三乙醇胺对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜层形貌及性能的影响

在Na2Si O3-Na OH体系下,加入不同量的三乙醇胺作为添加剂,在选定的电参数下对7075铝合金进行微弧氧化处理,研究不同三乙醇胺浓度对7075铝合金陶瓷氧化膜层表面形貌及性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察陶瓷膜层表面的微观形貌。试验结果表明:三乙醇胺可以有效地抑制大火花弧光放电现象;当电解质溶液中三乙醇胺浓度为6 m L/L时,膜层的硬度达到最大值HV1030。     

铝合金微弧氧化膜层耐蚀性研究现状

铝合金微弧氧化技术是提高其表面性能的一项重要技术,微弧氧化膜层的耐蚀性直接影响其适用范围。较系统地总结了铝合金微弧氧化中影响膜层耐蚀性的因素,包括电解液和电参数2大部分。电解液主要由主盐、添加剂及NaOH等组分组成;电参数主要是电流、电压、占空比及频率等因素。提出了几种提高微弧氧化膜层耐蚀性的后处理方法,探讨了各因素对膜层耐蚀性影响的作用机理。     

铝合金的微弧氧化研究

在硅酸钠和氢氧化钠电解液中利用微弧氧化技术在LY12铝合金表面生成陶瓷膜层.对膜层进行了SEM和TEM观察.对微弧氧化过程中电参数的变化规律进行了探讨,并分析了电参数对微弧氧化的影响.结果表明:在本实验条件下,用微弧氧化工艺在铝合金表面可制得致密的、厚度达200μm的氧化膜,膜层与铝基体的结合层形成了纳米晶相.电参数对陶瓷层的厚度、硬度、粗糙度都有较大的影响.对微弧氧化膜层的钢球和陶瓷球磨损的对比可知,与钢球的磨损主要是粘着磨损,对陶瓷球的磨损主要是磨料磨损.     

钛合金表面磁控溅射与多弧离子镀TiN膜的摩擦学性能比较

分别采用磁控溅射（MS）和多弧离子镀（MAIP）技术在TC4钛合金表面制备了TiN膜层，采用划痕仪、显微硬度计和多冲试验机评价了两种方法制备膜层的膜基结合强度及承受静态和动态载荷的能力。采用球一盘磨损试验机评价了膜层的摩擦学性能，利用扫描电镜（SEM）分析了磨痕形态特征，利用轮廓仪测量了磨损体积。结果表明：磁控溅射和多弧离子镀TiN膜层均能显著提高钛合金表面的硬度和承载能力；磁控溅射TiN膜层致密、光滑，有良好的减摩作用，但由于膜层承载能力低和膜基结合强度较差，摩擦因数随磨损行程呈增大变化趋势；多弧离子镀TiN膜层结合强度高，膜层厚，承载能力强，韧性好，同时硬质TiN膜层表面分布的Ti颗粒起到了润滑作用，因而耐磨性能优于磁控溅射TiN膜层。     

7075铝合金微弧氧化膜层致密性的电参数优化研究

采用正交试验法,对影响7075铝合金微弧氧化膜层致密性的电参数进行优化。以膜层厚度和孔隙率作为指标,以正向电压、电流密度、正占空比和脉冲频率作为因素设计,并开展了四因素三水平的正交试验。使用扫描电镜对正交试验后微弧氧化陶瓷膜层的表面形貌进行了观察;利用Image J软件对陶瓷膜层的膜层厚度及孔隙率进行测量。结果表明:影响微弧氧化陶瓷膜层厚度的电参数顺序从大到小依次为:正向电压电流密度正占空比脉冲频率,影响微弧氧化膜层孔隙率的电参数顺序从大到小依次为:正向电压电流密度正占空比脉冲频率;采用综合平衡法确定的电参数的优化结果为:正向电压550 V、电流密度8 A/dm~2、正占空比20%、频率400 Hz。     

