用X射线吸收近边结构谱研究大气颗粒物中元素的种态

大气颗粒物中元素的种态研究，对评价其毒性和污染来源等有很重要的意义。本工作采集了不同地点和不同粒径的大气颗粒物样品，测定了样品中铬、锰、铜和锌的X射线吸收近边结构(XANES)谱，利用该谱分析了这些元素在颗粒物中的种态。结果显示，所采集的样品中铬主要以三价形式存在，锰主要以二价形式存在，铜也以二价形式存在，而锌主要以硫酸盐存在。用质子激发X射线荧光(PIXE)法测定了这些元素在样品中的浓度，观察到不同采样点和不同粒径的颗粒物中金属含量的差别，但未看到种态的这种变化。     

Fe-(Co6Ag94)颗粒膜磁光芯片的制备及研究

采用二分掩膜技术向溅射沉积的(Co6Ag94)薄膜中组合注入Fe离子，制备成具有不同Fe含量的16单元Fe-(Co6Ag94)颗粒膜磁光芯片。对制备态和退火态的Fe-(Co6Ag94)颗粒膜的物相进行了XRD研究。不同退火温度下，物相的演变反映出了退火过程中Co、Fe相和FeCo相纳米微晶的析出长大过程。采用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面的研究结果表明，在退火过程中形成了嵌于基底中的纳米颗粒相。对制备态和不同温度退火后芯片各单元的磁光性能进行了测量，结果表明极向Kerr旋转角晚随着注入Fe含量的增加而增大，这可归因于颗粒膜中铁磁相的增多。在500℃以下，随着退火温度的增加，Fe-(Co6Ag94)颗粒膜的克尔磁光效应增加。对不同温度退火的样品进行穆斯堡尔谱测量，结果证明一定尺寸纳米Fe微晶颗粒的出现是磁光效应提高的主要原因之一。     

40Cr钢加碳激光合金化研究

对40Cr钢进行表面加碳激光合金化处理,得到深0.25-0.35mm的白口铸铁层,白口铸铁层主要由莱氏体和树枝状结晶组织组成,晶粒明显细化,显微硬度高达1200HV以上,热影响相变区组织为马氏体,并存在有针状马氏体到隐晶马氏体的分层,硬度为710－780HV,比常规淬火明显提高,采用高的激光密度,快的扫描速度,有助于晶粒的细化,从而使硬度提高。磨损实验表明,白口铁层的磨损性能比常规淬火样品提高约50％。     

激光熔覆原位自生复相陶瓷颗粒增强涂层

借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及显微硬度计等手段对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了研究。熔覆层不同位置的凝固特征参数不同,形成的组织亦不同。陶瓷相的引入使得熔覆层晶粒细小,枝晶生长方向发生紊乱。原位反应生成的TiB2,Al2O3为亚微米颗粒,主要分布在晶粒内部,形成晶内复合,而未反应的TiO2,B2O3陶瓷颗粒分布在晶间。熔覆层物相主要为基体的γ相和基体上弥散分布的γ'相以及Al2O3,TiB2等陶瓷相等。研究了激光加工参数对显微硬度分布的影响。磨损试验表明,陶瓷增强颗粒的加入在很大程度上提高了覆层的抗磨损性能。     

激光淬火和加碳熔凝处理对40Cr钢耐磨性的影响

对40Cr分别进行激光表面淬火(相变硬化)和加碳熔凝(白口铁化)处理,加碳熔凝是通过预覆碳层进行的,分析检测了处理后的试样的显微组织、硬度和耐磨性,并将其与普通淬火态试样进行比较.结果表明:(1)激光淬火试样在两种不同磨损条件下均具有比普通淬火更好的耐磨性.(2)经激光表面加碳熔凝处理后,40Cr钢表面可获得抗磨粒磨损能力较高的白口铁薄层(厚约0.1 mm),但白口铁层中存在的残余拉应力以及白口铁层/相变硬化区之间存在的较多的残余奥氏体将使钢的耐磨性在一定程度上受到削弱.(PE11)     

冷气动力喷涂涂层结合机理及其工艺研究进展

重点综述了冷气动力喷涂涂层的结合机理及影响涂层质量的因素,对冷喷涂涂层的特点及其应用研究的最新进展进行了简要介绍,指出冷喷涂在高纯金属、非晶、纳米晶及异种复合材料涂层的制备方面具有广阔的应用前景.     

TiN/Si3N4纳米晶复合膜的微结构和强化机制

采用高分辨透射电子显微镜对高硬度的TiN/Si3N4纳米晶复合膜的观察发现,这类薄膜的微结构与Veprek提出的nc-TiN/a-Si3N4模型有很大不同：复合膜中的TiN晶粒为平均直径约10nm的柱状晶,存在于柱晶之间的Si3N4界面相厚度为0.5～0.7nm,呈现晶体态,并与TiN形成共格界面.进一步采用二维结构的TiN/Si3N4纳米多层膜的模拟研究表明,Si3N4层在厚度约＜0.7nm时因TiN层晶体结构的模板作用而晶化,并与TiN层形成共格外延生长结构,多层膜相应产生硬度升高的超硬效应.由于TiN晶体层模板效应的短程性,Si3N4层随厚度微小增加到1.0nm后即转变为非晶态,其与TiN的共格界面因而遭到破坏,多层膜的硬度也随之迅速降低.基于以上结果,本文对TiN/Si3N4纳米晶复合膜的强化机制提出了一种不同于nc-TiN/a-Si3N4模型的新解释.     

激光熔覆NiCrAl-陶瓷涂层的显微组织研究

运用激光熔覆技术在40Cr钢表面制备了(TiO-2+B-2O-3+Al-2O-3+TiB-2)/NiCrAl金属陶瓷涂层,其中的TiB-2和Al-2O-3陶瓷颗粒在激光加工过程中原位反应生成;对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了分析研究;熔覆层中的主相依次分别是γ|Ni,γ′,Al-2O-3和TiB-2,熔覆层的微观结构和硬度主要和激光处理参数和熔覆层化学组成有关［1～9］;陶瓷相的原位生成和加入,大大改善了熔覆层的硬度和覆层/基体界面的结合性能。     

SiO2层晶化对TiN/SiO2纳米多层膜结构和性能的影响

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同SiO2调制层厚的TiN/SiO2纳米多层膜.利用X射线衍射、X射线能量色散谱、扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜和微力学探针表征和研究了多层膜的生长结构和力学性能.结果表明,具有适当厚度(0.45～0.9 nm)的SiO2调制层,在溅射条件下通常为非晶态,在TiN层的模板作用下晶化并与TiN层共格外延生长,形成具有强烈(111)织构的超晶格柱状晶多层膜;与此相应,纳米多层膜产生了硬度和弹性模量异常增高的超硬效应(最高硬度达45 GPa).随着SiO2层厚度的继续增加,SiO2层转变为非晶态,阻断了多层膜的共格外延生长,使纳米多层膜形成非晶SiO2层和纳米晶TiN层的多层结构,多层膜的硬度和弹性模量逐渐下降.