开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理性能研究

目的 采用开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理,研究其对树脂基复合材料粘接性能的影响。方法 运用响应曲面法,对开放式低温等离子体加工工艺与树脂基复合材料表面自由能交互性进行研究。采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、三维形貌仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等仪器对开放式低温等离子体处理前后复合材料的接触角与表面能、表面微观形貌与表面粗糙度、表面化学成分进行分析,使用万能试验机对处理前后复合材料的粘接强度进行研究。结果 输入功率、喷枪距离与试样移动速度3个响应因子中,喷枪距离对试样表面能的影响最为显著,其次是试样移动速度与输入功率。当开放式低温等离子体加工工艺为P=800 W,d=11.8 mm,v=10 mm/s时,表面能最大,从24.8 mJ/m²增加到78.3 mJ/m²,表面粗糙度与未处理试样相比提高了约2.5倍。处理后试样表面的氧元素含量明显增加,氧元素主要以含氧官能团的形式存在,材料表面极性增加。开放式低温等离子体对树脂基复合材料处理后,粘接试样平均拉伸剪切强度从16.6 MPa增加到27.5 MPa,粘接强度提高了约65.7%,粘接接头破坏形式从界面破坏到材料基材破坏。结论 开放式低温等离子体对树脂基复合材料表面处理后,能够有效地增加其粘接强度,树脂基复合材料润湿性与表面能、表面粗糙度以及表面含氧官能团数量增加,是粘接强度提高的主要因素。     

不同热处理制度对TA31合金组织和力学性能的影响

研究了不同热处理制度(固溶时效,退火)对TA31合金微观组织和力学性能的影响。采用OM、TEM、SEM研究了其微观组织形貌,采用拉伸试验机测试了拉伸性能。结果表明:在相变点之下依次选取不同固溶温度(920、940、960、980℃)对TA31合金试样进行固溶+时效工艺处理,当固溶温度低于960℃时,时效后的强度随固溶温度升高而增大;当固溶温度大于960℃后,强度降低;αkv值随固溶温度升高而增大。试样固溶时效态的拉伸强度高于试样退火态的强度。TA31合金随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,且组织中存在等轴初生α相+β转内细小的针状次生α相。     

热处理对β钛合金微弧氧化膜特性的影响

通过对Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe合金进行热处理,研究热处理工艺对该合金的相组成和电阻率的影响以及对氧化膜的厚度、粗糙度、微观形貌及相组成的影响。结果表明,通过热处理改变Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe合金的相组成,热处理后试样的电阻率小幅降低;经850℃固溶热处理后所获微弧氧化膜的厚度和粗糙度最小,分别为48.3和7.45μm;微弧氧化膜微观形貌显示,经750和850℃固溶热处理后的试样,在微弧氧化后,其膜层表面裂纹较少,并且致密;微弧氧化膜主要的组成相为金红石相TiO_2和锐钛矿相TiO_2。     

氧化铬对镁橄榄石材料结构及性能的影响

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料,利用固相反应烧结制备镁橄榄石.通过添加氧化铬,分析氧化铬对镁橄榄石材料相组成、晶胞参数、微观结构及常温性能的影响.用X射线衍射、扫描电镜及用X'pert plus软件对烧后镁橄榄石试样的晶相组成、显微结构和晶相晶胞参数进行表征和计算.结果表明:利用活性氧化镁粉与硅石经1500℃高温煅烧可以制备出镁橄榄石材料.氧化铬加入导致镁橄榄石相的晶胞参数和晶胞体积的增大.Cr3+的电场作用,减弱镁橄榄石中Mg-O的键力,导致镁橄榄石中顽火辉石相的增多.适量氧化铬促进镁橄榄石烧结,提高镁橄榄石的致密度和常温强度,确定氧化铬最佳加入量为(0.8～1.2)％.     

固溶工艺对AZ61-RE镁合金显微组织和力学性能影响

在AZ61镁合金中添加了少量富Ce混合稀土元素,重点研究了固溶工艺对新型AZ61-RE合金的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ61-RE镁合金铸态组织主要由α-Mg基体、沿晶界网状分布Mg_(17)Al_(12)相、花瓣状的Al_(10)RE_2Mn相、块状的Al_(11)RE_4相组成。随固溶温度(350～450℃)升高及保温时间(3～12 h)延长,Mg_(17)Al_(12)相不同程度地溶解于基体中,但稀土相几乎不变;显微硬度呈逐渐减小的趋势,屈服强度和抗拉强度呈逐渐减小的趋势,但断裂伸长率变化不大,这应与固溶处理后残留的稀土相处易萌生微裂纹有关。拉伸试样断口形貌表明,铸态和固溶处理后材料断裂模式均表现为韧脆混合型断裂特征。     

