喷涂距离对Fe基非晶涂层孔隙影响的研究

热喷涂涂层中孔隙的存在会降低涂层的耐蚀性,减少涂层寿命,而热喷涂工艺参数很大程度上影响涂层的孔隙率。本文采用计算机数值模拟和设计验证实验的分析方法,重点研究了JP-8000超音速火焰喷涂系统(HVOF)制备Fe基非晶涂层工艺参数中喷涂距离与涂层孔隙的关联性。利用商用计算软件Fluent计算平台,研究加入粉末粒子前,喷枪内火焰温度和速度的变化规律,以及加入非晶粉末后,不同喷涂距离条件下颗粒飞行过程的温度和速度的变化规律。仿真结果表明,喷涂距离为360~380 mm时,非晶粉末颗粒在撞击基板时处于半融化状态,颗粒在基板上具有良好的流动性,可获得孔隙率较低的涂层。验证实验结果与仿真结果一致。X射线衍射结果表明,粉末、不同喷涂距离所制备的涂层以及同成分的非晶条带均为完全非晶态结构。SEM和孔隙率统计结果表明,喷涂距离为370 mm时,涂层截面的孔隙较少,且孔隙率最低,为0.57%,验证了计算模拟优化的最佳喷涂距离范围。     

浸泡时间对B10铜镍合金钼酸盐转化膜性能的影响

B10铜镍合金具有优异的耐蚀性能和力学性能,因此被广泛应用于海洋工程。但是,由于其服役环境复杂,B10铜镍合金易发生腐蚀而导致泄漏,造成不可挽回的损失。制备了B10铜镍合金表面防腐转化膜,以提高合金表面的耐蚀性能;进行了电化学阻抗、塔菲尔极化曲线(Tafel极化曲线)、扫描电镜与能谱分析,并通过X射线光电子谱(XPS)观察了转化膜的表面覆盖腐蚀产物。结果表明,当B10铜镍合金试样在含钼酸盐的溶液中浸泡120 min时,溶液转移电阻(R_ct)和膜电阻(R_p)达到峰值,且缓蚀率高达92.5%;转化膜中含有Cu和Ni的氧化物以及氢氧化物,Mo以+4价和+6价氧化物的形式存在于转化膜中。     

Gd_2O_2SO_4:Tb~(3+)纳米荧光粉的共沉淀合成及光致发光

以L-半胱氨酸为硫源,通过共沉淀法成功合成了Gd_2O_2SO_4∶Tb~(3+)纳米荧光粉。采用X射线衍射(XRD)、差热热重分析(DSC-TG)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和光致发光(PL)光谱对产物的结构、形貌和发光性能进行表征。研究pH值、反应物的摩尔比和Tb~(3+)浓度对产物相组成、形貌和发光性能的影响。结果表明,当Gd~(3+)∶SO_4~(2-)=2∶3、pH=7.5时,合成的前驱体在800℃煅烧2h可获得单相Gd_2O_2SO_4纳米粉体。该粉体呈近球形,团聚较严重,平均粒径约为30nm。在230nm紫外光激发下,Gd_2O_2SO_4∶Tb~(3+)纳米荧光粉具有优异的发光性能,主发射峰位于544nm,归属于Tb~(3+)的~5 D_4→~7F_5跃迁。当Tb~(3+)浓度达到12%时,Gd_2O_2SO_4∶Tb~(3+)发光强度达到最大值。Gd_2O_2SO_4∶Tb~(3+)衰减过程符合双e指数衰减行为,对应的荧光寿命为τ1=0.177μs,τ2=0.119μs。     

金属玻璃成分设计的理论研究进展

金属玻璃（非晶态合金）具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、高比强度和高弹性应变极限,因此在工程结构材料领域中具有很大的应用潜力。玻璃形成能力是制约其工程化应用的关键,因此从金属玻璃结构特性角度,评述了与金属玻璃形成能力相关的一些重要理论和判据,期望推动金属玻璃合金成分设计与研制进程。     

Ni和Y影响Al-Ni-Y金属玻璃形成能力的本征机理

为了揭示Ni和Y元素对Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力影响的本征机理,且基于费米面和伪布里渊区理论,提出了Ni和Y元素对Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力的影响分为两种情况:Ni原子通过Al和Ni原子之间的电子轨道杂化效应,改变费米面直径(2KF),从而影响Al基金属玻璃的玻璃形成能力;Y原子通过整体原子的静态结构,改变伪布里渊区(KP),最终影响Al基金属玻璃的玻璃形成能力.费米面和伪布里渊区尺寸通过电子能量损失谱(EELS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)获得.研究表明,当两者相互作用机制满足2KF=KP,条件时,费米能级处电子态密度最低,金属玻璃整体结构的稳定性达到最佳.在此基础上,提出了δ=KP-2KF判据用于衡量Al-Ni-Y三元金属玻璃的玻璃形成能力,该判据在实验上得到验证.