VN基硬质耐磨涂层的制备及其性能

目的在N2及其与C2H2混合气氛下,制备VN基硬质耐磨涂层,研究VN基涂层的结构及力学、耐磨、抗腐蚀性能,为工业化应用积累科学数据。方法采用阳极层离子源辅助阴极电弧离子镀系统,在高速钢衬底上制备VN、VCN和VCN/VN多层涂层,系统研究多层涂层调制周期厚度变化对涂层晶体结构、表面形貌、硬度、耐磨性及耐腐蚀性能的影响。结果 C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化对VCN/VN涂层的晶体结构、表面形貌、硬度、摩擦系数及耐腐蚀性能均有明显影响。随着VCN/VN涂层调制周期的增加,VN(200)衍射峰逐渐减弱并宽化,VN (111)衍射峰消失,涂层表面金属熔滴大颗粒数量减少,小颗粒数量明显增加。VN涂层硬度为1890HV,VCN涂层硬度为2290HV,VN/VCN多层涂层硬度为2350HV左右。对磨材料为氧化铝时,VN涂层的摩擦系数为0.74左右,VCN涂层和VCN/VN涂层的摩擦系数明显降低,在0.60左右,磨损机理由以磨削磨损为主(VN涂层)逐渐转化为粘着磨损为主(S5),磨削磨损起次要作用。随着C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化,涂层耐腐蚀性能明显增强,自腐蚀电位由VN的-0.26 V增大到VCN的-0.14 V,自腐蚀电流密度由1.63′10^-5 A/cm^2降低到2.7′10(-6) A/cm^2。结论采用阳极层离子源辅助电弧离子镀技术可制备VN基硬质耐磨涂层,C元素的加入可有效提高VN涂层的硬度,降低VN涂层的摩擦系数,增强VN涂层的耐腐蚀性能。VCN/VN多层涂层通过周期厚度的调制可以有效提高VN基涂层的硬度、耐磨及耐腐蚀性能。     

304不锈钢表面单层/多层TiN基涂层制备及耐磨蚀性能研究

目的探究钢基表面TiN基涂层在海洋环境中的耐磨蚀性能。方法采用电弧离子镀技术,在304不锈钢和单晶硅表面分别沉积TiN、TiBN、TiBN/TiN涂层,并对3种涂层样品的表面–截面形貌、摩擦系数、在人工海水中的电化学性能和摩擦腐蚀行为进行测试。结果形貌表征和干摩擦测试结果显示,TiBN和TiBN/TiN涂层有着比TiN柱状晶更加致密的微观结构,3种涂层的摩擦系数相差不大,比304SS的摩擦系数低。在人工海水环境中的电化学测试结果表明,TiBN/TiN涂层的耐腐蚀性能最佳,TiBN涂层次之,TiN涂层则表现出比304不锈钢基底更差的耐腐蚀特性。在发生摩擦腐蚀的过程中,3种涂层的电位（OCP）均发生了下降。结论利用电弧离子镀技术在304不锈钢表面沉积的单层/多层TiN基涂层,在人工海水环境下,发生的摩擦会增加涂层发生腐蚀的趋势,结构致密,表面易形成钝化膜的涂层,其耐磨蚀性较好。     

电弧离子镀TiAlN和TiAlSiN涂层的高温摩擦磨损行为

采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析磨痕、摩擦副的微观形貌以及元素分布,研究Si元素的加入对TiAlN涂层高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:TiAlN、TiAlSiN涂层在600℃摩擦稳定后的摩擦因数最低,其次是在400℃,常温下的摩擦因数最高;TiAlN涂层在常温下摩擦完后已经磨穿失效,而TiAlSiN涂层在600℃摩擦完后才失效。粘着磨损和氧化磨损主要存在于TiAlN涂层摩擦过程中,TiAlSiN涂层常温下主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及塑性变形导致的鱼鳞状裂纹,400℃下为粘着磨损和氧化磨损,600℃下为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。     

