高能离子刻蚀前处理对AlTiSiN涂层切削性能的影响

目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粗糙度仪、划痕仪和铣削实验探讨涂层沉积前不同Ar离子刻蚀清洗工艺对AlTiSiN涂层结构、膜基结合力和涂层表面形貌的的影响,探究不同刻蚀清洗工艺对涂层刀具切削机理和切削性能的影响。结果 AlTiSiN涂层的相结构主要由(Al,Ti)N固溶体相组成,涂层沿着基体呈现柱状生长。随着高能Ar离子刻蚀电流由40 A增加至100 A,涂层的表面粗糙度降低,Ra值由140 nm降至69 nm,Sq值由226 nm降至117 nm;涂层与基体之间的结合强度增加,Lc2由41 N增加至52 N;切削加工DC53模具钢结果显示,当清洗电流增加至100 A,涂层的剥落几率降低,涂层刀具的切削寿命增加,由11 m增加至23 m。结论高能离子刻蚀前处理过程可有效增加涂层与基体之间的结合强度,降低涂层表面粗糙度,进而提高涂层刀具的切削寿命。刻蚀清洗所用电流强度越大,清洗效果越好,刀具涂层切削性能提高越明显。     

关于电弧离子镀Ti-N系涂层的若干技术问题

讨论了电弧离子镀Ti-N系涂层制备技术中的几个问题,分析了涂层各工艺参数的相互关系,提出了以镀膜温度为主控参数的工艺设计思路,探讨了耐磨抗蚀复合涂层的结构组成,并介绍了提高涂层刀具锋利度的气体离子刻蚀技术。     

PVD涂层工业化应用及发展现状

结合PVD涂层技术的特点和发展现状,简述了各种表面处理方法的工作原理及其在PVD涂层工业制备过程中的应用。PVD涂层工业制备过程中涉及的表面处理方法主要包括:超声清洗、去毛刺、喷砂、钝化、抛光、脱气及退涂等。结合各种表面处理方法的特点及使用效果,对不同工作条件的待镀产品制定相对应的前、后处理工艺,确保涂层产品质量,大幅提升其工作寿命。     

加热时间对高频感应熔覆 Ni 45 B 合金涂层的影响

采用高频感应熔覆的方法,制备了两种熔覆加热时间不同的Ni45B合金涂层,并分析了涂层的显微组织结构和主要成分。结果表明:延长加热时间,可以增强涂层元素与基体元素的相互扩散,使过渡层宽度增加,还可以使涂层中各种元素的分布更加均匀;加热时间短的涂层中分布着大量白斑,这是铬元素在涂层中发生聚集而形成的,随着加热时间的延长,铬元素均匀地分散到涂层中,白斑消失;加热时间长的涂层,由于杂质和气泡有充足的时间上浮,因此缺陷明显较少。     

专利信息

专利名称:一种带有绝缘层的高温超导材料及其制备方法专利申请号:200410080447.0公开号:1588565申请日:2004.10.10公开日:2005.03.02申请人:西北有色金属研究院一种带有绝缘层的高温超导材料及其制备方法,涉及一种用脂肪酸绝缘涂敷的高温超导线、带材及其制备方法。其特征在于它由高温超导芯材、芯材包覆层、绝缘涂层组成。制备过程是将成品的高温超导线、带材表面进行清洁后,浸入绝缘液体羟基羧酸树脂涂敷材料盒进行涂层涂敷(涂敷厚度为10～20μm)后,在500～600℃加热固化。本发明的带有绝缘层的高温超导材料,漆包过程中采用的脂肪酸绝缘涂…     

Nb涂层N36锆合金退火过程中缺陷演化行为的原位透射电镜研究

福岛核事故之后,为锆合金表面涂覆涂层是一种提高核燃料包壳事故容错能力的重要方式。含Nb涂层N36合金辐照后的透射电镜样品利用聚焦离子束进行制备,并通过原位透射电子显微镜研究了氪离子注入后,Nb涂层在退火过程中的气泡生长行为。原位加热结果表明,在退火过程中,界面对气泡的生长存在影响,界面在加热过程中通过对周围气泡的捕获与输送,导致界面附近气泡的生长速度低于远离界面的气泡生长速度。退火后的元素分析表明,辐照与加热均会导致涂层-基体元素扩散距离的增加,其中辐照过程中的元素扩散由热峰混合机制主导。元素的扩散有助于提高涂层的结合性能,并为N36合金提供一定的抗腐蚀能力。     

