多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜制备及其电化学性能

目的 制备高比容量多孔钛/TiO2纳米管三维自支撑一体化复合电极材料。方法 采用非溶剂致相分离法与高温烧结相结合的方法制备出孔径小、空间利用率高的三维多孔钛平板膜,然后经阳极氧化法在其表面生长TiO2纳米管,从而制备出多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极。结果 以3 μm粒径钛粉为原料,N-甲基-2-吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈为添加剂制备钛膜生坯,经刮膜成型后,在氩气保护下经1000 ℃烧结,得到孔径约为2～6 μm的多孔钛平板膜。采用阳极氧化法在多孔钛平板膜上直接生长TiO2纳米管,制得多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极。该复合薄膜电极在超级电容器中具有良好的电化学性能,其在2 mA/cm2电流密度下,比电容为385.34 mF/cm2,即使电流密度增加到10 mA/cm2,比电容仍能保持在125.14 mF/cm2。结论 相较于TiO2纳米颗粒,采用此方法制备的多孔钛/TiO2纳米管复合薄膜电极具有良好的电化学性能,可为下一代储能器件提供新的思路。     

复合添加VC/Cr3C2晶粒长大抑制剂对WC-12%Co超细晶硬质合金性能的影响

采用真空／压力烧结工艺制备样品。研究复合添加晶粒长大抑制剂及烧结温度对WC-12％Co超细硬质合金微观结构及性能的影响。结果表明．当晶粒抑制剂含量为0．5％VC／0．2％Cr3C2．1430℃；和4MPa烧结制备的WC-12％Co超细硬质合金的抗弯强度达3786MPa。硬度为91．7HR。WC平均晶粒尺寸为0．6μm。富集在WC品粒（0001）面上的V阻止WC晶面迁移．固溶在粘结相中的Crsca减缓WC颗粒在粘结相中溶饵析出和再结晶长大过程．二者综合作用使WC晶粒细化。     

碳原料结构对激光法合成纳米金刚石的影响

为了确定在较低激光能量密度下（10^6W／cm^2）激光法合成纳米金刚石最适宜的碳原料，研究了三种结构不同的碳原料（炭黑、片状石墨、土状石墨）对合成纳米金刚石的影响，采用拉曼光谱对碳原料的结构进行了分析，结果显示炭黑、土状石墨和片状石墨这三种碳原料的结晶程度依次增强，用Nd：YAG脉冲激光分别轰击不同碳原料的悬浮液，实验产物的透射电镜分析显示在激光照射炭黑和片状石墨的产物中没有金刚石生成，而在激光照射石墨的产物中发现了立方结构的金刚石，其颗粒尺寸约为5Bin．因此，在10^6W／cm^2的脉冲激光作用下，无序炭黑和结晶较完整的片状石墨均不利于合成金刚石，只有有序化程度适中的土状石墨有利于合成金刚石．     

钛合金表面激光熔覆Cr3C2/Ni基合金复合涂层的微观组织

将质量分数为25％的Cr3C2／Ni基合金混合粉末预置在TCA合金表面，利用5kW横流CO2激光器进行激光熔覆试验，得到Ni基Cr3C2复合涂层．利用SEM和XRD对熔覆层的微观组织和相组成进行了分析，采用HXD—1000T数字式显微硬度计测量了熔覆层的硬度．结果表明，Ni＋Cr3C2复合涂层存在γ-Ni、TiC、CrTC扑M23（C，B）6和CrB等相，熔覆层硬度在600～900HV之间．     

低功率密度激光合成金刚石的相变机制

为了延长激光法合成纳米金刚石的有效作用时间从而提高合成效率,提出采用功率密度低、脉宽长的毫秒脉冲激光照射循环水介质中石墨颗粒合成纳米金刚石的新工艺。高分辨透射电镜(HRTEM)及X射线衍射(XRD)分析结果表明,产物中含大量具有球形单晶体结构或五重孪晶结构的金刚石颗粒(平均颗粒尺寸约为5 nm)。通过对纳米金刚石微观组织结构的分析以及理论计算测算出低功率密度(106W.cm-2)毫秒脉冲激光照射时石墨颗粒表面可达到最高温度5300 K,认为该功率密度毫秒脉冲激光照射石墨颗粒时,不能产生碳等离子体,只能使石墨颗粒熔融,得到液态碳。因此生成纳米金刚石的相变机制为:激光脉冲开始时,石墨颗粒吸收激光能量快速升温并达到熔融状态,激光脉冲过后,碳液滴迅速冷却,金刚石形核并长大得到纳米晶。     

