热障涂层陶瓷层材料LnMgAl11O19(Ln=La,Nd)粉体的性能

用共沉淀法制备LaMgAl₁₁O₁₉粉体,证明了提高沉淀温度和pH值可使前驱粉体的性能明显提高。应用差热分析和X射线法研究了磁铅石相的生成温度和粉体的结晶度;使用Scherrer 公式并结合XRD谱计算了晶粒尺寸;用扫描电镜观察了各工艺参数的前驱粉体在1500℃时效5 h后的形貌;使用Malvern ZEN3600粒度仪和Manual measurement软件分析了粉体硬团聚的尺寸分布;用Nd₂O₃, Gd₂O₃, Sm₂O₃替代La₂O₃,研究了制备多种镁基六铝酸盐粉体的可行性。结果表明：在pH值为11.5、沉淀温度为60℃条件下制备的前驱粉体,其完全相变为纯LaMgAl₁₁O₁₉粉体的初始温度为1440℃,比在常温下沉淀的前驱粉体降低了150℃,磁铅石相的生成效率明显提高。在1500℃时效5 h的粉体其晶粒为纳米尺度。提高沉淀温度和pH值有利于减小晶粒尺寸和降低粉体的热导率。采用相同工艺参数可制备出纯NdMgAl₁₁O₁₉粉体,其晶粒尺寸略大于LaMgAl₁₁O₁₉粉体的尺寸。     

聚苯胺长效防腐水性环保涂料的研制及性能研究

采用原位化学合成法制备对甲苯磺酸掺杂的聚苯胺/二氧化硅复合材料,并用红外光谱、扫描电镜和透射电镜表征其结构,以合成的聚苯胺/二氧化硅为功能组分,丙烯酸水性乳液为成膜物质,制成水性环保防腐涂料。用电化学测试技术研究复合水性防腐涂料对碳钢基材的防护效果。结果表明,复合水性防腐涂料使金属基体的腐蚀电位正移,具有较好的钝化效果,增强了耐蚀性。     

聚苯胺的抗菌性及其机制

进行了聚苯胺溶出液、聚苯胺粉末和聚苯胺复合漆膜的抗菌性实验,用FT-IR检测了溶出液的成分,研究了本征态聚苯胺和掺杂态聚苯胺对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和枯草芽孢菌的抗菌性能及其随作用时间的变化,研究了与聚苯胺作用前后细菌的形貌变化以及聚苯胺的抗菌机制。     

轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响

研究了轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响规律,利用有限元分析软件FEMM对轴对称磁场的分布进行了模拟,采用SHT-V型磁场测试仪测试了磁场强度,分析了靶面不同磁场分量的分布规律.从电弧斑点放电的物理机制出发,探讨了不同磁场分量和轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响机制.结果表明,轴对称磁场通过影响空间正电荷密度n~+的分布而作用于弧斑运动;随着轴对称磁场横向分量的增加,电弧斑点由随机运动逐渐转变为向靶面边缘扩展的旋转运动,弧斑运动速度加快,电弧电压升高,电流下降;当横向分量增加到临界强度(B_T≈30 Gs)时,弧斑在靶材边缘稳定的快速旋转运动并在靶沿处上下抖动,弧斑分裂,靶面中心处每隔0.5 s左右出现多个细的圆斑线,然后很快向外扩展消失;靶材边缘出现明显的刻蚀轨道.     

一种测量硬质薄膜残余应力的新方法

提出了一种测量硬质薄膜残余应力的新方法--剥层曲率半径法,并设计了一套光杠杆系统,可以精确测量镀膜洋品因薄膜存在残余应力而造成试片弯曲的曲率半径,从而计算出薄膜的残余应力.通过对仪器测量误差的考察和电弧离子镀(Ti,Al)N薄膜残余应力的测定,证明了该方法的有效性.     

