氮分压对钕铁硼表面直流磁控溅射沉积AlN/Al防护涂层结构和性能的影响

采用直流磁控溅射在钕铁硼表面沉积AlN/Al双层防护薄膜来提高磁体的耐腐蚀性能.先在基体表面沉积纯Al薄膜,然后沉积外层AlN薄膜.沉积AlN薄膜时,改变氮气分压,研究氮分压对薄膜结构和耐腐蚀性能的影响.结果显示,AlN纳米颗粒形成于内层Al结晶体表面.氮氩分压比为1:1时,钕铁硼表面形成了更致密的AlN/Al薄膜.膜基界面存在元素的互扩散和冶金结合.氮氩分压为1:1的AlN/Al防护薄膜具有最好的耐腐蚀性能.     

氦气流量对中频非平衡反应磁控溅射制备CrAlN薄膜性能的影响

采用中频非平衡反应磁控溅射技术制备CrAlN薄膜,研究了氮气分压对CrAlN薄膜的沉积速率、薄膜成分、微观结构、机械性能和耐腐蚀性能的影响,并与CrN薄膜的性能进行了比较.研究表明,相比较CrN薄膜而言,CrAlN薄膜的硬度高,结构致密,耐腐蚀性好.随着氮气流量的升高,CrAlN薄膜沉积速率降低,Cr/Al比率升高;薄膜中CrN(200)衍射峰强度逐渐增强,六方结构的AlN相逐渐消失;薄膜的粗糙度由39 nm降低至10 nm,并且腐蚀电位升高,耐腐性增强.当氮气流量为53 mL/min时,CrAlN薄膜具有最佳的硬度和优良的耐腐蚀性能.     

氮气流量对中频非平衡反应磁控溅射制备CrAlN薄膜性能的影响

采用中频非平衡反应磁控溅射技术制备CrAlN薄膜,研究了氮气分压对CrAlN薄膜的沉积速率、薄膜成分、微观结构、机械性能和耐腐蚀性能的影响,并与CrN薄膜的性能进行了比较。研究表明,相比较CrN薄膜而言,CrAlN薄膜的硬度高,结构致密,耐腐蚀性好。随着氮气流量的升高,CrAlN薄膜沉积速率降低,Cr/Al比率升高;薄膜中CrN(200)衍射峰强度逐渐增强,六方结构的AlN相逐渐消失;薄膜的粗糙度由39 nm降低至10 nm,并且腐蚀电位升高,耐腐性增强。当氮气流量为53 mL/min时,CrAlN薄膜具有最佳的硬度和优良的耐腐蚀性能。     

氮化铜薄膜制备中氮气比例对其结构及微观力学性能的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃基底上制备氮化铜薄膜,研究了氮氩混合气体中的氮气比例对薄膜择优生长取向、表面晶粒尺寸和微观力学性能的影响。结果表明:低氮气比例时,薄膜的纳米力学性能比较差;随着氮气比例的增加,氮化铜薄膜的择优生长晶面从(111)晶面转变为(100)晶面,晶粒尺寸变小,显微硬度增加,弹性模量则是先增加,后减小。     

CrAlN薄膜高温抗氧化性的研究

在900℃,循环氧化20 h的试验条件下研究了偏压对CrAlN薄膜抗氧化性的影响.用X射线衍射仪测定薄膜氧化前后的相结构,用场发射扫描电镜观察薄膜氧化前后的表面形貌,并每隔4h测量其氧化增重.结果表明.随着偏压的增加,CrAlN薄膜中的铝含量增加,薄膜的抗氧化性增强.其主要原因是:1)随着铝含量的增加,薄膜表面形成了更多的铬铝混合氧化物,它们充当了氧的扩散阻挡层,减小了高温条件下氧向薄膜内的扩散能力;2)加入的铝与氮以共价键结合,提高了薄膜的热稳定性.     

