不同材料基体与复合涂层间的结合强度等性能分析

通过对镀有TiN-MoS2/TiN涂层的不同材料试件及刀具的摩擦学试验,考察了基体的材料及硬度对膜-基结合力、膜层结构等的影响.研究表明,由于Cu基体的氢病和45#钢基体表面易形成碳氢化合物等原因,致使涂层失败;由于基体材料及硬度等的差异,1Cr18Ni9Ti基体与涂层的膜-基结合力等性能优于铝合金基体;当基体材料硬度较高时,涂层后的摩擦学性能也较好.     

非平衡纳米复合等离子体镀膜法沉积二硫化钼复合膜的摩擦学性能的研究

本文结合国内外固体润滑膜的发展趋势,以及当前材料发展中有关"多相材料"的新理念,提出了一种新的固体润滑膜沉积方法--非平衡纳米复合等离子体镀膜法(NCUPP).采用该法成功地对几种材料(Ti、N、Mo、S等)进行精细的纳米复合,制备的固体润滑膜TiN-MoS2/Ti是多相纳米复合膜,其中的MoS2基本上呈准非晶态,掺杂物Ti与MoS2多相复合,形成了多相的纳米复合薄膜,具有良好的摩擦学性能,即摩擦系数低;耐磨损寿命长;抗潮湿氧化能力明显提高.     

纳米TiO_2/碳纳米管复合颗粒的制备及光催化降解TNT废水

以钛酸丁酯为主要原料,利用胶溶-回流的方法在碳纳米管(CNT)表面制备了纳米Ti O2。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察了纳米Ti O2/碳纳米管(CNT)复合颗粒的形貌特征,X射线光电子能谱(XPS)分析显示复合颗粒表面存在Ti—O及—OH基团,Ti2p3/2和Ti2p1/2电子结合能差约为5.7e V。以TNT溶液为目标降解物,研究了复合颗粒的光催化性能,建立了吸附降解的动力学模型,结果表明Ti O2/CNT复合颗粒对TNT溶液的光催化降解符合一级反应动力学方程,在实验范围内降解速率随着TNT溶液初始浓度的增加而增加,降解动力学关系较好地遵循L-H模型。     

无机填料改性硼酚醛树脂复合涂层的抗激光烧蚀性能研究

硼酚醛树脂的高温稳定性和耐烧蚀性能较好,在抗激光烧蚀领域有巨大的应用潜力。以硼酚醛树脂为基体,以碳化硅/二氧化锆/纳米炭黑为无机改性填料,制备新型硼酚醛树脂基激光防护复合涂层,并对其抗激光烧蚀性能进行研究。结果表明：复合涂层具有良好的抗激光烧蚀性能,经平均功率为500 W/cm²的高斯光斑激光烧蚀15 s后,涂层整体完好,质量烧蚀率仅为0.011 g/s,同时基体材料背表面无损伤,最高背温仅为230.4℃;无机填料在激光烧蚀过程中发生氧化、相变等反应,起到消耗能量、遮蔽激光、阻氧及隔热等作用,能提高硼酚醛树脂涂层的抗激光烧蚀性能。     

(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层摩擦磨损性能研究

为了获得既具有自润滑减摩特性又有高耐磨性能的金属摩擦构件表面,提高高接触应力下金属摩擦副的使用寿命和可靠性,运用等离子喷涂技术在45#钢表面制备了(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层.研究了室温干摩擦条件下复合涂层的摩擦磨损性能,并用SEM和EDX对磨损表面进行了测试分析.结果表明:复合涂层与Si3N4和GCr15对...     

