热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展

热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。     

炭/炭复合材料表面氢刻蚀改善等离子体渗Cr层的抗氧化性能

用双层辉光等离子渗金属技术,在炭/炭复合材料表面制备Cr涂层,改善其抗高温氧化性能。渗Cr前先用微波等离子体对炭/炭复合材料表面进行氢刻蚀处理,提高Cr涂层与基体间的结合力。用扫描电子显微镜、能谱仪和X-射线衍射仪分别对刻蚀、渗Cr及氧化后炭/炭复合材料表面形貌、成分及组织结构进行分析。结果表明:经过900℃、1 h刻蚀后,炭/炭复合材料表面形成蜂窝状结构,经后续950℃、2 h渗Cr处理后,在刻蚀后的炭/炭复合材料表面形成厚约5μm的Cr/Cr_yC_x复合涂层,涂层表面致密均匀,无裂纹和剥落;900℃高温循环氧化2.4 h后的失重率为2.79%,抗高温氧化能力较基材得到明显改善。     

H13钢表面电火花沉积钼涂层的摩擦磨损特性研究

在H13钢表面电火花沉积钼合金涂层,研究了其组织结构及摩擦磨损特性。结果表明,钼合金涂层由白亮层、扩散层和热影响区组成;钼元素与基体元素相互扩散形成冶金结合;合金层的显微硬度(约为1482HK0.025)较H13钢(280HK0.025)提高5倍左右;电火花沉积Mo合金层后摩擦系数明显降低,磨损质量损失仅为基材的1/7,抗磨性能显著提高。     

等离子镍铬表面合金化合金元素利用率研究

采用双层辉光离子渗金属技术在２０钢上进行镍铬共渗处理,对合金元素的溅射和吸收这两个渗金属过程,从放电及溅射等理论角度并结合试验结果进行了分析讨论。结果表明,放电条件对渗层形成效率有很大影响,合金元素的利用率在不同的放电参数下会有悬殊的变化。溅射量决定于溅射电压与气压,利用率则受工件偏压,气压,极间距的共同控制。在一定的溅射量下,利用率的高低决定了渗层质量及形成效率。提高合金元素的利用率是工艺参数造     

双层辉光离子W—Mo共渗层中的溶质贫化现象研究

论述了双层辉光离子钨钼共渗层中的沿晶界贫化，表面贫化和晶内析出物μ相周围的贫化现象，分析了贫化的形成原因及其对工件性能的影响，提出了消除贫化现象的方法。     

加辅助阴极钛板的离子渗氮工艺参数对TC4合金渗层厚度的影响

在辉光离子气体技术的基础上加上辅助阴极钛板,对TC4合金基材进行渗氮处理。通过选择典型的基体温度、保温时间和气体介质,设计了一组正交试验,并以渗层厚度为依据分析了渗氮工艺中基体温度、保温时间和气体介质对渗层厚度的影响。同时采用Axiovert 25CA（Zeiss）光学图像分析仪和GDA750辉光光谱分析仪观察了优化工艺条件下改性层的显微组织及元素分布。结果表明,在辉光离子渗氮工艺中基体温度对TC4合金渗层厚度影响最大,在最优工艺条件下渗氮改性层的形成能显著提高基材表面硬度。     

等离子复合处理制备光催化性能TiO_2薄膜

利用离子渗镀和真空热氧化复合处理技术,在不锈钢表面制备成分结构可控的TiO2薄膜.借助图像分析仪、辉光放电光谱分析仪(GDOES)和X射线衍射仪对薄膜进行表征与分析.以苯酚废水为对象进行了光催化降解试验,对比研究了不锈钢基材TiO2薄膜与商品TiO2粉末的光催化活性.结果表明:在400～600℃工艺温度范围,不锈钢表面均形成了致密、均匀的锐钛矿型TiO2薄膜,且Ti、O元素呈梯度分布;TiO2薄膜具有较高的光催化活性,3h内降解率达74.5%.     

纯铜表面合金化的新途径

介绍了纯铜表面强化的一些方法及其在工业上的应用以及未来的发展前景。     

多孔SnO_2-TiO_2复合膜的制备及其光催化性能

分别在磷酸盐电解液中以及由磷酸盐与锡酸盐组成的电解液中对纯钛进行微弧氧化,制备了纯TiO2膜和SnO2-TiO2复合膜,利用FESEM、XRD、EDS、XPS、UV-可见光分光光度计等表征了膜层的形貌、相组成及光催化性能。结果表明:纯TiO2膜由金红石型和锐钛矿型TiO2及纯钛相组成,且其表面的孔隙分布不均匀;多孔SnO2-TiO2复合膜表面的孔隙分布均匀,膜层由金红石和锐钛矿型TiO2、纯钛以及SnO2相组成,其光催化性能明显优于纯TiO2膜。