TiAlN/CrAlN纳米结构多层膜的结构与性能

采用射频磁控溅射方法制备了单层TiAlN、CrAlN复合薄膜以及不同调制周期和不同层厚比(lTiAlN/lCrAlN)的TiAlN/CrAlN纳米结构多层膜.薄膜采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪进行表征.结果表明:TiAlN、CrAlN复合薄膜和TiAlN/CrAlN多层膜均为面心立方结构,呈(111)面择优取向.TiAlN/CrAlN多层膜的择优取向与调制周期和层厚比无关.层厚比为1的TiAlN/CrAlN多层膜的硬度依赖于调制周期,在调制周期为8 nm时,达到最大;固定TiAlN的厚度为4 nm,改变CrAlN层的厚度,在研究范围内,多层膜的硬度随着CrAlN层厚度的增加而增加.探讨了多层膜的致硬机制.TiAlN/CrAlN多层膜抗氧化温度比其组成单层膜高了近200 ℃,并讨论了其抗氧化机制.     

直流溅射沉积CrAlN和CrN薄膜微观结构与摩擦性能分析研究

采用直流反应溅射在304不锈钢表面沉积CrAlN和CrN薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,X射线光电子能谱仪（XPS）,原子力显微镜（AFM）等表征Al元素的加入对CrN薄膜成分与组织结构的影响。采用摩擦磨损试验机和3 mm的Si3N4作为对偶球测试其在不同环境下的摩擦性能,并利用Nanomap 500LS三维轮廓仪表征磨痕轮廓。研究结果表明,CrN薄膜主要物相是CrN和Cr2N相,CrAlN薄膜主要物相是CrAlN和Cr2N相。CrN薄膜的（200）晶面的CrN相呈择优取向,而CrAlN薄膜的（200）晶面的CrAlN相也呈择优取向。在CrAlN沉积的过程中,部分的Cr原子被Al原子替代形成有利于细化晶粒和提高薄膜的综合性能。因此,在所有的实验环境中,CrAlN薄膜都比CrN薄膜具有更好的抗磨损性能和低的磨损率。     

硬质薄膜与自润滑织物衬垫对磨的摩擦磨损性能研究

目的 提高钛合金与自润滑织物衬垫对磨的耐磨性.方法 采用多弧离子镀在TC4钛合金表面制备TiN和CrAlN硬质薄膜,利用扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、销-盘摩擦磨损试验机、白光干涉扫描轮廓仪测试分析薄膜的形貌、结构、硬度、弹性模量、摩擦磨损性能和磨痕形貌.结果 在相同的测试条件下,TC4钛合金与自润滑织物衬垫对磨时,能更快地进入稳定摩擦阶段,且平均摩擦系数最低,仅为0.12;TiN薄膜进入稳定摩擦阶段所用时间和摩擦系数较TC4钛合金稍有增加;而CrAlN薄膜进入稳定摩擦阶段的用时最长且平均摩擦系数最大.测量摩擦磨损后自润滑织物衬垫磨痕的二维轮廓发现,当与CrAlN薄膜对磨时,自润滑织物衬垫的磨痕深度最大,但磨损率最低,这主要是软质织物衬垫的不均匀磨损引起的.进一步分析发现,所有的试验销表面均形成了转移膜,但CrAlN薄膜表面形成的转移膜最薄,从而导致其摩擦系数最大,磨损率最低.深入分析自润滑织物衬垫磨痕形貌发现,与TC4钛合金对磨的自润滑织物衬垫的磨痕表现为磨粒磨损和纤维束的破损;与TiN薄膜对磨的自润滑织物衬垫的磨痕表现为区域损失和表面不规则的凹痕;与CrAlN薄膜对磨的自润滑织物衬垫的磨痕中纤维束破损严重.结论 与自润滑织物衬垫对磨后,钛合金以及硬质薄膜表面均形成转移膜,CrAlN薄膜表面转移膜最薄,与之对磨的自润滑织物衬垫的磨损率最低.     