电参数对锆材微弧氧化膜层厚度的影响

利用微弧氧化技术在锆材表面原位生成微弧氧化膜层。研究电压、占空比、频率和电流密度对锆材微弧氧化膜层厚度的影响,并利用单因素方差分析法,分析各电参数对膜厚影响的显著性。结果表明：在试验范围内,随着电压的升高、占空比的增大、频率的减小或电流密度的增大,锆材微弧氧化膜层厚度增加;各电参数对微弧氧化膜层厚度影响的主次顺序为：电压和电流密度＞占空比＞频率,其中频率对膜层厚度无明显影响。     

电蚀抛光CVD金刚石膜的实验研究

本文提出了一种新的ＣＶＤ金刚石膜抛光技术。采用该项技术,可以高效率的完成ＣＶＤ金刚石膜的粗抛光。ＣＶＤ金刚石膜表面被预先涂覆一层导电金属,然后采用电蚀方法对该表面进行加工,使金刚石膜突起的尖峰被迅速去除。加工中金刚石表面的石墨化使电蚀加工得以不断延续。通过单脉冲放电试验已经发现涂覆层的材料对金刚石膜的加工效果有很大影响。与普通金属加工相比,金刚石膜的电蚀过程有其完全不同的特征。通过试验和分析,本文还对金刚石膜的电蚀去除机理进行了初步探讨。     

ADC12铝合金表面微等离子体氧化黑色陶瓷膜的制备工艺及性能研究

研究了ADC12铝合金表面微等离子体氧化法制备黑色陶瓷膜的电解液成分和电参数等对膜层性能的影响.通过SEM和XRD分析了黑色陶瓷膜层的微观形貌和相结构.     

ZL109铝合金微弧氧化耐磨陶瓷层的工艺优化

采用控制变量、正交试验法,通过测定膜层厚度、截面显微硬度、表面粗糙度、表面形貌、截面形貌及摩擦磨损试验、膜层表面XRD的分析对制备ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层的电解液组成及电参数进行了优化研究。得到了制备ZL109铝合金微弧氧化耐磨陶瓷层的一组优化后的工艺方案,电解液配方为:8 g/L硅酸钠、2.5 g/L氢氧化钾、5 g/L钨酸钠、2 g/L乙二胺四乙酸二钠;电参数为:正向电压400 V、负向电压120 V、占空比20%、频率500 Hz。所生成的膜层厚度为76μm,表面粗糙度为2.2872μm;摩擦磨损试验中,磨损状态稳定,磨损量在30 h后稳定在1 mg左右。     

TC4在锆盐体系下微弧氧化膜层的生长特性研究

目的通过建立ZrO_2/TiO_2复合陶瓷膜层的氧化时间与膜层生长的动力学关系,探究膜层生长对膜层显微硬度的影响规律,寻找制备高硬度微弧氧化膜层的最佳时间。方法在锆盐溶液体系和已优化的电参数条件下,对TC4进行不同时间的微弧氧化处理,分析所得膜层的表面和截面形貌、元素分布及相组成,进行膜层表面孔隙率和显微硬度的测定并分析。结果测试氧化时间内膜层生长表现出不同的动力学特征和宏观表象,膜层的生长分为两个阶段:第一阶段膜厚呈线性增加,第二阶段膜厚增长速率减缓。表面孔隙率随时间的增大而增大。在氧化15 min时所得的膜层硬度最高,且随时间的增加,膜层的显微硬度呈先增后减的趋势。结论影响微弧氧化膜层显微硬度的主要因素包括膜层相组成和表面结构。在微弧氧化膜层厚度呈线性增长的过程中,显微硬度线性增大;在膜厚缓慢增长的过程中,显微硬度降低。     

钛合金TC4电解加工表面质量的试验研究

钛及其合金在航空和宇航工业中有重要的作用,但在电解加工过程中存在着特殊性.其特殊性体现在:加工表面易形成钝化膜使加工困难以及非加工表面易形成点蚀影响表面质量.对钛合金TC4进行了电解加工试验,对样件进行了分析、比较并研究了影响表面质量的工艺因素.结果表明:采用脉冲电源,选择浓度合适的NaCl电解液和恰当的电参数加工能获得较好的表面质量.     

