镁表面氧化膜层的优化及其对结构和性能的影响

通过对纯镁进行不同电压参数的阳极氧化(5、10、20、40V),然后进行450℃高温退火处理,对镁表面氧化膜层进行优化。利用扫描电子显微镜分析膜层表面及截面形貌,用原子力显微镜分析三维结构及粗糙度,通过电化学极化实验与体外浸泡试验评估耐腐蚀性能,通过CCK-8试验评估对小鼠成骨细胞MC3T3-E1的增殖活性影响。结果表明,电压的升高可以使表面膜层从层板状变得多孔,继续升高电压又变得光滑均匀。退火处理维持了基本形貌特征,膜层厚度有所增加,粗糙度有所下降。未退火膜层由于微孔的存在以及氢氧化镁的不稳定导致耐腐蚀性能并未增高,退火所形成的致密氧化镁结晶膜层对基体有一定的保护作用,其中40 V氧化后退火组样品拥有相对较好的耐腐蚀性能,且对细胞增殖无明显抑制作用,具有良好的生物相容性。     

交流电压对AZ91D镁合金阳极氧化膜层的影响

在含有硅酸钠和硅溶胶的氧化溶液体系中,利用工频交流电源对AZ91D镁合金材料表面进行阳极氧化处理,同时探讨氧化电压对膜层表面形貌、生长速率和耐腐蚀性能等的影响规律.结果表明:氧化过程存在一个明显的临界电压值(170 V),在电压大于170V阳极氧化反应剧烈、氧化电流增大、试样表面出现弧光放电.当电压小于170 V时,镁合金表面则以均匀的桔黄色火花放电,获得的氧化膜层表面光滑、均匀、致密,而且膜层的生长速率和耐腐蚀性随着电压的增加而增大;当电压超过这个临界电压值时,获得的氧化膜层表面变得粗糙,其生长速率大幅提高,但膜层的耐腐蚀性能下降.     

负脉冲电压对A356铝合金双脉冲微弧氧化膜组织与耐蚀性的影响

采用SEM、覆层测厚仪等研究了负脉冲电压对A356铝合金双脉冲微弧氧化处理膜的组织微观结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明,负脉冲电压通过其电极反应对膜层的组织与耐蚀性有重要影响,随负脉冲电压由0增加到160V,膜层厚度随负脉冲电压的升高而增加;膜层表面粗糙度先减小后增加,表面微孔孔径与数量先减小后增加,在负脉冲电压为40V时膜层表观上最致密;微弧氧化处理明显提高了合金的耐蚀性能,负脉冲电压为0V时最佳。     

钛合金微弧氧化时间与孔结构的关系（英文）

为得到生物性能优良的微弧氧化陶瓷膜三维连通多孔层结构,在磷酸盐体系中于Ti6Al4V(TC4)合金表面制备了含钙磷的多孔生物陶瓷膜,并通过XRD、SEM、EDS及电化学工作站等检测手段对陶瓷膜层的物相组成、表面形貌、截面形貌、化学成分、耐腐蚀等性能进行考察,对膜层内部孔结构进行研究。结果表明:膜层中含有较多的锐钛矿、金红石及钙磷化合物,随微弧氧化时间延长,微孔与微孔之间由于多次击穿而出现三维连通的孔洞结构,使得膜层耐腐蚀性能降低,膜层中的O多数以-OH形式存在,增强了表面的生物相容性。     

外电阻对纯钛微弧氧化膜特性的影响

在Na2SiO3-Na3PO4溶液中,研究了恒定电压下通电回路中有、无外电阻对纯钛微弧氧化膜特性的影响。结果表明,MAO膜的生长特性、相组成、表面形貌和处理后样品的耐腐蚀能力受MAO过程中外电阻的影响较大。无外电阻时制备的氧化膜相组成和表面形貌与处理电压U密切相关,当U<450 V时,氧化膜由锐钛矿相TiO2组成,当U≥450 V时,氧化膜由锐钛矿相和金红石相TiO2组成。而有外电阻时制备的氧化膜相组成和表面形貌与U的关系不大, 膜层由锐钛矿相TiO2组成,膜表面的微孔尺寸更小、其分布也更均匀;在30%硫酸溶液中的耐腐蚀测试表明,有外电阻时制备的样品比无外电阻时制备的样品其耐腐蚀性能平均高出40%     

