不同球磨时间下制备的铜基自润滑复合材料力学与摩擦磨损性能研究

目的 研究球磨时间对Cu-WS2自润滑复合材料界面状态的影响,同时提高自润滑材料的力学性能和摩擦磨损性能,提出比较优化的Cu和WS2复合材料制备工艺.方法 采用高能球磨与放电等离子体烧结技术,制备铜基自润滑复合材料.采用WDW-100电子万能试验机进行力学实验.采用美国Rtec多功能摩擦磨损试验机进行摩擦学实验.采用XRD和SEM表征不同球磨时间的Cu/WS2复合粉末和烧结后块状复合材料的物相组成和微观结构,并结合EDS表征弯折断口的形貌和磨损形貌,分析球磨时间与复合材料界面状态-力学性能-摩擦磨损性能的内在关系.结果 当球磨时间为30 h时,WS2在铜基体中有较好的结合与分布,材料的综合性能最佳,WS2/Cu复合材料的力学性能良好,平均摩擦系数为0.186,维持在较低水平,且磨损率最低,为7.11×10–5 mm3/(N·m).球磨时间超过30 h时,磨损率不再与力学性能保持一致,而是随着球磨时间的延长而逐渐提高.球磨时间达到50 h时,基体耐磨性下降,磨损率显著提高,达最大值,为10.39×10–5 mm3/(N·m).结论 球磨时间的延长会使WS2在基体中的弥散程度增强,且WS2与Cu基体由于机械互锁式的物理结合增强,使得力学性能随之增强.此外,摩擦磨损性能也能维持在较好水平.但当球磨时间超过30 h时,界面反应加剧,WS2分解为Cu2S,大大减弱了WS2的润滑减摩性能,使得复合材料的摩擦磨损性能降低.     

简单/改性铝化物涂层的研究现状

航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀.在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀.概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉.重点综述了以Ni、Fe、Ti/TiAl为合金基体的铝化物涂层微观结构.涂层的微观结构主要由渗铝工艺、基材成分及后处理工艺等因素决定,渗铝工艺包括渗剂成分、渗铝温度和渗铝时间.在高温下渗铝,Al的活度较低,涂层主要以基体元素向外扩散形成外扩散型涂层为主;在低温下渗铝,Al的活度较高,涂层主要以Al向内扩散形成内扩散型涂层为主.还归纳了不同渗铝涂层在干燥空气和水蒸气环境中的高温氧化行为,阐述了水蒸气对铝化物涂层高温氧化行为的影响,比较了Ni-Al系和Fe-Al系涂层的抗高温氧化性能.同时介绍了Cr-Al、Si-Al和Pt-Al 3种改性铝化物涂层的研究进展,包括制备方法、微观结构及抗高温氧化和腐蚀性能.最后,展望并总结了高温防护涂层的发展趋势.     

磁控反应溅射制备钇掺杂TiO_2薄膜的研究

采用混合靶直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上溅射沉积了含有氧化钇的TiO2薄膜.X-射线光电子能谱分析结果表明,薄膜是由Y2O3和TiO2复合氧化物组成的.钇的存在会抑制薄膜中二氧化钛晶体的形成.薄膜的紫外可见光谱透射率略有下降,而反射率有所增加.钇的掺杂对二氧化钛薄膜的光催化活性起负作用,光催化降解甲基橙反应的活性随钇含量的增加而下降.     

Hf对Pt改性γ’-Ni3Al单相磁控溅射层氧化行为的影响

γ＇-Ni3Al高温合金表面溅射纳米晶涂层和铂改性γ＇＋γ＇涂层的成分、结构与基体相近,涂层脆性、相容性等改善明显,但有关改性层抗高温氧化性的研究有待深入。通过磁控溅射方法在γ＇-Ni3Al基高温合金表面沉积Ni3（Al,Hf）纳米晶涂层,在溅射层表面电镀1．5μm的Pt,1150℃扩散退火1h,得到Pt＋Hf改性的γ＇-Ni3Al单相涂层,不含Hf的涂层中没有明显的浓度梯度,而含Hf涂层中则有明显的浓度梯度。通过场发射扫描电镜（EFG—SEM）、X射线衍射（XRD）、电子探针（EPMA）和能谱（EDX）分析了涂层的结构与成分,考察了Pt改性γ＇-Ni3Al单相涂层在l050oC下空气中的氧化行为。结果表明：不合Hf的涂层生成外层为NiAl2O4、内层为Al2O3的复合氧化膜,含Hf的涂层均生成单一的Al2O3膜,Hf促进了Al的选择性氧化。适当含量的Hf降低了Pt改性γ＇-Ni3Al涂层的氧化速率,但是过高含量的Hf则使得涂层的氧化速率升高。     

