偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

目的 通过系统研究电弧离子镀偏压对四面体非晶碳膜(ta-C膜)结构及性能的影响规律,阐明偏压对ta-C膜结构及性能的影响机制,为拓展ta-C膜的应用提供一定的理论依据.方法 改变电弧离子镀偏压工艺,在硬质合金基体表面沉积ta-C单层膜.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)表征ta-C膜表面及截面显微形貌,采用Raman光谱和X射线电子能谱(XPS)表征ta-C膜物相结构,利用划痕仪测量ta-C膜结合力,采用应力仪测试ta-C膜残余应力,利用压痕试验及纳米硬度计测量ta-C膜韧性及硬度,采用摩擦磨损试验机测试ta-C膜摩擦磨损性能.结果 随着偏压升高,ta-C膜表面大尺寸碳颗粒数量逐渐增加,小尺寸碳颗粒由于反溅射作用,其数量逐渐减少;ta-C膜硬度、sp3键含量及残余应力先升高后降低,偏压为?180 V时达到最大;ta-C膜与基体结合力先增加后降低,偏压为?140 V时达到最大;耐磨性表现为先升高、后下降的趋势,偏压为?140 V时,磨损率最低,达1.39×10?7 mm3/(N·m).结论 随着偏压升高,ta-C膜沉积到基体表面入射能量升高,表面大颗粒数量逐渐增多,膜层内残余应力增加,硬度升高,耐磨性增加;但随着偏压的继续升高,膜层表面小尺寸颗粒由于反溅射作用逐渐减少,膜层内石墨化程度增加,ta-C膜耐磨性下降.     

超音速火焰喷涂铝青铜涂层微动磨损行为

目的 改善铝合金的抗微动磨损性能.方法 采用超音速火焰喷涂技术在ZL114A铝合金表面制备铝青铜涂层,在不同温度(25、200、300℃)下对有、无涂层的ZL114A铝合金样品进行微动磨损测试,通过对涂层性能和磨痕形貌进行表征分析,探索铝青铜涂层的抗磨损性能.结果 铝青铜涂层均匀致密,与铝合金基体结合良好,显微硬度为279HV0.3,结合强度为74 MPa.不同温度(25、200、300℃)下,涂覆铝青铜涂层样品的平均微动摩擦系数分别为0.898、0.886、0.744,磨损率分别为10.249×10–7、0.035×10–7、0.207×10–7 m3/(N·m),相比基体的平均微动摩擦系数和磨损率,3种温度下分别下降了34.5％、42.9％和58.9％.对磨痕的形貌和三维轮廓的分析表明,在25、200、300℃下,铝青铜涂层的磨损机制不相同,25℃下为磨粒磨损和剥层,200℃下为磨粒磨损、剥层、氧化磨损和粘着磨损,300℃下为塑性变形、氧化磨损和粘着磨损.结论 制备的铝青铜涂层改善了基体的抗微动磨损性能.     

射频磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上制备ZnS薄膜及其特性研究

为使Ⅱ-Ⅵ族化合物ZnS薄膜具有可弯曲性,选用柔性的聚酰亚胺作为衬底材料,用射频磁控溅射法沉积ZnS薄膜,对所制备薄膜的结晶结构、组分和光学特性进行分析.实验结果表明,所制备薄膜为结晶态的闪锌矿ZnS结构,择优取向为(111)晶面,晶粒尺寸为25.6 nm.薄膜组分接近化学计量比,并具有少量的S损失.薄膜在可见光区和近红外光区的平均透射率分别为82.0％和90.5％,透光特性良好.作为对比,在钠钙玻璃衬底上溅射的ZnS薄膜的结晶度高于聚酰亚胺衬底薄膜,但其透射率略低于柔性ZnS薄膜.实验结果表明了用磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上制备ZnS薄膜的可行性.     

等温时效对SnSb4.5CuNi/Cu焊接接头力学性能的影响

SnSb4.5CuNi/Cu焊点在175℃进行等温时效,分析了不同时效时间的SnSb4.5CuNi/Cu焊点中金属间化合物(IMC)组织形貌演变,通过纳米压痕法测量SnSb4.5CuNi/Cu焊点界面IMC的硬度和弹性模量,对焊接接头进行拉伸强度和低周疲劳测试。结果表明,时效48 h的焊缝中Cu6Sn5呈曲率半径均匀的半圆扇贝状特征,IMC的弹性模量与铜基板很接近,在恒幅对称应变条件下焊点的抗低周疲劳的性能最佳,焊点的抗拉强度高;当时效时间大于48 h,焊接接口的抗疲劳性能和抗拉伸强度逐渐变差。     

双极型电压比较器的强电磁脉冲效应

基于大电流注入法(BCI),利用瞬态脉冲产生器模拟强电磁脉冲在双极型电压比较器中产生的耦合电流,观测到输出信号在注入瞬态大电流后的波形变化,包括占空比变化及脉冲衍生等。从基本电路原理方面分析了实验现象的产生机理,以及注入电流幅值、电路偏置等因素对双极型电压比较器强电磁脉冲效应的影响。     