柔性硬质纳米复合涂层

研究了利用磁控溅射方法制备的柔性硬质纳米复合涂层。结果表明柔性硬质纳米复合涂层具有以下优异性能:是一类具有高硬度、高韧性以及抗裂纹性能的新型涂层;具有较高的硬度模量比(H/E*≥0.1,E*=E/(1-ν~2))、弹性恢复系数(We≥60%)、压应力(σ0)L,且少缺陷的微观结构;生长处于Thornton结构区域相图的T区。磁控溅射非常适合制备纳米复合涂层,文中将对其制备柔性纳米复合薄膜的机理做深入阐述。涂层生长主要受以下3个参数影响:涂层生长过程中吸收的能量Ep,其包含沉积原子携带的能量E_(ca)和轰击离子携带等能量E_(bi)(E_p=E_(ca)+E_(bi)),基体温度Ts和涂层材料的熔点T_m。柔性硬质涂层具有广泛的应用前景,如柔性保护涂层、柔性功能涂层、防脆性涂层开裂的柔性保护涂层以及柔性多层涂层。文中还将详细阐述低温磁控溅射制备柔性纳米复合涂层的原理,并阐述纳米复合涂层及其性能的发展趋势。     

离子液体电沉积及其应用

离子液体是一种新型的环保型液体,具有独特的物理、化学性质。本文在介绍离子液体的发展历史、特点;以及在金属电沉积中特殊优势的基础上,综述我们在离子液体电沉积应用于不锈钢表面阻氚涂层、钢铁表面韧性FeAl合金渗层以及稀土永磁材料NdFeB的耐蚀抗磨涂层制备方面的研究结果。     

感应加热三元硼化物金属陶瓷涂层的组织及耐磨性

采用反应喷涂技术在钢表面制备了三元硼化物金属陶瓷涂层,为了进一步提高涂层的结合强度,对所制涂层进行了感应加热处理,研究了感应加热工艺对涂层组织和界面结构的影响规律,并测试了相应涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明:涂层经过980℃感应加热温度后,金属陶瓷层组织无变化,由Mo2FeB2硬质相和α-Fe基体相组成,涂层的显微硬度达到HV0.11 200,具有较高的耐磨性。     

高离化率物理气相沉积涂层的研究进展

高离化率物理气相沉积是一种新发展起来的脉冲磁控溅射技术(HPPMS),具有溅射靶材原子高度离化与峰值功率超过平均功率等特点。它作为一种新型的离子化物理气相沉积技术,在国内外已经成为一个研究热点,其离子体特性、涂层工艺、高功率脉冲放电等备受国内外学者关注。沉积过程中,离子随着电子碰撞与电荷交换发生电离,并按照双极性扩散理论进行传递。在不同工作气压条件下,离子能量分布表现出不同的特点。在放电过程中使用高的峰值功率脉冲(超出一般沉积技术2~3个数量级)与低脉冲占空比(0.5%~10%)实现高电离(50%),从而表现出了优良的结合力,在控制涂层结构与降低涂层的内部压力等方面有相当大的优势。从HPPMS技术制备涂层的应用现状出发,介绍了高离化率物理气相沉积涂层的特点、优势以及在制备复合涂层和涂层界面优化等方面的研究进展。探讨了高离化率物理气相沉积涂层的未来发展趋势,对涂层的应用效果进行了分析。     

感应加热对AlCoCrFeNi-Cu复合涂层组织及耐磨性的影响

采用氧-乙炔火焰喷涂在40Cr钢表面制备了AlCoCrFeNi-Cu复合涂层,为了进一步降低涂层的孔隙率,提高涂层的硬度和耐磨性,将所得涂层进行感应加热处理,研究了感应加热工艺对涂层相组成、微观形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响.结果 表明:经过感应加热后,涂层中高熵合金没有发生氧化和分解,涂层的孔隙率最高下降了41.29％,涂层最高硬度为510 HV,磨损量最低为0.69 mg,具有较好的摩擦磨损性能.     

离子选择性酚醛涂层对铜在3%NaCl中电化学行为的影响

利用掺杂离子交换体制备了含不同交换离子品种的阴离子选择性、阳离子选择性和双极性酚醛涂层,研究了涂装不同离子选择性酚醛涂层的铜电极在3％NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,讨论了各种离子选择性涂层对铜防护性能的差别,并与没有离子选择性的涂层作了比较。     

爆炸喷涂工艺制备Al_2O_3/NiCoCrAlYTa复合涂层的高温氧化研究

采用爆炸喷涂方法在Q235B钢基体上制备了Al2O3/NiCoCrAlYTa陶瓷/金属复合涂层,并在700℃和900℃下对喷涂试件进行加热氧化试验。用扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对涂层的组织和相组成进行了分析,并对元素扩散情况进行研究。结果表明,涂层组织致密,界面结合良好,无剥落、局部起伏嵌合状态;涂层表面有少量孔隙,孔隙率小于1%;经过加热的组织中存在部分深色带状或点状Al2O3相,随着温度升高和氧化时间的延长,有增多的趋势。在整个加热过程中,涂层中的元素较少向基体扩散,但可以观察到部分Al元素存在迁移,O元素未进入到基体,证明该方法制备的陶瓷/金属复合涂层对基体有较好的保护效果。     

冷挤压前在铝毛坯上镀磷酸盐涂层

铝毛坯在冷挤压前镀上一层厚磷酸盐涂层可以保持住皂基润滑剂,以防挤压件划伤和金属粘在模具上。这个过程包括清洗、镀磷酸盐涂层和润滑几道工序。它是按下列次序浸在几个槽中来完成的: 1.于82℃温度下在三重磷酸钠溶液中浸泡5分钟。 2.冷水漂洗。 3.热水漂洗。 4.冷水漂洗。 5.热水漂洗。 6.按照生产厂商所推荐的操作方法浸于磷酸盐溶液中处理。 7.热漂洗。     