干气密封气膜流变特性对摩擦特性影响研究

干气密封是高速轴重要的密封形式,通过螺旋槽密封设计改变其接触间隙流变特性是改善其摩擦磨损的重要手段。在传统研究中,密封接触面开槽区的间隙导致的气膜分布不均极易被忽略,从而使流变特性分析产生误差,给摩擦特性研究带来影响。在平板模型的基础上,考虑气膜分布不均匀性,提出平均间隙模型用于描述干气密封开槽区气体流变特性,实现接触界面摩擦力矩计算,使数值计算误差减小。通过对气膜流变特性数值模拟,确定了关键参数黏度与流变特性的关系,获得了转速等工况参数和螺旋槽结构参数对气膜摩擦特性的影响规律。     

锡电极嵌锂过程的交流阻抗谱

采用交流阻抗谱研究锡电极的首次嵌锂和第二次嵌锂过程,对比锡纳米阵列电极、锡薄膜电极和锡箔3种不同材料微观结构对电极交流阻抗谱特征的影响。用等效电路模型分析交流阻抗谱,得到嵌锂过程电化学特征参数与电位关系。结果表明:锡纳米阵列电极与锡薄膜、锡箔电极具有不同交流阻抗谱特征,锡纳米阵列电极在中频区出现双电层阻抗;首次嵌锂时在1.6~0.8 V之间形成固体电解质膜(SEI);电极材料微观结构显著影响锡电极的SEI膜电阻、Warburg阻抗和锂离子扩散速率;锡纳米阵列电极上的SEI膜电阻和Warburg阻抗最小,锂离子扩散能力最强;锡纳米阵列电极上锂的扩散系数为4.4×10-15~1.4×10-11 cm2/s;锂扩散系数随电位变化显著。     

CVD金刚石表面增透膜的研究进展

CVD金刚石膜因特有的物理化学性质，具有发展成为新一代光学材料的前景。但由于CVD金刚石膜自身局限性导致其理论透过率不到71%，在金刚石膜表面镀制增透膜，通过改变增透膜组成成分、显微组织和晶体结构，可有效地改善CVD金刚石膜自身理论透过率的问题。首先，介绍了CVD金刚石表面镀制单层增透膜增透原理，并总结了物理和化学气相沉积技术制备增透膜的优缺点。然后，重点综述了近年来CVD金刚石表面氮化物、金属氧化物和稀土金属氧化物等增透膜材料的研究进展，详细分析了增透膜制备参数、热处理工艺、衬底表面改性和掺杂工艺对增透膜整体组织和性能影响的规律。其中优化增透膜沉积温度、氧分压和热处理等工艺参数，是通过改变增透膜微观组织形貌以及晶体结构来提高其光学透过性能，而改变衬底表面结构能够通过改变增透膜与基体之间的成键方式来提升界面结合能力，而稀土元素掺杂方式是通过改变增透膜化学组成成分来改善增透膜的光学透过性能，并指出掺杂元素成型机理和影响机制。最后，展望了未来CVD金刚石表面增透膜的发展方向。     

连续电火花沉积WC-12Co涂层应力场数值模拟

为了对连续电火花沉积WC-12Co涂层的残余应力进行分析,文中运用生死单元技术,设定适当边界条件,建立了连续电火花沉积模型,运用ANSYS有限元分析系统进行数值模拟,得到不同深度残余应力随时间变化曲线. 结果表明,沉积残余应力主要以平行于工件表面方向的应力为主,且最大拉应力出现在涂层表面上. 文中还利用连续电火花沉积模型对工艺参数和残余应力的影响进行了分析,预测了可获得良好涂层界面的最佳工艺参数范围,并通过电火花沉积试验验证了预测结果的正确性.     

Topology of nanometric graphite films

This work submits the results of a study in which the combinational scattering (CS) spectroscopy and electronic and optical microscopy of nanometric single-crystal graphite films obtained by precipitating in gas phase were used. It is shown the graphite material samples synthesized in this manner are fine, highly streamlined films that grow alongside of the substrate surface. The films feature a fairly smooth surface and thicknesses of 100-1 atomic layers. The study of the topologic properties of the material, such as the formation of folds along the entire surface and the occurrence of waveform ripples on some surface areas, showed that they may appear due to large differences in the carbon film and nickel substrate thermal expansion factors. The film thickness was assessed for the observed parameters of the periodic structures and the results comply with data obtained using other techniques. In some areas of the material in study, the graphene layers spontaneously split and form bubbles. The results of the CS analysis of various bubbles on studied film surfaces are evidence that, similar to the film itself, the walls of bubbles are composed of different numbers of graphite layers. It is shown that transparent bubbles in which meshlike topology is observed are formed with a single atomic layer.     