三种无铬封闭方法对铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了沸水封闭、醋酸镍封闭和电压加载下己二酸铵封闭对LY12铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）和电化学阻抗谱（EIS）对三种无铬封闭方法处理后铝合金阳极氧化膜的表面微观形貌和耐蚀性进行了研究。结果表明：封闭处理可以有效地闭合阳极氧化膜的微孔,提高氧化膜耐腐蚀性能。电压加载下己二酸铵封闭可以有效缓解氧化膜的腐蚀。三种无铬封闭方法处理后的氧化膜耐腐蚀性能从小到大依次为：沸水封闭,醋酸镍封闭,电压加载下己二酸铵封闭。     

掺杂HfO2对钛合金微弧氧化膜层特性的影响

在电解液中添加HfO2对Ti-6Al-4V钛合金进行微弧氧化处理,通过表征微弧氧化膜表、截面形貌,膜层成分及电化学行为,并测量膜层厚度、硬度、粗糙度等参数来研究添加HfO2对钛合金微弧氧化膜层特性的影响。结果表明：添加HfO2后,微弧氧化膜层主要成分是Al2TiO5、TiO2和γ-Al2O3。较合适浓度的HfO2能促进成膜反应,改善微弧氧化膜的微观结构,提高膜层的厚度、硬度并降低表面粗糙度,且膜层试样具有双层膜结构,膜层试样的耐腐蚀性能好于原基体。HfO2浓度为3.0g/L时所获得的微弧氧化膜层综合性能最佳。     

AA2099-T8铝锂合金表面酒石酸-硫酸阳极氧化膜的耐蚀性能

在酒石酸-硫酸溶液中阳极氧化AA2099-T8铝锂合金获得阳极氧化膜,并采用新型绿色封闭工艺对阳极氧化膜进行封孔处理。采用场发射扫描电镜观察阳极氧化膜封孔前后的显微形貌,通过开路电位、动电位极化、电化学阻抗谱及中性盐雾实验研究氧化膜封孔前后的耐腐蚀性能。结果表明:采用酒石酸-硫酸阳极氧化处理能在AA2099-T8铝锂合金表面生成一层均匀、致密的氧化膜,采用新型封闭工艺可在常温下有效封闭氧化膜孔隙;阳极氧化和封孔处理均能提高合金的抗腐蚀能力,但单纯的阳极氧化对合金耐腐蚀性能的提高有限,而阳极氧化+封孔处理能显著提高合金的耐腐蚀性能。     

钛合金微弧氧化生物活性陶瓷膜润湿性及耐腐蚀性能研究

通过微弧氧化技术(MAO)在Ti6Al4V合金表面获得了富含Ca、P的生物陶瓷膜,对陶瓷膜的物相组成、微观形貌及其在Hank's模拟体液中的阳极极化行为进行了研究,分析了不同微弧氧化电压对陶瓷膜润湿性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明,所制备的陶瓷膜表面粗糙多孔,主要由锐钛矿、金红石以及少量羟基磷灰石和无定形相组成.随着微弧氧化电压升高陶瓷膜中的金红石和羟基磷灰石的含量增加,陶瓷膜中微孔数量减少,但尺寸增加,孔隙率变化不明显.微弧氧化膜的接触角随微弧氧化电压的升高不断减小,说明润湿性能逐渐改善,陶瓷膜的粗糙度和物相是主要影响因素.微弧氧化膜使合金在模拟体液中发生阳极电阻极化,氧化电压越高耐腐蚀性能越好.     

表面状态对2A12铝合金发黑氧化膜层的热循环性能影响

为了探讨前处理对2A12铝合金发黑阳极氧化及其空间服役性能的影响,通过不同机加粗糙和表面活化等前处理对发黑阳极氧化形貌和热循环性能的影响进行了研究,并采用扫描电镜等对前处理、氧化和热循环后的形貌进行了分析。结果表明:随着表面粗糙度的增加,铝合金发黑膜层热循环性能变差,裂纹密度和宽度增加;而通过浸泡和溅射处理,由于表面微区域腐蚀,导致生成的氧化膜层与基体之间结合力下降,从而引起在热循环过程中表面膜层的脱落,并结合微观形貌以及能谱测试结果探讨了不同表面粗糙度和活化对膜层的影响机理。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.