)以上，制备了多晶钙钛矿结构的PST(Pb0．4Sr0.6TiO3)薄膜．通过XRD、SEM、AFM等方法对晶相的形成与热处理条件之间的关系进行了测试．研究表明，利用溶胶-凝胶法制备PST薄膜的钙钛矿晶相形成过程及晶相含量受制备过程及晶相形成时离子的活性所控制．通过快速热处理方法，在凝胶分解过程中得到的高活性离子直接形成晶相，可以得到相应更多的晶体含量及在较低的温度下形成晶相．在600℃下RTP制备的PST薄膜的晶相含量比同温度下保温热处理薄膜增加约14％，利用RTP制备PST薄膜的晶相形成温度约在500℃，相应要降低约50℃．薄膜的表面形貌受制备热处理过程影响，快速热处理薄膜的表面保持形成时的形貌：非晶相薄膜以光洁表面出现，晶态膜以均匀分布山峰状的形貌出现．受气氛的浸蚀作用，长时间热处理后的薄膜表面出现了变化，在原形貌的基础上以细小颗粒状覆盖的表面出现．     

TiO2/SiO2复合薄膜的晶化特征和结构转变研究

对TiO2／SiO2复合薄膜的晶化特征进行了分析，研究表明，随着TiO2含量的增加，其晶化温度降低，而由锐钛矿相完全转变为金红石相的速度减慢．SiO2的析晶温度也随着TiO2含量的增加而降低，即TiO2具有诱导SiO2析晶的作用．锐钛矿晶粒尺寸的增加幅度随着TiO2含量的降低和热处理温度的升高而增大．其晶粒尺寸的大小与热处理时间的平方根成正比．认为由于TiO2含量的不同，造成薄膜中由锐钛矿相完全转变成金红石相的速度差异主要来自于薄膜中应力的作用．     

TiO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的研究

应用光度法研究了溶胶－凝胶系统组成、热处理温度对iO2-SiO2系统凝胶玻璃薄膜折射率的影响规律。随薄膜中TiO2含量的增加以及热处理温度的升高，薄膜的折射率逐渐增大。通过调整TiO2-SiO2系统的组成及适当的热处理温度，可实现TiO2-SiO2系统薄膜折射率在1．5－2．4之间的连续变化。     

TiO2/SiO2薄膜中的相界扩散及晶化行为研究

本文研究了溶胶一凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜的晶化行为以及复合薄膜与过渡层的相界扩散采用X-ray衍射分析了50TiO2／50SiO2薄膜中TiO2的析晶特征，研究表明，随热处理温度的升高，薄膜的结构由非晶转变为在SiO2玻璃网络中析出的锐钛矿相，再到锐钛矿和金红石二相共存，最后转变为金红石相，并伴随有磷石英和方石英的析出，且其晶粒尺寸也在逐渐增大．AES分析给出了过渡层的气孔率对复合膜中Ti的扩散能力的影响以及复合膜与过渡层之间碳的分布．SEM及EDS进一步揭示了薄膜表面存在亚微米不均匀区域，在此区域中碳的含量较高．在氧气中，提高热处理温度，可以降低碳的含量.     

氧化法热处理温度对氧化钒薄膜热敏特性的影响

采用直流磁控溅射法制备氧化钒薄膜,并采用不同的温度对其进行氧化法热处理,通过XRD、SEM、四探针薄膜电阻测试,分析了不同热处理温度对氧化钒薄膜的晶相特性与热敏特性的影响。实验分析证明热处理温度升高后(400℃)得到的薄膜热敏特性良好,其室温电阻为160KΩ·cm,室温电阻温度变化系数为-2.4%/℃,变温过程中(20~98℃)其平均值约-1.98%/℃,表明温度升高有利于改善薄膜热敏特性,在非制冷红外探测器应用方面具有发展潜力。     

α-Ti3O5薄膜的制备及氧敏性能的研究

α－Ti3O5是TiOx材料中相对较稳定的晶型，是一种潜在的氧敏材料，与传统的TiO2,ZrO2材料相比，具有阻温特性好的优点。本文通过H2还原TiO2来制备α－Ti3O5薄膜，研究了不同还原温度和保温时间对薄膜晶相组成的影响以及薄膜的导电性、电阻－温度稳定性和在氧化气氛中的晶格稳定性，同时对α－Ti3O5薄膜的氧敏性能进行了初步研究。     

粘结纳米复相磁性材料制备及性能的研究

采用磁粉晶化和粘结工艺制备纳米复相磁材的方法，研究了热处理工艺和粘结剂含量对纳米晶磁体磁性能的影响，结果表明热处理温度、热处理时间、粘结剂含量明显的影响纳米晶的形成及其磁性能。热处理为700℃、粘结剂含量在2％～3％（质量分数）时，纳米复合磁体可以获得较好的磁性能。该研究方法工艺简单，成本较低，具有一定的实用价值。     

