轴对称磁场对电弧离子镀TiN薄膜结构及摩擦性能的影响

利用轴对称磁场增强电弧离子镀工艺制备TiN薄膜,对薄膜表面大颗粒尺寸、数量及大颗粒与薄膜的面积比进行了分析统计,研究了轴对称磁场横向分量强度对薄膜表面大颗粒尺寸和数量、薄膜组织结构及摩擦性能的影响,结果表明,随着轴对称磁场横向分量强度的增加,大颗粒的尺寸和数量大幅度减少,不同尺寸大颗粒的形貌差别很大,TiN薄膜的(111)择优取向增强,薄膜的晶粒尺寸减小且分布均匀:同时,薄膜的摩擦系数及其随时间的波动减小,耐磨性增强.     

The adhesive behaviour of NiCrAlY coatings with Cr-O-N diffusion barriers

采用电弧离子镀技术制备了不同成分的Cr-O-N薄膜作为NiCrAlY涂层与高温合 金基材DSM11之间的扩散阻挡层. 研究了不同O2和N2流量对Cr-O-N薄膜的相含量的影响及 对NiCrAlY/Cr-O-N/DSM11体系薄膜结合强度的影响. 实验结果表明,Cr-O-N是 由Cr2O3和CrN组成的多晶膜, 两相的相对含量随O2和N2流量改变而发生变化. 扩散阻挡 层抑制元素扩散的同时降低了NiCrAlY涂层与基体间的结合强度, 且随着阻挡层中氧含量 的增加结合强度逐渐下降. 适当的氧含量可以使NiCrAlY/Cr-O-N/DSM11涂层体系具有良 好的结合强度和抗元素扩散能力.     

SiC纤维表面扩散障碍涂层对SiCf/Ni复合材料界面反应的影响

分别采用高温氧化和真空电弧离子镀法在SiC纤维表面制备出C-Al2O3和SiO2-Al2O3复合涂层,通过真空热压法制备出SiCf/Ni复合材料.经过850-950℃,150 h真空热处理后,复合涂层很好地保护了纤维的完整性,涂层中的Al2O3层与基体Ni界面结合良好,有效地阻挡了SiCf/Ni界面处元素互扩散.C-Al2O3涂层的C层出现了扩散现象,但涂层基本保持完整;SiO2-Al2O3涂层中SiO2层与纤维结合界面处萌生裂纹.C-Al2O3与SiO2-Al2O3复合涂层相比具有更好的阻挡界面处元素互扩散的作用.     

IC-6高温合金及其防护性涂层的摩擦特性

采用电弧离子镀技术在IC－高温合金上沉积NiCrAlY涂层。研究了NiCrAlY涂层及IC－6高温合金在室温和600℃空气中无润滑状态下，以K17高温合金为摩擦副的摩擦特性。采用带有能谱的扫描电镜（SEM／EDX）分析IC－6高温合金和NiCrAlY涂层磨损表面的形貌和成分。实验结果表明，室温条件下摩擦时，一些碎屑从K17合金上脱落下来，在IC－6合金及NiCrAlY涂层表面上形成磨粒，随着摩擦时间延长，磨损表面元素发生氧化。试样在环境温度在600℃摩擦时，NiCrAlY涂层的表面比较快的形成氧化膜，减少金属－金属间的直接接触。环境温度升高后，摩擦表面温度也随之升高，氧化物的粘滞性增强，600℃时，合金和涂层摩擦系数都有不同程度的减小。     

IC-6高温合金的氧化性能与防护

测定了IC－6高温合金在900℃－1100℃的氧化动力学曲线。结果表明：900℃，IC－6合金的氧化膜主要由α－Al2O3、NiAl2O4和NiO构成并含有少量的NiMoO4和MOo2.1050℃和1100℃氧化时，IC－6合金表面生成了挥发性很强的MoO3，发生了氧化失重，IC－6合金上沉积NiCoCrAlY涂层后，900℃，涂层的氧化膜主要为α－Al2o3；1050℃时，氧化膜主要为α－Al2O3和Cr2O3，大大改善了合金的抗氧化性；1100℃时，氧化膜主要由α－Al2o3、NiAl2O4和NiO构成，涂层虽然有一定的保护性，但效果不如900℃和1050℃时显著，形成以α－Al2O3和Cr2O3为主的氧化膜是使合金沉积NiCoCrAlY涂层后抗氧化能力大大提高的直接原因。     