AZ31镁合金表面碳钠铝石转化膜的性能(英文)

开发一种环境友好的方法合成碳钠铝石转化膜以提高AZ31镁合金的耐蚀性。该膜由两步法制得:首先将AZ31合金浸泡在一直通CO2气体的Al2(SO4)3溶液中,获得前躯体膜;随后将该前躯体膜浸泡在溶有Al的Na2CO3溶液中以获得碳钠铝石膜。通过环境扫描电镜观察转化膜的表面形貌,并利用EDS能谱和X射线衍射分析其化学成分。采用电化学和浸泡实验来评价该转化膜对AZ31合金的防护作用。结果表明:膜的表面存在网状裂痕,其成分主要为碳钠铝石NaAlCO3(OH)2、Al(OH)3和Al5(OH)13(CO3)·5H2O。该膜能提高Mg基体的自腐蚀电位,并减少其腐蚀电流密度。浸泡实验后,除了局部小区域有个别点蚀坑外,膜基本保持完整;而基体却腐蚀严重。说明碳钠铝石转化膜能很好地保护镁合金。     

磨削对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性

目的研究磨削参数对电化学加工氧化膜去除质量的影响规律,以及各参数对氧化膜去除质量影响的稳定性和敏感性。方法在试件表面形成均匀一致,无缺陷电化学加工氧化膜的前提下,借助自主搭建的机械磨削实验平台,分别研究磨粒尺寸、工件速度、磨削压强和加工时间对氧化膜去除质量的影响,使用精密电子天平和扫描电子显微镜对实验前后的试件进行测量,结合稳定性与敏感性分析理论对实验结果进行分析。结果不同的加工参数对氧化膜去除程度的影响不尽相同,氧化膜既存在不完全去除的现象,也存在完全去除的现象。扫描电子显微镜结果也显示,不同尺寸的磨粒对氧化膜的破坏程度不同,其表面氧化膜的沟槽深浅不同。结论受氧化膜硬度低、容易去除和基体金属硬度高、不容易去除的影响,氧化膜去除质量随着工件速度和加工时间的增加呈现三次曲线的规律增加,随磨削压强和磨粒尺寸的增大呈线性增加趋势。磨削参数对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性不同,而且在电化学机械加工生产应用中不改变磨削工具,所以在磨削参数相对值较低的区间,其对去除质量影响的稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、加工时间、磨削压强、工件速度。在磨削参数相对值较高的区间,稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、磨削压强、工件速度、加工时间。加工中优先选择稳定性高(敏感性低)的参数作为调整电化学机械加工效果的主要因素,可在提升经济性的同时,提高加工精度。     

皮带输送机托辊的弹流润滑分析

以皮带输送机托辊为研究对象,建立其润滑模型。利用多重网格法,通过改变载荷和速度参数,得到相应的弹流润滑解。结果表明:量纲为一的载荷参数、速度参数和材料参数对压力分布、油膜厚度、二次压力峰大小和最小油膜厚度的影响幅度不尽相同。     

The development of criteria for evaluating the effectiveness of the surface layer formation and its properties in the process of electrospark alloying. Part I. The state of the issue. Kinetic and functional criteria of the efficiency of a doped layer’s formation

The paper shows the efficiency of electrospark alloying (ESA), based on the studies of the formation of a doped layer (DL) under different processing conditions, and the properties of the surface layer and the roughness parameters. The article proposes the kinetic and functional criteria for evaluating the effectiveness of the spark alloying process, allowing us to select the material for a doping electrode and processing modes for the maximum thickness of the DL and its continuities, as well as taking into account the changes in its physicochemical, strength, and performance properties and parameters of the surface relief.