Al/Ti基纳米复合燃料热反应性及燃烧性能

为有效促进Al/Ti金属间反应,利用高能球磨法制备Al/Ti@AP/NC和Al/Ti@PVDF/CL-20两种核壳型复合燃料。采用扫描电子显微镜评估复合颗粒的包覆效果,利用综合热分析仪研究复合燃料的热反应性能,通过氧弹燃烧仪测试复合燃料的能量性能,借助综合燃烧诊断系统研究复合燃料的燃烧特性,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究Al/Ti基复合燃料燃烧产物的形貌及成分。研究结果表明：采用高能球磨法可使含能复合物均匀包覆在Al/Ti表面;Al/Ti的加入促进了含能复合物分解,同时含能复合物包覆增强了Al/Ti金属间反应、提高了燃料的火焰传播速度和燃烧波温度;尤其是采用AP/NC含能复合物为包覆层的复合燃料,其火焰传播速度(246.6 mm/s)较相同配方未包覆含能复合物的Al/Ti(23.5m/s)增加了9.5倍,燃烧波温度(1 703.2℃)较Al/Ti(1 069.3℃)提高了59.3%。复合燃料凝聚相燃烧产物成分取决于包覆物元素组成,凝聚相燃烧产物主要包含AlTi₂C和Ti(O_0.19C_0.53N_0.32     

电沉积工艺参数对Ni-TiN纳米复合镀层粒子复合量的影响

采用超声波辅助脉冲电沉积方法,在40Cr钢表面制备Ni-Ti N纳米复合镀层,研究工艺参数对其粒子复合量的影响,并用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对镀层的显微组织结构进行测试。结果表明:随着镀液中Ti N粒子浓度、阴极电流密度、超声波功率的增加,Ni-Ti N纳米复合镀层中的Ti N粒子复合量均呈先增加后减小的趋势;当Ti N粒子浓度为30 g/L、阴极电流密度为4 A/dm2、超声波功率为200 W时,Ni-Ti N纳米复合镀层表面粗糙程度较小、晶粒较为细致、组织均匀度较好,且Ti N粒子复合量达到最大值,为4.5%。     

冷喷涂制备陶瓷及陶瓷金属复合涂层的研究进展

传统喷涂陶瓷粉末由于过高的喷涂温度,容易导致颗粒发生氧化、脱碳、相变、晶粒粗化等现象。冷喷涂较低的喷涂温度,避免了传统喷涂陶瓷颗粒所产生的缺陷,并且残余应力为压应力增加了涂层的耐疲劳性,使冷喷涂在制备陶瓷涂层方面独具一格。但陶瓷颗粒塑性变形能力差,导致纯陶瓷涂层颗粒之间结合强度过低、孔隙率较大,严重影响涂层质量。而通过加入金属粉末利用其较好的塑性来提高复合涂层的性能是解决以上问题的有效路径。重点阐述冷喷涂在制备陶瓷涂层以及陶瓷金属复合涂层方面的研究进展,包括粉末的制备、喷涂工艺参数、涂层的微观组织、结合机理、力学性能、电学性能和化学性能。     

铜材表面喷涂陶瓷基复合耐热涂层的研究

该文研究了铜材表面喷涂陶瓷基耐热复合涂层的组织和性能。试验结果表明,采用氧乙炔火焰喷涂和重熔工艺,在铜材表面喷涂陶瓷基复合耐热涂层[Al_2O_3~--(15～30)％镍包铝-(5～10)％Cu]后,涂层间有扩散反应和液相烧结、以及晶粒细小等组织特征,涂层具有良好的结合强度,耐热蚀和抗热震性能。     

激光熔覆TiB2颗粒增强镍基合金复合涂层的微观组织与摩擦学性能研究

为了提高铝合金摩擦构件的耐磨性能,运用激光熔覆技术在铝合金表面制备了TiB₂颗粒增强镍基合金（TiB₂/镍基合金）复合涂层,分析了其微观组织结构,研究了其在干摩擦和海水介质中的摩擦磨损行为与机制。结果表明：复合涂层中均匀分布有TiB₂增强相,并含有TiB、TiC、CrB和Cr₂₃C₆等反应生成硬质相,显微硬度达到855.8HV_0.5,是铝合金母材的6.7倍;不同环境介质中,复合涂层的摩擦系数和磨损失重均较镍基合金涂层和铝合金母材显著降低;干摩擦条件下,复合涂层的磨损机理以微观切削磨损为主,并伴有一定的硬质颗粒剥落;海水环境中,复合涂层的磨损机理转变为微观切削磨损和点蚀腐蚀磨损。     