磁场模拟在磁控溅射/阴极弧离子镀中的应用

针对磁控溅射和阴极弧离子镀沉积技术存在的局限性,采用有限元分析方法(Finite element method,FEM)进行磁场模拟,优化设计外加电磁线圈的结构和磁场分布位形,并应用于磁控溅射沉积透明导电氧化物和阴极弧离子镀沉积硬质薄膜中。分析了外加电磁线圈磁场对磁控溅射等离子体辉光变化、磁控靶磁场平衡度/非平衡度、以及线圈位置对等离子体特性和靶材利用率的影响。设计和制作了轴对称磁场和旋转磁场,研究了它们对阴极弧离子镀弧斑运动形貌和薄膜表面大颗粒等特性的影响。通过控制弧斑运动状态,可以得到不同程度的颗粒分布,实现颗粒的可控沉积,减少薄膜表面大颗粒的污染。     

镍基高温合金上Co改性铝化物涂层的组织结构与耐蚀性能

为研究Co改性铝化物涂层在室温环境中的耐蚀性,利用包埋法渗Co和气相沉积渗Al(两步法)制备出两种不同Co含量的Co改性铝化物涂层,采用XRD、SEM、EDS分析涂层的组织结构。结果表明:850℃和1 000℃渗Co涂层外层和内层均为γ-(Ni,Co)相,内层有氮化物/碳化物相析出。Co改性铝化物涂层与简单NiAl涂层结构一致,外层为β-(Co,Ni)Al相,内层为互扩散区含有大量的富Cr(W)相。简单NiAl涂层的自腐蚀电流为0.04μA/cm2,约为Co改性铝化物涂层的十分之一。这说明在涂层中添加Co降低涂层的耐蚀性,一方面因为Co的腐蚀电位(-0.28V)低于Ni的腐蚀电位(-0.25V),另一方面因为渗Co过程中产生的夹杂物与涂层电位不一致,容易成为微阴极区,加速涂层的腐蚀。     

电弧离子镀的旋转横向磁场弧源设计

电弧离子镀工艺中电弧蒸发产生的大颗粒污染严重影响了所沉积涂层的性能.为了从源头上解决大颗粒难题,本文提出了一种新的旋转横向磁场的设计思路,通过频率和强度可调且覆盖整个靶面的旋转横向磁场控制弧斑的运动.通过有限元模拟磁场的分布,对旋转横向磁场控制的电弧离子镀弧源进行了优化设计.并根据方案制作了旋转磁场发生装置及其电源,使该弧源的旋转磁场具有多模式可调频调幅的功能,用以改善弧斑的放电形式,提高靶材刻蚀均匀性和靶材利用率,减少靶材大颗粒的发射,用以制备高质量的薄膜以及功能薄膜,以拓展电弧离子镀的应用范围.     

Oxidation protection of NiCoCrAIY coatings on γ-TiAl

Abstract: The effect of NiCoCrAlY overlay coatings on the oxidation resistance of γ-TiAl was studied at 900℃ in static air. To hinder the interdiffusion of the elements, the Al/Al2 O3 layer was added between the coating and the alloy. The results show that the TiAl alloy exhibits poor oxidation resistance. NiCoCrAlY coating can not effectively protect the γ-TiAl substrate from high temperature oxidation because of the serious interdiffusion between the coating and the substrates. With Al/Al2O3 diffusion barrier, the NiCoCrAlY coating exhibits excellent oxidation protection on γ-TiAl alloy.     

电弧离子镀(Ti,Al)N复合薄膜的结构和性能研究

利用电弧离子镀设备在1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基体表面沉积了不同成分的（Ti1-xAlx)N薄膜；X射线衍射分析表明，x在0－0．5之间时，薄膜是Bl型（NaCl)单相结构；x=0.64时，同时出现B1和B4型（ZnS)两种相结构，x≥0.79时，只出现B4型结构；随着Al含量的增加，晶格常数减小，B1结构的薄膜择优取向由（111）向（220）转变。力学性能测试表明，适当Al含量可以提高薄膜的硬度、膜基结合强度及抗磨损性能；B1结构（Ti,Al)N薄膜的氧化实验表明，随着Al含量的增加，薄膜抗氧化性能显著提高。