生物质锅炉管道耐腐蚀涂层的力学性能

采用高速电弧喷涂技术在20钢表面制备FeNiCrTi涂层.结合显微组织、显微硬度、扫描电镜分析、能谱分析、X射线衍射等分析方法对涂层的组织结构、力学性能及拉伸断口形貌进行研究分析.结果表明:FeNiCrTi涂层主要由固溶相的凝片叠加组成,中间夹杂着氧化物相、未熔颗粒相和孔隙;涂层具有较高的显微硬度和内聚强度,以及良好的抗热震性能.拉伸断口的微观特征为:固溶相的韧性韧窝特征、叠层间凝片分离脱开、未熔颗粒整体拔出.     

粉末粒度对二硅酸锂玻璃陶瓷烧结行为、微观结构和弯曲强度的影响(英文)

采用热压烧结技术成功制备了SiO2-Li2O-P2O5-ZrO2-Al2O3-K2O-CeO系二硅酸锂玻璃陶瓷。研究了不同粉体粒度对其烧结行为、相组成、微观结构和弯曲强度的影响。结果表明,不同粉体粒度制备的玻璃陶瓷晶相组成类似,主晶相均为Li2Si2O5晶体;微观形貌均为互锁的Li2Si2O5棒状晶粒,但Li2Si2O5晶体的晶粒尺寸及分布随粉末粒度变化有所不同。当玻璃粉末粒度为14μm时,烧结出的二硅酸锂玻璃陶瓷晶粒尺寸合适,密度较高,三点弯曲强度最高,可达354±17 MPa;且透光性能良好,与医用EMAX材料接近。     

热处理对选区激光熔化GH3536合金晶界与拉伸行为的影响

采用选区激光熔化制备了GH3536合金,并分别进行固溶处理和热等静压处理,研究不同热处理手段对GH3536合金的组织形貌、晶界形态及室温拉伸行为的影响。结果表明:沉积态试样的组织由超细柱状亚晶粒与熔池界组成,存在气孔与微裂纹等缺陷;选区激光熔化试样分别经固溶处理和热等静压处理后,二者致密度均上升,组织转变为由交替分布的大小不等等轴晶粒组成,但热等静压的沿晶界析出M_(23)C_6相,形成锯齿状的弯曲晶界;沉积态试样的拉伸性能表现出各向异性的特点,固溶处理可消除拉伸性能的各向异性,但抗拉强度和屈服强度均有下降,延伸率明显上升。热等静压态试样与固溶态试样相类似,但其抗拉强度、屈服强度和延伸率均有进一步的提高;3种形态合金的断裂机制均为微孔聚集型的韧性断裂。     

热处理对激光选区熔化AlSi7Mg合金微观组织和拉伸性能的影响

采用退火和固溶时效两种热处理方法对激光选区熔化(SLM)技术成形Al Si7Mg合金沉积态试样进行热处理试验,对热处理试样微观组织、拉伸性能和断口形貌进行分析。结果表明:沉积态试样微观组织主要由网状Si相和α-Al基体组成。经350℃/3 h/空冷(AC)退火后,在Al基体中形成尺寸约0.5μm的颗粒状Si析出相,横向试样抗拉强度和屈服强度由沉积态的435.78 MPa和299.23 MPa分别下降到210.35 MPa和152.01 MPa,伸长率由14.36%增加到30.83%。经535℃/3 h/水淬(WQ)+150℃/6 h/AC固溶/时效处理后,在Al基体中形成尺寸约2～3μm的颗粒状Si析出相,横向试样抗拉强度和屈服强度分别下降到349.27 MPa和309.67 MPa,伸长率增加到17.12%。本试验条件下,采用535℃/3 h/WQ+150℃/6 h/AC固溶时效热处理方法可获得较好的抗拉强度和伸长率匹配度。     

离子氮化对H13钢表面CrTiAlN镀层结合强度的影响

在经过离子氮化处理的H13钢基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射法制备了CrTiAlN硬质涂层,并与未氮化的镀膜试样进行了膜基结合强度、膜层微观结构形貌及相组成的对比。结果表明:离子氮化处理可提高基体硬度,形成硬度梯度过渡;氮化+镀膜复合处理可以显著提高膜基结合强度。