(Ti,Al)N涂层的微观组织和性能

采用EPMA、XRD、SEM、TEM、HR-TEM、EDX、纳米压痕、氧化实验和切削实验研究了磁控溅射在硬质合金基体上沉积TiN涂层和(Ti,Al)N涂层的微观组织结构和性能。结果表明:TiN涂层晶粒为喇叭口柱状晶,(Ti,Al)N涂层为面心立方平直柱状晶,由于固溶了Al元素,(Ti,A l)N涂层呈(200)面择优生长;(Ti,Al)N涂层在硬质合金基体上无外延生长;(Ti,Al)N涂层在800℃氧化后形成Al2O3/TiO2/(Ti,Al)N的分层结构;(Ti,Al)N涂层具有更高的硬度和更好的切削性能。     

硬质合金大规格顶锤成型工艺的研究

研究了压制成形过程硬质合金顶锤的制备工艺及工艺参数影响抗断裂强度的规律性,分析了冷等静压可得到理想压坯密度的理论基础。提出了大制品成型方法。     

溶胶-凝胶法合成纳米多孔SiO2-TiO2块材的化学稳定性

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料，采用溶胶-凝胶法成功合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料。500℃焙烧2h后材料呈现非晶态结构。引入较多钛量时，使材料的孔径分布变窄、平均孔径下降，但增加了比表面积。在80℃热水中浸泡72小时以后，吸附一脱附曲线的类型和形状几乎没有变化；随着Ti含量的增加，比表面积和孔容积的变化率减小。多孔材料在98℃的20％硫酸溶液中重量损失率随Ti含量变化不大，Ti引入并不能提高材料在酸液中的耐蚀性；但引入Ti使多孔材料在95℃NaOH碱液中的耐蚀性明显改善。     

真空/压力烧结对硬质合金脱β层的影响

研究了真空和真空/压力烧结两种工艺对均质、梯度硬质合金的性能及其组织结构的影响,分析了梯度硬质合金脱β层的形成机理。研究表明,采用真空/压力烧结工艺可使硬质合金的抗弯强度得到明显提高;而采用相同烧结工艺时,梯度硬质合金的抗弯强度高于均质合金;梯度合金经真空/压力烧结后,虽然脱β层的厚度减小,但强度仍有增加。     

Microstructure and physical properties of PVD TiN/（Ti, Al）N multilayer coatings

Magnetron sputtered （Ti, Al） N monolayer and TiN/（Ti, Al） N multilayer coatings grown on cemented carbide substrates were studied by using energy dispersive X-ray spectroscopy （EDX）, scanning electron microscopy （SEM）, nanoindentation, Rockwell A indentation test, strength measurements and cutting tests. The results show that the （Ti, Al）N monolayer and TiN/（Ti, Al）N multilayer coatings perform good affinity to substrate, and the TiN/（Ti, Al）N multilayer coating exhibits higher hardness, higher toughness and better cutting performance compared with the （Ti, Al）N monolayer coating. Moreover, the strength measurement indicates that the physical vapour deposition （PVD） coating has no effect on the substrate strength.     

含板状WC晶粒硬质合金制备方法的研究

以市售W粉,Co粉和石墨粉末为原料,采用普通工艺制取WC-12wt%Co合金。合金显微组织正常,含有大量板状WC晶粒。研究表明,使用板状W颗粒粉末、提高烧结温度和延长烧结时间都有助于合金中板状WC晶粒的形成。     

聚乙二醇对合成多孔SiO2块体结构和性能的影响

以正硅酸乙酯、聚乙二醇、乙醇和氨水为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了固定化酶用的块状多孔SiO2。研究了引入不同聚乙二醇对多孔材料的结构、孔径分布和水热稳定性的影响。结果表明：随着聚乙二醇含量的增加和聚乙二醇相对分子量降低,胶凝时间缩短。随聚乙二醇引入量增加,材料的比表面积、孔容和平均孔径值均增加。当添加的聚乙二醇的质量分数为30％时,各值达到极大。添加不同含量聚乙二醇所得的多孔块材在80℃热水中浸泡72h后气孔率变化均不超过8％,质量损失率小于6％,热水浸泡前后材料的孔径分布曲线形状基本不变,所得多孔材料的水热稳定性能好。     

(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的物理及力学性能研究

借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕、EDX、RockwellA压痕、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射法在硬质合金基体上沉积的（Ti，AI）N单层和TIN／（Ti，AI）N多层涂层的物理和力学性能。研究结果表明：两种涂层均与基体结合紧密，（Ti，AI）N为面心立方结构；TIN／（Ti，AI）N多层涂层具有更高的硬度、更低的脆性和更好的切削性能。     

多孔SiO2-TiO2块材的结构与性质

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料，采用溶胶-凝胶法合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料．着重研究了不同含钛量下材料的红外光谱、孔径分布和化学稳定性．实验表明：500℃焙烧2h后，可有效去除残余有机物，形成以Si—O和Ti—O键共存的无定形网络结构．引入较多钛量时，使材料的孔径分布变窄、平均孔径下降，同时样品的体积密度增加、而开口气孔率和吸水率则均下降．在80℃热水中浸泡72h后，吸附-脱附曲线的类型和形状几乎没有变化．随着Ti含量的增加，比表面积、孔容积和平均孔径的变化率减小，耐水性提高．SiO2多孔材料在95℃的1％NaOH碱液中不稳定而溶碎，但随着Ti含量的增加，材料在碱液中的重量损失有显著减小的趋势，耐碱性明显改善．但引入Ti并不能提高该类多孔材料在98℃的20％硫酸液中的耐蚀性．     

TiN涂层的微观组织结构及力学性能分析

借助XRD、纳米压痕、SEM和划痕仪研究了采用磁控溅射在硬质合金基体上沉积的TiN、(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的组织结构和力学性能。研究表明:面心立方结构的TiN涂层晶粒形貌为典型的喇叭口结构,沿(200)、(111)择优生长;TiN涂层的硬度为24.6GPa;与硬质合金基体的结合强度约为62N。