激光法合成纳米金刚石的高分辨电镜研究

在常温常压下,采用脉冲激光作用循环的石墨悬浮液,收集并烘干得到样品B,另一部分用高氯酸进行酸煮提纯提到样品A.对样品A、B分别进行高分辨电子显微镜（HRTEM）和显微拉曼光谱（Micro-Raman）分析.结果表明,部分石墨经激光作用后转变成了具有多重孪晶结构特征的、尺寸为5 nm的金刚石颗粒,同时还得到了非晶碳.高分辨电子显微镜照片证明,石墨转变成纳米金刚石的机理为快速成核长大过程.     

钛合金表面激光熔覆TiB2-TiC/Ni复合涂层的真空摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备以反应合成TiB2和TiC颗粒为增强相的Ni基复合涂层,利用УТИТВ-100型销-盘摩擦磨损试验机研究了激光熔覆层在真空(10-5Pa)中的干滑动摩擦磨损性能,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了摩擦偶件的磨损表面形貌,讨论了激光熔覆层的磨损机制。结果表明,激光熔覆层的摩擦系数在0.25～0.5之间,明显低于TC4合金的摩擦系数(0.45～0.8),磨损体积约为TC4合金的40%。随法向载荷和滑动速度的增加,激光熔覆层的磨损体积增加,激光熔覆层的磨损机制主要为粘着磨损和粘附转移物引起的磨粒磨损。     

镁合金表面激光熔覆研究现状

总结了镁合金表面激光熔覆的特点,介绍了镁合金表面激光熔覆技术的处理工艺和熔覆体系及各种熔覆层的组织特征及性能的研究现状,提出了今后镁合金激光熔覆工艺的发展趋势.     

VC/Cr_3C_2添加剂对超细硬质合金组织及性能的影响(英文)

研究了VC/Cr3C2添加剂对WC-12Co超细硬质合金的显微组织、硬度和抗弯强度(TRS)的影响.结果表明,舍一定比例VC/Cr3C2添加剂的合金具有更均匀的微观组织和优异的力学性能.当添加剂含量(质量分数)为0.5%VC/0.2%Cr3C2时,1430℃烧结制备的WC-12Co超细硬质合金的抗弯强度达3786 MPa,硬度达91.7 HRA.VC添加剂对WC晶粒的连续长大和非连续长大的抑制作用比Cr3C2添加剂更有效.此外,当烧结温度较高时,VC/Cr3C2添加剂对WC晶粒长大的抑制效果更显著.VC和Cr3C2添加剂抑制WC晶粒长大的作用机理为:VC和Cr3C2添加剂降低了WC相在粘结相中的过饱和度,从而降低烧结温度下粘结相中WC相溶解-析出过程的驱动力,起到阻碍WC晶粒长大的作用.     

钛合金TC4激光熔覆NiCrBSi+Ni/MoS_2涂层组织和摩擦磨损性能

以Ni60+Ni/MoS2混合粉末为熔覆材料,采用Nd:YAG激光器在TC4合金表面进行了激光熔覆试验,利用OM、SEM、EDS、XRD等分析了激光熔覆层的微观组织,测试了激光熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,在激光熔覆过程中MoS2发生了分解,分解出的S与Cr反应形成了CrxSy不定比化合物,Ni60合金中的C与基材表层熔化的Ti反应形成了TiC。反应形成的CrxSy化合物呈近球状颗粒形态,TiC呈树枝晶形态,二者均匀地分布在熔覆层中。由于TiC的硬质强化作用和CrxSy的润滑作用,激光熔覆层不仅具有较高耐磨性能,而且具有低而平稳的摩擦系数。