低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响

采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备,研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响.新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相.经300℃/1h热处理后,薄膜内出现单斜结构VO2,薄膜具有相变特性;保持热处理时间不变,升高热处理温度至360℃,薄膜表面变得致密,致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应,VO2成分含量与300℃/1h处理时的含量接近;增加热处理温度并延长热处理时间,如热处理条件为320℃/3h时,薄膜内VO2成分大量增多,电阻值变化幅度超过两个数量级;在300～360℃的热处理温度区间内,薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变,相变性能变好,但对VO2的单斜金红石结构没有影响.     

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析，X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响。氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低，同时避免了高膨胀方石英相的析出。随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用。     

钛酸锶钡(BST)薄膜晶化过程研究

采用射频磁控溅RF-magnetron sputting)法制备了钛酸锶钡(BST)薄膜,用快速热处理(RTA)和常缮规热处理(CFA)对薄膜进行晶化.利用AFM、XRD等技术分析了钛酸锶钡薄膜的晶化过程,以及不同退火温度和退火方法下薄膜的晶粒、晶相特性.实验表明:钛酸锶钡薄膜在500℃开始结晶,到700℃左右时结晶比较完善,晶化过程中没有出现择优取向;从表面形貌和X射线衍射图综合分析,快速退火的晶化效果要优于常规退火.     

双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N敏化过程中的脆化机理研究

研究了双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N在晶间腐蚀试验中发生的脆断现象,采用金相法、扫描电镜和透射电镜对材料的脆断机理进行了分析。研究发现双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N在敏化时有R相、Fe3Cr3Mo2Si2相等脆性相析出,导致材料脆化,冲击韧性下降。最后,给出了双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N热加工后的使用要求。     

HP40Nb钢热浸镀Al-Si高温氧化行为及组织研究

为提高高温抗氧化性能,对HP40Nb钢进行了热浸镀Al-10%(质量分数)Si,并进行不同温度扩散处理,研究了不同扩散处理试样在1000℃条件下的高温氧化行为,通过SEM,EDS和XRD分析了经不同扩散处理后的渗层在高温氧化过程中的组织结构变化.结果表明:经800℃/4h扩散处理,渗层由内层(NiAl+ Cr3 Si)...     

Mechanical and chemical properties of Ni3Si and Ni3(Si,Ti) alloys multiphased by chromium addition

Abstract

The alloying behaviour and microstructure of Ni–Si–Cr ternary and Ni–Si–Ti–Cr quaternary alloys were first characterised by optical microscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy with electron probe analysis. The microstructures of the Ni–Si–Cr ternary alloys consisted of large dispersed Ni₅Si₂ phase and finely precipitated Ni₃Si phase in nickel solid solution, while the Ni–Si–Ti–Cr quaternary alloys consisted of finely precipitated Ni₃(Si,Ti) phase and nickel solid solution. Then, the high temperature mechanical properties, bend strength, and oxidation and corrosion properties of the alloys were investigated. The Ni–Si–Cr ternary alloys showed significant strengthening over a wide range of temperatures, and also large compressive plastic deformation at high temperatures. The strength and fracture toughness at ambient temperatures were correlated with the volume fraction of Ni₅Si₂ phase. The Ni–Si–Ti–Cr quaternary alloys did not show increased yield strength, but exhibited improved tensile ductility and plasticity over a wide range of temperatures. Both Ni–Si–Cr ternary and Ni–Si–Ti–Cr quaternary alloys showed substantially improved oxidation resistance in air at 1173 K, compared with Ni₃Si and Ni₃(Si,Ti) alloys. Also, the Ni–Si–Cr ternary and Ni–Si–Ti–Cr quaternary alloys showed corrosion resistance comparable to that of the Ni₃Si and Ni₃(Si,Ti) alloys.     

Fe_(63)Ni_1Al_5Ga_2P_(9.65)B_(4.6)Si_3C_(6.75)Co_5非晶合金的晶化行为研究

采用XRD、DSC检测技术,采用连续升温晶化和等温退火晶化方法,研究分析了Fe63Ni1Al5-Ga2P9.65B4.6Si3C6.75Co5非晶薄带的晶化动力学行为和晶化过程中晶化相的析出过程。结果表明,该非晶合金的玻璃转变和晶化行为均具有显著的动力学特征。Kissinger法计算得到的Eg、Ex、Ep1、Ep2分别为750、340、432、689kJ/mol,Eg Ex,表明合金具有较好的热稳定性。合金晶化过程为:非晶→非晶+α-Fe→非晶+α-Fe+Fe2P+Fe3P→α-Fe+Fe2P+Fe3P+Fe3C(Al,Si)+Fe5PB2+SiC。合金的晶化类型为初晶型和随后的共晶型反应。     