共沉淀法制备镁基六铝酸镧粉体的性能研究

用共沉淀法,选取沉淀温度60℃,沉淀pH值11.5制备的镁基六铝酸镧前驱粉体,在1500℃煅烧5 h后制备出热障涂层陶瓷层材料LaMgAl_(11)O_(19)。采用XRD、TEM、SAED和XPS分析了反应产物的相结构、形貌、半峰全宽和谱强。结果表明,提高沉淀温度制备的前驱粉体磁铅石相生成效率提高;LaMgAl_(11)O_(19)晶体发育良好,晶粒呈六角片方状;前驱粉体煅烧温度在1500℃左右,La、Mg、Al、O 4种原子的电子结合能增大,动能减小,反应物趋于稳定;LaMgAl_(11)O_(19)晶胞结晶过程中先生成尖晶石层,后形成镜面层。生成纯磁铅石相粉体的过程中,LaAlO_3、MgAl_2O_4键的半峰宽度有增大,晶体结构无序度增加,有利于提高陶瓷层的抗烧结能力及热稳定性。     

热障涂层的研究和发展

介绍了用于燃气轮机的热障涂层的发展和研究现状，系统地阐述了热障涂层的组成，制备方法，失效机理及提高使用寿命的途径。     

(NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究

采用电弧离子镀（AIP）技术在镍基单晶高温合金基体上制备了NiCoCrAlYSiB涂层（普通涂层）和（Ni-COCrAlYSiB+AlSiY）复合涂层,研究了高温合金基体与2种涂层分别在900和700℃下的涂盐（Na₂SO₄+K₂SO₄和Na₂SO₄+NaCl）热腐蚀行为.结果表明:高温（900℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面上要生成Cr₂O₃,而且涂层内部出现内氧化和内硫化现象;复合涂层表面主要生成Al₂O₃,外层出现程度较轻的内氧化,涂层表层Al含量仍然较高,维持表面Al₂O₃膜的形成和修复.低温（700℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,涂层内部出现严重的内氧化;复合涂层表面也出现了内氧化,高Cr的内层未受腐蚀,有助于提高涂层的抗腐蚀性能.     

Si含量对电弧离子镀Ti-Al-Si-N薄膜组织结构和力学性能的影响

利用磁过滤电弧离子镀技术在高速钢基体上制备了不同Si含量的Ti-Al-Si-N薄膜,研究了Si含量对薄膜组织结构以及力学性能的影响.结果表明,Ti-Al-Si-N薄膜主要由晶态TiAlN和非晶态的Si₃N₄组成,随着Si含量的增加,XRD衍射峰强度减弱,晶粒尺寸减小;薄膜的显微组织也由明显的柱状晶转变为致密的纳米晶结构.利用纳米硬度仪对薄膜的硬度和弹性模量进行了分析,结果表明,薄膜的硬度和弹性模量有着相似的变化趋势,随着Si含量的增加,两者都先增加,当Si含量达到一定程度时.它们会逐渐稳定在一定范围内,而后又随Si含量的继续增加呈下降趋势.通过划痕测试对薄膜结合强度进行了分析,结果表明,薄膜与基体的结合强度随Si含量的增加先减小而后增加.     

C2H2／H2比率对铝合金上电弧离子镀类金刚石膜的结构和腐蚀性能的影响

本文研究了在2024铝合金衬底上，环境气氛中C2H2／H2比率对电弧离子镀沉积类金刚石膜层的结构和腐蚀性能的影响。Raman谱分析表明，随着C2H2／H2比率的降低，其D峰和G峰的强度比ID／IG值增加，这意味着膜层中sp^3／sp^2键比率减少，膜层的力学性能下降；同时，G峰的峰位向高波数方向移动，峰的半高宽变窄；D峰的峰位也在向高波数方向移动变化，但峰的半高宽变化相反，逐渐宽化。膜层可以进一步提高铝合金试样的抗腐蚀能力，从自腐蚀电位看，随着C2H2／H2比率的降低，膜层试样的抗腐蚀性能略逐渐增加。