氮在离子氮碳共渗中的作用

研究了在离子氮碳共渗过程中氮对化合物层厚度的影响,同时对化合物层的微观组织结构和显微硬度进行了分析.结果表明:在离子氮碳共渗过程中,气氛中低氮势不利于ε相的生成,且渗层的显微硬度较低;高氮势有利于ε相的生成,同时提高了渗层的显微硬度;当氮势超过60%后对化合物层厚度影响不大.     

工件电位对奥氏体不锈钢活性屏离子渗氮的影响

用活性屏离子渗氮技术分别对处于悬浮电位和阳极电位的AISI 316L奥氏体不锈钢进行低温渗氮处理.并对渗氮层的组织、形貌、相结构、显微硬度和耐蚀性能进行分析.结果表明,在这两种电位状态下处理的试样均可获得具有S相结构特征的单相硬化层.渗氮层不仅具有高的硬度,还有良好的耐蚀性能.在活性屏离子渗氮过程中,从活性屏上溅射下来的中性S相粒子也可以起到氮载体的作用.活性屏空间中性粒子和电子的撞击足以消除不锈钢表面钝化膜对氮的阻隔作用.     

等离子体化学气相沉积反应中对温度因素的控制

采用了外加热式直流等离子体化学气相沉积及渗金属工艺并在放电工件上直接测温的方法，克服了高于轰击加热引起的温度不均匀等因素并且膜的结构及力学性能得以改善。     

离子氮碳共渗中氮对化合物层的影响

研究了在离子氮碳共渗过程中氮对化合物层厚度的影响，同时对化合物层的微观组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明：在离子氮碳共渗过程中，气氛中低氮势不利于ε相的生成，且渗层的显微硬度较低；高氮势有利于ε相的生成，同时提高了渗层的显微硬度；当氮势超过60％后对化合物层厚度影响不大。     

悬浮型石墨烯压力传感阵列的设计与研究

传统的硅压阻式压力传感器存在易受温度影响、断裂韧性较差以及传感节点有限等缺点,因此设计了一种悬浮型阵列结构的石墨烯压力传感器。首先分析了该传感器的结构与原理,然后研究了应变对石墨烯能带结构的影响。最后,建立了顶板-支柱结构的压强放大模型和挠度放大模型。理论与仿真结果表明,压强的放大系数与半径比满足负指数关系,随着支柱底面半径的不断减小,放大系数趋于定值;在集中压力模型中,最大挠度与半径比近似满足线性关系,最大挠度与压强呈三分之一幂次关系。     

奥氏体不锈钢低温离子渗碳

为避免奥氏体不锈钢在渗碳过程中析出铬的碳化物而降低其原有的耐蚀性能,开发了低温离子渗碳处理技术。利用低温离子渗碳技术对AISI 316L、AISI 321和AISI304三种不同类型的奥氏体不锈钢进行了渗碳处理,并对不锈钢渗碳层组织和性能进行了研究。结果表明,渗碳温度、渗碳时间和基体材料成分对渗碳层的组织和性能都有重要的影响。渗碳温度在400~550℃时,AISI 316L和AISI 321不锈钢可以获得无碳化物析出的具有单一γc相结构的渗碳层;XRD分析结果证实了550℃是AISI 321和AISI 316L奥氏体不锈钢的临界渗碳温度,500℃是AISI 304不锈钢的临界渗碳温度,在此温度以上渗碳时,渗碳层有铬的碳化合物析出;含有Mo或Ti的奥氏体不锈钢(AISI 316L,AI-SI 321)和不含Mo或Ti的不锈钢(AISI 304)相比,在400~500℃渗碳时可以获得较好的渗碳层。     

奥氏体不锈钢活性屏低温离子渗碳工艺研究

利用活性屏离子热处理技术对奥氏体不锈钢进行低温离子渗碳（ASPC）处理,可以在不锈钢表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体（Sc相）。ASPC可以在不降低奥氏体不锈钢耐蚀性能的前提下大幅度提高其表面硬度,并解决了不锈钢直流离子渗碳温度均匀性差、工件存在边缘效应等问题,渗碳试样表面基本可以保持不锈钢原色。通过对活性屏上溅射下来的纳米粒子进行显微分析表明,这些粒子是Fe3C、Fe2C5中性粒子,其在ASPC中起到渗碳载体的作用,ASPC是一个溅射-吸附-脱附的过程。     

PCVD－Ti（CN）膜的工艺及应用研究

通过正交试验对ＰＣＶＤ－Ｔｉ（ＣＮ）膜的镀膜工艺参数进行了优化，得到一可制备高硬度、高结合牢度和高沉积速率的Ｔｉ（ＣＮ）膜的工艺参数。试验表明，在用ＰＣＶＤ法沉积Ｔｉ（ＣＮ）膜的过程中，ＣＨ４的流量是一个重要的控制参数。过多的ＣＨ４会给Ｔｉ（Ｃｘ）膜带来不利影响。氩气虽然可以提高Ｔｉ（ＣＮ）膜的沉积速率，但降低了膜－基的结合牢度。其冷挤压模具应用结果表明，用优化工艺镀Ｔｉ（ＣＮ）膜的模具可比镀ＴｉＮ膜的模具提高寿命２～４倍；与未镀膜的模具相比，可提高寿命１０倍以上。     

岩体裂隙网络注浆模拟试验系统研制及应用

为研究浆液在岩体裂隙网络内的扩散迁移规律,研制了可视化裂隙恒压注浆试验系统。该系统由供压设备、恒压出浆设备、裂隙模拟设备以及监测设备组成,可根据试验要求设计特定岩体裂隙网络,模拟不同注浆压力、浆液黏度、裂隙开度等多种参数影响下的浆液流动过程,并可研究裂隙岩体中浆液-水/气驱替作用机制。通过单一裂隙注浆理论与试验结果的对比,验证本试验系统的可靠性。基于此,进一步研究随机裂隙网络注浆扩散机制,结果表明:(1)裂隙内同一点压力随注浆压力的增大而增大,随裂隙开度的增大而减小,不随浆液黏度的变化而变化;(2)浆液在裂隙网络内由总流分散为支流后,压力显著下降,流速放缓,且各支流压力与流量分配系数受交叉(分叉)裂隙夹角影响较大。试验系统的研制及研究成果对岩体工程注浆具有一定指导价值。