不锈钢离子镀Ti(C,N)膜后的抗氧化性能研究

采用空心阴极离子镀的方法在奥氏体不锈钢 (1Cr18Ni9Ti)的表面沉积了Ti(C ,N)膜。通过扫描电镜、X射线衍射分析等观察了试样的氧化情况 ,进行了物象分析 ,研究了镀膜的抗氧化性能。结果表明 ,该膜层能大大提高基体的抗氧化性能。另外 ,还对膜层的抗氧化行为和机制进行了分析和讨论     

氧化物La-Ca-Mn-O巨磁电阻薄膜的制备及其结构特性的研究

采用磁控溅射方法在ＺｒＯ２（００１）、Ｓｉ（００１）和玻璃衬底上成功地制备了ＬａＣａＭｎＯ（以下简称为ＬＣＭＯ）巨磁电阻薄膜。Ｘ－射线分析表明，ＺｒＯ２的晶格常数与ＬＣＭＯ的晶格常数失配虽然较大，仍可得到较好的ＬＣＭＯ薄膜。在Ｓｉ片上难以制备出致密完整的ＬＣＭＯ薄膜，其原因有待查明。玻璃衬底上可以获得纯相的ＬＣＭＯ巨磁电阻薄膜，在ＺｒＯ２衬底上制备的ＬＣＭＯ薄膜，其巨磁电阻效应在１５０Ｋ，３０００Ｇａｕｓ下达１３％左右。     

L415/IN825复合板焊接接头渗硼处理工艺及渗层的组织与性能

目前对双金属复合板焊接接头的渗硼处理鲜有研究报道。为了提高双金属复合板焊接接头的耐蚀和耐磨性能,对其表面进行渗硼处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度计分别对L415/IN825复合板复层焊接接头渗层的微观组织、物相组成及显微硬度进行了分析,并研究了复合板焊接接头及其渗层电化学腐蚀性能。结果表明:复合板焊接接头复层渗层分为硼化物层(Ni_2B、Cr_5B_3、Cr_2B和CrB)和硅化物层(Ni_2Si、Cr_3Ni_2Si和Cr_(13)Ni_5Si_2),全渗层的厚度随着加热温度和保温时间的增加而增加;不同区域渗层表面的显微硬度值均高于基体;复合板焊接接头基体耐蚀性能优于焊接接头表面渗层。     

Cr13 Ni5Si2 /γ-Ni 三元金属硅化物高温耐磨复合材料

采用激光熔化/ 连续沉积工艺制备出以Cr₁₃Ni₅Si₂ 三元金属硅化物为初生相、以γ2Ni 基固溶体为连续增韧相(基体) 的三元金属硅化物耐磨复合材料(Cr₁₃Ni₅Si₂ /γ) 。在高温滑动磨损条件下测试了Cr₁₃Ni₅Si₂ /γ复合材料的耐磨性能随温度的变化规律, 并讨论了其磨损机理。结果表明, 由于Cr₁₃Ni₅Si₂ 三元金属硅化物具有原子结合力强和硬度2温度关系反常等特点, 且Cr₁₃Ni₅Si₂ /γ复合材料具有优良的强韧性配合, 以及Cr₁₃Ni₅Si₂ /γ复合材料在高温磨损过程中磨损表面能够形成转移覆盖层, Cr₁₃Ni₅Si₂ /γ材料在高温滑动磨损条件下具有非常优异的耐磨性能, 较低的磨损温度敏感性和反常的磨损2温度关系。韧性基体γ-Ni 的加入使Cr₁₃Ni₅Si₂ 三元金属硅化物在600 ℃高温下滑动耐磨性能提高了3 倍。     

Stainless steels suited for solution nitriding

Solution nitriding is a new heat treatment to yield a high nitrogen case on stainless steels at 1100 ± 50°C. Combining experimental results and thermodynamic calculation steels are selected to give a hard martensitic or high strength austenitic case. Especially developed steels are discussed as well as the suitability of standard grades. A martensitic case is combined with a martensitic core in steel Cr13C0.2 and with a softer ferritic‐martensitic core in steel Cr13C0.1. The nitrogen content of an austenitic case increases with the Cr/Ni ratio, e.g. in the order of Cr17Ni12Mo2, Cr18Ni10, Cr22Ni5Mo3N0.2. The duplex microstructure of the latter provides the highest yield strength in the core. It is essential to stay clear of the austenite/austenite + M₂N boundary and avoid precipitates which deteriorate the fatigue and corrosion resistance. Seventeen steels are assessed in this report.