氮化硅陶瓷刀具表面涂覆高硬耐磨氮化钛涂层研究

用高能量密度脉冲等离子体于室温下在氮化硅陶瓷刀具上成功沉积了高硬耐磨的氮化钛涂层。薄膜厚度用光学显微镜和俄歇电子能谱仪测定，薄膜元素和相组成与分布分别用俄歇电子能谱仪、X光电子能谱以及X光衍射仪测定，薄膜微观结构用扫描电镜观察，薄膜表面粗糙度用光学显微镜测定，薄膜力学性能由纳米压痕实验和纳米划痕实验确定，薄膜的磨损性能用上业条件下的切削实验评价。实验结果表明，在最优化条件下，涂层与基体的结合力很好，纳米划痕实验临界载荷达80mN以上；氮化钛涂层具有很高的硬度和杨氏模量，分别达28GPa和350GPa以上。涂层刀具用于HB达2200MPa—2300MPa的HT250钢切削实验表明，刀具耐磨损能力增强，寿命明显提高。     

高能量密度脉冲等离子枪在硬质合金刀具上沉积高硬耐磨涂层研究

用高能量密度脉冲等离子体枪，于室温下在硬质合金刀具基体上分别成功沉积了硬度高、耐磨损、膜基结合力强的TiN、TiCN和TiAlN薄膜。在优化的工艺条件下，所得TiN、TiCN、TiAlN薄膜纳米硬度分别可达27GPa、50GPa和38GPa；杨氏模量分别可达450GPa、550GPa、650GPa。纳米划痕实验临界载荷分别达90mN、110mN和100mN以上。切削实验表明，涂层刀具可用于高速切削，刀具后面磨损明显减小。刀具力学性能的改善归因于更优异力学性能涂层的沉积、良好的膜基结合力以及涂层特殊的显微结构。     

高能量密度脉冲等离子体同轴枪制备Ti(C,N)薄膜研究

用高能量密度脉冲等离子体同轴枪分别在硬质合金和氮化硅陶瓷刀具基体上沉积了Ti(C，N)薄膜，研究了各种因素对薄膜相转化的影响，通过XRD分析，最后得到合适的Ti(C，N)薄膜沉积工艺条件是：枪压3．5kV，同轴枪与试样间距30～40mm，氮气进气压力0．2MPa，电磁阀电压1．5kV，脉冲等离子轰击次数5次以上。     

国产氧化锆粉体的表面改性处理

采用卧式砂磨机对国产氧化锆粉体进行表面改性处理。结果表明,虽然磨细处理可以有效提高粉体烧结活性,但必须有适当的造粒工艺相配合才能获得有应用价值的粉体。国产氧化锆粉体改性处理后,烧结试样抗弯强度降低的主要原因是存在大尺寸缺陷。分析了高温煅烧处理对国产氧化锆粉体性能的影响,初步认为提高粉体相变的稳定性有利于获得高性能氧化锆粉体。     

改良固相法制备透明YAG陶瓷的研究

以高纯氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)为原料,使用卧式搅拌磨,系统研究了一种制备YAG粉体的改良固相法工艺。该工艺利用高达2000r/min的转速以及直径0.5mm的高纯氧化铝球球磨介质实现了Al2O3、Y2O3粉体亚微米级的均匀混合,可在1350℃实现两种粉体的固相反应,并完全转化为纯YAG粉体,大幅度地降低了YAG的转相温度。作者还初步研究了该粉体的烧结性能,成功制得了透明的YAG陶瓷。     

α-Si3N4晶须的制备与分析

采用高频等离子体气相反应法制备的无定型氮化硅超细粉末为原料.通过在1450℃氮气气氛下,2h的热处理,使无定型氮化硅转为α相氮化硅,并生长出α-Si3N4晶须.试验分析证明所得到的α-Si3N4晶须直径为50～200nm,无明显缺陷,其晶须生长方向为〈0110〉.     

α-Si_3N_4晶须的制备与分析

采用高频等离子体气相反应法制备的无定型氮化硅超细粉末为原料。通过在 145 0℃氮气气氛下 ,2h的热处理 ,使无定型氮化硅转为α相氮化硅 ,并生长出α -Si3 N4 晶须。试验分析证明所得到的α -Si3 N4 晶须直径为 5 0～ 2 0 0nm ,无明显缺陷 ,其晶须生长方向为〈0 110〉。     

微量硼添加剂对铸造铜合金组织与性能的影响

本文主要从冶炼、铸造方面研究微量硼添加剂对铸造铜合金金相组织和机械性能的影响。研究表明,微量硼对铜合金有一定的变质效果。变质后,ZHSi80-3合金的金属型、砂型铸造试样的抗拉强度分别提高10%和20%左右;ZQA19-4合金的抗拉强度亦有提高,而延伸率提高显著。ZHSi80-3和ZQA19-4合金中硼的最佳加入量分别在0.02～0.03%和0.015～0.032%之间。     

先进结构陶瓷材料研究进展

重点介绍了近年来国内先进结构陶瓷围绕国民经济发展急需,在国家有关科技计划的支持下,进行新材料、新产品的研究与开发所取得的一部分有代表性的科研成果同时也介绍了中国在跟踪国际科技前沿,对新思路、新技术、新工艺进行广泛探索所取得的进展.随着中国国民经济的高速发展,各行各业对先进结构陶瓷材料的需求快速增长,其应用范围更加广泛,地位越来越重要.     

Fe_2O_3掺杂对ZnO-Pr_6O_(11)系压敏电阻材料电学性能的影响

通过烧结法制备了Fe2O3掺杂的ZnO–Pr6O11压敏电阻材料,研究了Fe2O3掺杂量对ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料电学性能的影响。实验表明:当Fe2O3掺杂量小于0.005%(摩尔分数,下同)时,ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料的非线性系数和压敏电压随Fe2O3掺杂量增大而逐渐提高。当Fe2O3掺杂量为0.005%时,压敏电压达到最大值571V/mm,非线性系数达到最大值26。当Fe2O3掺杂量大于0.005%时,非线性系数和压敏电压均急剧下降。过量Fe2O3使ZnO压敏电阻材料非线性下降的主要原因是:Fe元素偏析在晶界处,提供额外载流子降低了晶界电阻率,同时晶界处PrFeO3相的堆积会破坏晶界结构,从而影响压敏电阻材料的电学性能。