氮对纯钛表面类金刚石薄膜内应力与附着力的影响(英文)

采用脉冲电弧离子镀膜法于不同氮含量条件下在纯钛表面制备类金刚石膜(DLC)。利用扫描电镜观察分析不同氮含量下薄膜的表面形貌及能谱分析薄膜成分,显微压痕仪对比分析不同氮含量对薄膜厚度和硬度的影响。试验结果表明随工艺中氮气/甲烷比值的增大,薄膜中氮含量随之增大。氮掺入DLC薄膜后,改变了薄膜的微观结构,产生几十纳米量级的颗粒。SEM、XPS分析表明纳米颗粒是富氮的非晶氮化碳CNx结构。DLC/CNx致密的纳米复合结构,减小了薄膜的内应力,提高了薄膜对衬底的附着力。     

304不锈钢表面CrAlN涂层制备及其耐腐蚀性能研究

采用电弧离子镀膜技术在单晶硅和304不锈钢表面制备了CrN、CrAlN涂层，对涂层的微观结构、表面形貌、机械性能及在人工海水中的耐腐蚀性能进行了研究。通过XRD、SEM对涂层的微观结构及表面形貌的研究结果表明：CrAlN涂层具有更少的表面缺陷和内部大颗粒，截面有着更致密的结构，CrN涂层沿CrN(200)择优生长，而CrAlN涂层则沿CrN(111)择优生长。对CrN、CrAlN涂层及304不锈钢基底的摩擦系数测试表明：CrAlN涂层的摩擦系数均比CrN涂层和304不锈钢的摩擦系数低。对304不锈钢基底及涂层在人工海水中的电化学极化曲线、Nyquist图进行的测试结果表明：CrAlN涂层的容抗弧半径远大于CrN涂层以及304不锈钢，其腐蚀电流密度与自腐蚀电位与CrN涂层相当，均比304不锈钢表现更为优异。     

硼对堆焊合金组织与性能的影响

研究了不同含硼量时堆焊合金的组织与性能。结果表明，随着含硼量的增加，堆焊层的硬度与耐磨性不断提高，堆焊层的组织状态也发生转化，逐渐由亚共析态转变为过共析态、共晶态乃至过共晶态，其中共晶组织或接近共晶态的组织抗冲击性能最好．而接近共晶成分的过共晶组织硬度与耐磨性最高。     

铬铝多元共渗层组织和性能的研究

用固体铝热法对碳钢和中低合金工具钢进行铬铝多元共渗，对其渗层组织，相组成，硬度及耐蚀性，抗氧化性等进行研究。结果表明：铬铝多元共渗的外层组织均由含铬的碳化物，金属间化合物组成，具有较高的硬度和较优的耐蚀性及抗氧化性；铝量影响共渗的扩散层，硅量影响共渗层的致密性和脆性，它们都能使共渗层层厚显著增加；扩散层主要由铝铁化合物组成，硬度较低，它们也具有优良的耐蚀性和抗氧化性。因此，碳钢或中低合金钢及热作模     

纳米镍微粒在耐高温陶瓷涂层中的作用

为了提高钛及钛合金高温抗氧化能力,用流涂工艺在工业纯钛上得到含纳米镍微粒的高温超细陶瓷涂层,通过氧化动力学实验及结合力试验,纳米镍微粒在涂层中对涂层-基体的结合及涂层的抗氧化性有着重大作用,试验用光学显微镜(OM)、扫锚电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行分析,得知纳米镍微粒在涂层中的作用机制.当加入10%(质量分数)的纳米镍微粒时,其抗氧化力及与基体的结合力最佳.     