镁合金缓蚀剂研究进展

镁化学性质活泼,在水溶液环境中腐蚀速度较快,很大程度上制约了镁合金的大规模应用.缓蚀剂是目前腐蚀与防护领域应用最广泛的一种技术,具备高效、成本低等特点,可在工业应用中大幅度提高镁合金的耐蚀性能.本文依据缓蚀剂的化学组成进行分类,概述无机、有机缓蚀剂以及复配缓蚀剂的研究进展,通过总结缓蚀机理对镁合金缓蚀剂未来的研究方向提...     

在900℃添加CeO2 对SiO2-Al2O3-ZnO-CaO搪瓷析晶和热震行为的影响

在SiO₂-Al₂O₃-ZnO-CaO-ZrO₂-TiO₂搪瓷中加入10%~20%(质量分数)粒径为20~50 nm的CeO₂颗粒,制备出SiO₂-Al₂O₃-ZnO-CaO搪瓷,用扫描电子显微镜(SEM)/能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)研究其在900℃空气中的析晶行为和相演变。结果表明：添加20%的CeO₂颗粒可阻碍针状ZrSiO₄和羽毛状CaTiSiO₅晶体的析出,随着CeO₂颗粒添加量的提高阻碍作用增强;CeO₂与搪瓷中的ZrO₂结合生成固溶体促进初生晶体CaZrTi₂O₇析出,而CaZrTi₂O₇随着烧结时间的延长几乎不转变为ZrSiO₄。同时,在生成CaZrTi₂O₇晶体的过程中Ca和Ti的消耗也抑制了CaTiSiO₅晶体的析出。这表明,添加20%的CeO₂可使这种搪瓷体系在900℃保持较高的稳定性和优异的抗热震性能,从而延长搪瓷的使用寿命。     

无机复合涂层对CB2铁素体耐热钢在650℃水蒸气中的防护

采用物理共混工艺制备无机硅酸盐复合涂层,研究其对ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB(CB2)铁素体耐热钢在650℃水蒸气中氧化的防护。结果表明,CB2钢在650°C水蒸气中的氧化严重,氧化过程分段遵循抛物线规律,生成了双层非保护性Fe₂O₃氧化膜。涂装无机硅酸盐复合涂层使CB2钢的氧化速率显著降低,涂层还具有良好的抗热震性能。在涂层与基体钢的界面处生长一层厚度约2 μm的富铬氧化层,使合金的抗氧化性能提高。     

钛纳米涂料的研究

简要介绍了纳米涂料的发展状况以及制备方法，对钛钠米涂料的研究表明，利用物理、化学方法相结合可以达到纳米颗粒均匀分散的目的；并且用红外光谱对钛纳米涂料结构进行了表征，钛纳米涂料与其相应的空白涂料相比，发生了不同的固化反应；通过电化学交流阻抗测试，钛纳米粉与介质的反应产物是导致钛钠米涂层在浸泡中表现为代表涂层性能的阻抗增大的原因。     

爆炸喷涂技术制备热障涂层的研究

采用爆炸喷涂技术在M38G合金上制备热障涂层，分析了涂层的结构，形貌，显微硬度，并对涂层的氧化性能进行了研究，结果表明，爆炸喷涂制备的热障涂层均匀，致密，高温氧化过程中，陶瓷层与粘结层界面处生成了连续的Al2O3膜，使TBCs具有良好的抗高温氧化性。     

金属材料在高温含碳气氛中的腐蚀

本文综述了材料在高温含碳气氛中的腐蚀,包括金属粉化和碳化,讨论了材料在含碳气氛中的腐蚀机理和腐蚀动力学。