溶胶-凝胶法在钛表面制备钛/羟基磷灰石生物涂层

以硝酸钙和五氧化二磷为前躯体,使用溶胶-凝胶法制备出羟基磷灰石,并使用浸渍提拉法在纯钛表面合成羟基磷灰石涂层.使用XRD对涂层中的相结构进行分析,以确定不同加热温度以及不同涂层层数对羟基磷灰石涂层性能的影响.结果表明:随加热温度升高,羟基磷灰石的结晶度和体积分数先升后降.在800℃下,羟基磷灰石的结晶度最高,体积分数也...     

切削刀具PVD涂层技术的发展及应用

PVD涂层是利用蒸发、辉光放电等物理过程 ,在基材表面沉积出所需要的涂层的技术 ,通常采用的 PVD技术有蒸发镀膜、离子镀膜和溅射镀膜三大类 ,其中离子镀和溅射镀适合于对切削刀具进行超硬材料涂层。本文着重介绍了溅射镀技术及采用该技术生产的几种重要的涂层 ,结合实例介绍了它们的使用性能 ,并对 PVD涂层切削刀具技术的研究进展 ,工业化生产及应用现状进行了综述。     

双功能铝酸钙改性硅溶胶钢筋涂层

制备了一种用于混凝土结构中钢筋表面腐蚀防护的硅溶胶涂层,以水玻璃为前驱体,在涂层制备中引入铝酸钙填料,研究了铝酸钙(C₃A)不同添加量对涂层防护性能的影响。采用XRD、FT-IR、SEM、离子色谱仪以及电化学测量技术对C₃A及水化物的结构形貌、离子交换能力、涂层的结构形貌及腐蚀防护性能进行表征。结果表明,铝酸钙在涂料制备中可以水化形成LDH,且水化后的LDHs具有的阴离子交换功能,可吸附腐蚀介质中的侵蚀性Cl-。同时LDHs本身的片层状结构有助于缓解涂层固化过程中产生的内应力,消除涂层产生的开裂,且可有效提高涂层的阻隔性能,减缓Cl-等侵蚀性离子到达钢筋表面的速率,进而提升硅溶胶涂层对钢筋腐蚀的防护性能。     

感应加热三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

目的研究感应加热对三元硼化物Mo2Fe B2陶瓷涂层的组织和性能的影响。方法首先使用氧-乙炔火焰在45#钢表面喷涂Ni60黏性底层,然后再采用反应火焰喷涂技术在黏性底层上制备三元硼化物金属陶瓷涂层,之后利用感应电流对三元硼化物涂层进行加热处理。通过X射线衍射检测、扫描电镜观察、结合强度试验、显微硬度测试和耐磨试验,分析评价感应加热处理后三元硼化物涂层的相组成、显微组织、结合强度、硬度和耐磨性。结果感应加热处理后,金属陶瓷涂层仍然由Mo2Fe B2与基体相α-Fe组成。三元硼化物涂层和Ni60涂层的孔隙与裂纹等缺陷基本消失,Ni60涂层与基体间的孔隙也基本消失。三元硼化物涂层与基体的平均结合强度为60.48 MPa,是未经加热处理的4.6倍。三元硼化物涂层的显微硬度比未经加热处理的涂层高300HV0.1,磨损率为0.83 mg/mm2,是未经加热处理涂层的68%。结论感应加热处理后,三元硼化物涂层的相组成与未经加热涂层的相同。感应加热处理后,三元硼化物涂层及粘结底层的组织更加致密,结合强度、显微硬度和耐磨性均显著提高。     

热输入对感应重熔Ni60合金涂层组织与性能的影响

采用氧乙炔火焰喷涂技术在45圆柱钢基体上制备Ni60合金涂层,然后在不同的加热功率条件下对涂层进行中频感应重熔处理。通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和磨损实验机等研究了热输入对重熔涂层的组织结构、元素分布、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明:当加热功率为21 kW时,涂层与基体在界面处为机械结合,涂层孔隙多、组织疏松;随着加热功率增大至28 kW,涂层和基体间形成冶金结合,组织致密、均匀,界面处部分元素扩散迁移后呈梯度分布形式;加热功率继续增大至35 kW时,界面处形成的冶金白亮带变宽,但涂层表面出现合金流淌现象、表面凹凸不平。热输入变化对重熔涂层截面显微硬度及表面耐磨性产生了明显的影响。加热功率为28 kW的重熔涂层的显微硬度、耐磨性最好。     

离子镀膜工艺对刀片刃口性能的影响

本文为碳素刀片刃口提供一种耐磨涂层离子镀膜工艺、涂层厚度为0.02—0.5μm,详细介绍轰击电压、偏压、温度、厚度控制等工艺参数对涂层性能的影响。