高浓度渗碳层组织与性能的研究

对高浓度渗碳层的组织与性能进行了研究，结果表明，高浓度渗碳在钢的表层形成大量弥散分布的碳化物，其渗层具有高的硬度和耐磨性以及低的摩擦系数，高浓度渗碳技术对那些承受重载，表面要求高耐磨性，高疲劳强度的零件仍然是一种最佳选择。     

Fabrication of the Coatings for the High-temperature Oxidation Resistance on Hydrogen Resistance Steel

Alumina coating is used to improve the performance of high-temperature oxidation resistance,which can be fabricated on the surface of hydrogen resistance steel by two methods,thermal oxidation of arc ion plated Al coating and reactive magnetron sputtering.Elemental composition,structures and surface morphologies of the coating were analyzed and compared in this paper.The surface of the coatings,which was made by the first method,was composed of α-Al2O3 phase and internal was Fe-Al alloy phase.The Alumina coatings made by the second method were amorphous.In addition,appearances of Alumina coatings fabricated by these two methods were quit different,which were grey and transparent respectively.Both of the two kinds of coatings meet to the needs of high-temperature oxidation resistance.     

Effect of Mo and Co additions on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides

In this work, the effects of 1.0 wt.% additions of Mo and Co on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides were investigated using scanning electron microscope, mechanical properties tests, corrosion resistance and abrasion resistance tests. The results show that 1.0 wt.% Mo addition can refine the WC grains and increase the hardness. Moreover, with the addition of minor Mo, the corrosion resistance and abrasion resistance of alloys improved significantly. The addition of 1.0 wt.% Co can inhibit the growth of WC grains, improve the density and hardness slightly, and enhance the abrasion resistance of cemented carbides. However, the minor Co has negative effect for the corrosion resistance.     

热氧化对TA2耐磨和耐蚀性能的影响

选取TA2工业纯钛为研究对象进行热氧化处理,研究热氧化处理后试样表层物相构成、显微硬度、耐磨性和在浓盐酸中的耐腐蚀性。结果表明,热氧化后TA2表面形成了金红石型TiO2氧化膜,TiO2氧化层厚度随热氧化温度升高而增加;表层显微硬度随热氧化温度升高而提高。热氧化使TA2耐磨性和在36%～38%浓盐酸中耐腐蚀性明显改善,其中700℃为改善TA2耐磨性和耐蚀性的最佳热氧化工艺。     

电压和占空比对TC4合金表面碳氮共渗层组织与性能影响

在尿素、硝酸铵和蒸馏水组成的电解液体系中,利用液相等离子体电解渗技术在TC4钛合金表面制备碳/氮共渗层,采用SEM、XRD和摩擦磨损试验分析渗层的表面形貌、相结构和磨损性能。试验结果表明:等离子碳氮共渗层主要由TiCN相、TiO相和Ti相组成,工作电压和占空比的提高可以显著增加渗层厚度及硬度,降低渗层的平均磨损率。     

纳米颗粒对ZM5镁合金微弧氧化涂层耐磨和耐蚀性能的影响

目的 进一步提高ZM5镁合金微弧氧化(MAO)涂层的耐磨和耐蚀性能。方法 在镁合金表面制备了不含与含有SiC和CeO₂纳米颗粒的3种MAO涂层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对MAO涂层的表面形貌和成分结构进行分析,通过摩擦试验测试了涂层的耐磨性能,通过极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐蚀性能。结果 含有SiC纳米颗粒的MAO涂层厚度、硬度分别提升了19.40%、86.56%,含有CeO₂纳米颗粒的MAO涂层厚度、硬度分别提升了3.74%、44.59%。含有SiC纳米颗粒的涂层孔隙率升高6.60%,而添加Ce O2使涂层的孔隙率下降23.90%。摩擦试验表明,不含纳米颗粒的MAO涂层磨痕深度为36.4μm,而含有纳米颗粒的涂层磨痕深度可以忽略不计。Tafel试验表明,CeO₂纳米颗粒可以显著降低MAO涂层的腐蚀电流密度,从1.41×10^-9 A/cm²降至5.72×10^-10...     

稀土元素对钢渗铬层组织与性能的影响

通过显微观察、电子探针分析、Ｘ射线衍射分析、磨损对比试验、高温抗氧化试验、中性盐雾对比试验和阳极极化曲线的测试，探讨了稀土元素对钢渗铬层组织、耐磨性及耐蚀性的影响。结果表明，在一定条件下，稀土元素能明显提高渗铬速度，显著提高渗层的耐磨性及耐蚀性。