Cu-PTFE自润滑镀层的制备工艺及沉积过程的控制步骤研究

采用电沉积的方法制备Cu-PTFE自润滑复合电镀层,研究最佳制备工艺参数及其沉积过程的控制步骤。最佳工艺条件为:CuSO4 85 g/L,H2SO4 55 g/L,PTFE 40 g/L,电流密度4.0 A/dm2,反应温度25℃,反应时间60 min。该复合电镀层具有良好的硬度和润滑性能,并且研究沉积过程中颗粒浓度对控制步骤的影响。     

Cu-SiC纳米复合镀层制备工艺研究

采用机械搅拌-电沉积方法,在45钢基体表面制备Cu-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜和摩擦磨损试验机研究机械搅拌速率、电流密度、SiC粒子质量浓度以及pH值等因素对Cu-SiC纳米复合镀层耐磨性能的影响及规律。结果表明,Cu-SiC纳米复合镀层的最佳制备工艺参数为:搅拌速率300 r/min,阴极电流密度4 A/dm2,镀液中SiC粒子的浓度4 g/L,pH值3.5~4.5。     

叠层靶板的弹道侵彻数值仿真

结合v50弹击实验和侵彻形貌及纤维断口分析,本文采用非线性动态显式有限元分析软件ANSYS LS-DYNA5.6.1仿真了几种复合材料防弹靶板的抗弹道侵彻过程,弹头采用标准1.1g模拟弹片.进而分析了靶板在此类弹击下的破坏机理和吸能方式,定性地对靶板的选材、铺层顺序、层数和制造工艺等提出合理化建议,主要是沿靶板厚向应采用非均匀的三段式结构和工艺,从而有望为军盔、防弹衣等防护装备提高防弹性能提供帮助.     

脉冲电沉积工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用脉冲电沉积的方法,在20钢表面制备Ni-SiC复合镀层。利用显微硬度计和摩擦磨损试验机研究工艺参数对Ni-SiC复合镀层性能的影响规律,利用扫描电镜观察Ni-SiC复合镀层的表面形貌。结果表明,SiC粒子浓度、阴极电流密度、占空比等工艺参数对Ni-SiC复合镀层的性能和表面形貌有很大影响。当SiC质量浓度为8 g/L、电流密度为4 A/dm2、占空比为10%时,Ni-SiC复合镀层表面的颗粒相对较小,致密性好,镀层中大量均布着小颗粒的SiC粒子。     

Si、Mg对原位铝基复合材料中增强体Al_3Ti形貌的影响

研究了 Al3Ti/ ZL 10 1原位复合材料的制备工艺对增强相 Al3Ti形貌及力学性能的影响。并对所制备材料的显微组织、相结构及增强相的分布进行了比较深入的研究。研究结果表明 ,制备工艺对原位复合材料中增强体的尺寸及材料的力学性能有显著影响 ;增强相 Al3Ti的平均尺寸为 0 .5μm左右 ,均匀弥散地分布于α- Al晶粒内部     

纳米颗粒对复合镀层性能的影响

通过比较纳米颗粒复合镀层和微米颗粒复合镀层的组织与性能,探讨了纳米颗粒对化学复合镀层的组织与性能的影响,为纳米复合镀层的应用研究进行了初步的实验探索     

化学复合镀层的性能

讨论了化学复合镀层的特性,反映出基体与第二相粒子不同的组合,才形成具有广泛变化性能的复合材料镀层,可望应用在众多的领域。