工作气压对TiBN/TiAlSiN纳米多层涂层的结构和性能影响

为应对高速干式切削、工磨具行业对新型防护涂层的需求,制造高硬度、耐摩擦磨损的纳米复合涂层具有巨大的市场前景。 采用阴极多弧离子镀技术,在不同的工作气压下用 TiB2 和 TiAlSi 合金靶作为阴极蒸发靶材,在硬质合金衬底上分别沉积了 TiBN,TiAlSiN 涂层和 TiBN/ TiAlSiN 多层涂层。 借助于 XRD、 XPS、 SEM、 AFM 和 HRTEM 对涂层的成分、形貌及微观结构进行表征分析。 并用纳米压痕硬度计和球盘式摩擦测试仪分别研究了涂层的硬度和摩擦磨损性能。 研究结果表明:TiBN/ TiAlSiN 涂层呈现一种非晶相包裹纳米多晶相的微观结构形态,工作气压越高,涂层表面越趋于光滑;涂层在 1. 0 Pa 工作气压下涂层显微硬度值达到 38 GPa;在 2. 0 Pa 的工作气压下,涂层显微硬度值约 34 GPa,摩擦因数低于 0. 29。 与 TiBN 和 TiAlSiN 涂层相比,TiBN/ TiAlSiN 纳米多层涂层的机械、摩擦学性能更加优越,这为应用在干式切削、磨削工具领域的硬质润滑多层涂层的制备与研究指明了一条方向。     

环境水体中亚硝酸根的快速测定方法研究

本文提出了一种测定水体中亚硝酸根的快速方法 ,操作简单 ,最大吸收波长 =5 2 4nm ,摩尔吸光系数 =3 .2 7× 1 0 4 L/mol.cm ,本方法应用于环境水样 (青山湖水样 )中亚硝酸根的测定 ,加标回收率 96.90± 2 .0 7%。     

渠式生物膜反应器中生物膜的活性研究

使用透水混凝土生态膜作填料,利用渠式生物膜反应器,对生活污水进行处理。结合实验数据,对新型反应器中填料上生物膜的活性进行了分析。实验表明,其活性(以耗氧速率SOUR表示)在3.23～6.25 mgO2/g.h之间,其生物膜量在3.16～10.72mg/cm2之间,生物膜量的变化趋势是沿程下降,而SOUR却是上升的。     

微藻在废水处理中的应用研究

微藻在废水处理方面有着极大的优势,在去除氮磷、降解有机物质、吸附和富集重金属的同时,还能提炼油脂和作为养殖业的饲料。文章主要介绍了微藻去除废水中氮磷,降解有机物以及吸附和富集重金属机理和近年来微藻废水处理技术的发展现状。     

环境预测动态数据处理合成法

动态数据处理合成法是综合了定性和定量方法优点的一种新方法,它包括特尔菲法、逐步回归分析和时间序列分析,能有效地描述经济、社会与环境的相关关系。     

中频磁控溅射制备GaN薄膜

采用中频磁控溅射技术,以金属Ga为靶材料,在si(111)衬底上形成了GaN薄膜,研究了溅射压强、衬底温度等对GaN薄膜结构和成分的影响.发现沉积气压为0.4～1.0 Pa时,薄膜呈GaN(002)取向,气压大于1.0 Pa和小于0.4 Pa时,用X射线衍射方法难以观察到GaN(002)的衍射峰.X射线能谱分析表明在最佳实验条件下制备的GaN薄膜的元素比Ga∶N为1∶1.     

Preparation and characterization of cubic lattice ZnS：Na Films with （111） preferred orientation

ZnS：Na thin films with （111） preferred orientation were deposited on glass substrates by vacuum evaporation method. The as-prepared films were annealed in flowing argon at 400--500 ℃ to improve the film crystallinity and electrically activate the dopants. The structural, optical and electrical properties of ZnS：Na films are investigated by X-ray diffrac- tion （XRD）, photoluminescence （PL）, optical transmittance measurements and the four-point probe method. Results show that the as-prepared ZnS：Na films are amorphous, and exhibit （111） preferred orientation after annealing at 400 --500 ℃. The PL emissions at 414 nm and 439 nm are enhanced due to the increase of the intrinsic defects induced by the thermal annealing. However, all the samoles exhibit high resistivitv due to the heavy self-compensation.