钢背/碳织物增强复合材料衬层传动螺母的工作性能测试

钢背/碳织物增强复合材料衬层传动螺母是一种创新型传动元件,它兼有高的传动效率和大的承载能力。为测量其工作性能,构建了伺服电机驱动的新型螺旋精压机,建立了一套传动效率和摩擦系数的"电流-压力"测试法:即根据测量的驱动电流和输出压力来推算出螺旋副工作效率和摩擦系数。对630 k N新型螺母和青铜(ZCu Sn10Pb1)螺母进行了对比试验。试验结果表明,与青铜合金螺母相比,新型螺母具有更高的传动效率和承载能力,性能更优;重载下,新型螺母摩擦系数下降了21.2%,传动效率则提高了10.6%。     

拉深件缺陷在线检测系统设计

针对拉深缺陷人工检测的不足问题,提出了一种生产线上表面缺陷检测系统的设计方案。通过Halcon和VC++的联合开发,实现图像处理流程以及检测结果输出,包括摄像机标定、对图像进行平滑处理、利用动态阀值分割表面缺陷特征,通过形态学处理识别破裂缺陷,并对破裂缺陷分类和测量以及输出破裂缺陷外形和尺寸等,实现冲压生产线拉深件表面缺陷的自动检测功能。其中在相机标定过程中,采用Halcon的相机标定方法,快速获取图像坐标与世界三维坐标的对应关系,并实现缺陷特征的准确测量。此方案具有一定的稳定性,可提高检测效率。     

钢基阳极氧化膜的制备与表征

目的在碳钢表面制备阳极氧化膜,探讨阳极氧化膜的成分组成。方法采用恒电流阳极氧化法在含0.1 mol/dm~3 NH_4F和0.5 mol/dm~3 H_2O的乙二醇电解液中,于45#钢表面制备阳极氧化膜。通过SEM、EDS、XPS、Raman、IR、动电位极化测试等技术手段表征所制备的阳极氧化膜。结果所获阳极氧化膜外观为黄色。电流密度为1 A/dm~2时,氧化膜局部区域出现彩虹色;电流密度为1.5 A/dm~2时,氧化膜颜色较均匀。随着氧化时间的增加,氧化膜颜色变深。阳极氧化膜表面具有特征图案。EDS分析发现,阳极氧化膜中存在Fe、O、C。XPS分析进一步表明,阳极氧化膜中还含有F元素。Fe2p XPS谱的各项数据均与α-Fe_2O_3的较为吻合。拉曼分析表明,电流密度为1.5 A/dm2的阳极氧化膜的拉曼光谱的峰的数量多于电流密度为1 A/dm~2的。所有氧化膜的拉曼光谱均在1400 cm~(-1)附近有峰出现,此峰对应于α-Fe_2O_3。700 cm~(-1)处的峰对应于FeOOH。红外光谱分析表明,所有阳极氧化膜的红外光谱波形一致,在700~400 cm~(-1)之间出现振动,540、514、482 cm~(-1)附近的吸收峰归属于Fe_2O_3的振动带,604、672 cm~(-1)的吸收峰归属于FeOOH。极化测试表明,经阳极氧化处理后,自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度降低。结论碳钢能够在乙二醇体系电解液中生成黄色阳极氧化膜。电流密度和氧化时间对膜的颜色有影响。膜表面具有特征图案。阳极氧化膜主要含Fe、O、F等元素。Fe元素以Fe(Ⅲ)的化学态形式存在于阳极氧化膜中。阳极氧化膜中氧化物主要为α-Fe_2O_3,FeOOH也存在其中。阳极氧化处理后的试样的耐蚀性较处理前有所提升。     

不同退火温度对纯铜三通管胀形性能影响

将轧制态纯铜原始管材经400、500、600、700℃退火处理,对4种退火温度下的原始管材进行显微组织分析、拉伸试验,然后进行三通管胀形破裂试验,并通过扫描电镜观察了不同温度退火后纯铜管胀裂后的断口形貌。结果显示:随着退火温度升高,材料的抗拉强度、屈服强度下降,晶粒显著长大。不同温度退火后纯铜管的破裂形貌均为韧性断裂形貌,其中700℃退火管的韧窝深度相对变深,但韧窝数量急剧下降,并且出现比较平坦的断口。随着退火温度(400、500、600℃)升高,最大破裂内压下降,胀形支管高度升高,最大壁厚升高,最小壁厚降低。500、600℃退火由于其微观组织孪晶出现改善塑性,提高了胀形高度; 700℃退火晶粒十分粗大,抗拉强度最低,塑性最差,支管高度最低。     

废弃PET降解产物改性PC复合材料的制备及其性能

为提高聚碳酸酯（PC）材料流动性,以乙二醇（EG）为溶剂降解废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）得到的产物为改性剂,制备PET降解产物改性的PC复合材料,对测试结果进行分析讨论。结果表明,PET降解反应中产物主要BHET及其低聚物,降解产物的加入能够有效提高复合材料熔体质量流动速率,且熔体质量流动速率随着降解产物添加量的增加而增大．综合分析复合材料的力学性能及流动性,确定最佳实验用量为4%,降解体系为m(PET)∶m(EG)为1∶3．