镍基合金—碳化铬复合涂层材料的研究

采用真空熔烧法制作与钢基体牢固结合的镍基合金－碳化铬复合涂层，并用扫描电子显微镜及Ｘ射线衍射仪对涂层的组织和结构进行了观察与分析。     

ICP—AES法测定镍基合金中合金元素含量

本文采用电感耦合等离子体发射光谱（简称ＩＣＰ）对镍基合金中锰，铬，铜，钴，钛，钼，铁，铌，钽的分析方法进行了试验，研究了载气流量，输入功率，观测高度等对测量镍基合金中各元素的影响，并对镍基合金试样进行了准确分析，本方法灵敏度高，操作简便，快速，适用于日常分析检测工作。     

用声发射技术结合显微硬度法研究镍基合金复合涂层韧性

提出了声发射技术与显微硬度法相结合的方法，对用真空熔烧法制得的镍基合金复合涂层中碳化钨含量对韧性的影响进行研究。结果表明：涂层的韧性随碳化钨含量不同而改变，在35wt%-40wt%之间，涂层脆性最小，韧性最好。     

镍基合金涂层的超塑性扩散焊接及其耐磨性

研究了５ＣｒＭｎＭＯ钢火焰喷涂ＮｉＦｅＢＳｉ合金层的超塑性扩散焊接及压焊后的磨损规律，在压缩条件下，通过对不同温度下涂层和基材的ｍ值及变形速率比ｗ的测定，选择压缩条件下的超塑性参数，使其材和涂层发生协调超塑性变形，指出在涂层和基材发生协调的压缩超性变形时，涂层与基材，涂层原颗粒界均可完全焊合，同时提高了涂层的耐磨性。     

镍基合金－碳化铬复合涂层材料的研究

采用真空焙烧法制作与钢基体牢固结合的镍基合金－碳化铬复合涂层，并用扫描电子显微镜及Ｘ射线衍射仪对涂层的组织和结构进行了观察与分析。     

镍基合金复合涂层耐蚀性的研究

研究了真空熔烧镍基合金复合涂层在40％NaOH、10％H2SO4溶液、10％HCl溶液及36％NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明,复合涂层在4种溶液中都具有良好的耐蚀性。腐蚀出现在硬质相与镍基基体之间,属晶间腐蚀。     

感应熔覆镍基合金粉末涂层研究

采用不同的方法分析了感应熔覆镍基合金粉末涂层的性能以及感应涡流在涂层中的分布规律;由GPl00高频感应设备和中频感应设备KGPS—M试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程;通过电子显微镜和x射线扫描研究了高频和中频下涂层元素分布和基体热影响的差别;测量了高频感应和氧．乙炔喷焊Ni60的极化曲线;采用GCr15与高频感应、激光熔覆和氧－乙炔喷焊GNi—WC25涂层干磨进行了磨损试验。结果表明：高频感应比中频感应致热快。涂层内贫铬组织少,基体热影响小;感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器;高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧－乙炔喷焊层,GNi－WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧．乙炔喷焊层。     

发动机活塞用ZL109铝合金表面等离子喷涂镍基合金涂层的耐磨性能

采用等离子喷涂技术在发动机活塞用ZL109铝合金表面制备Ni60CuMo合金涂层,研究了涂层的微观形貌、物相组成、显微硬度以及不同条件下的耐磨性能。结果表明：涂层由富铬区和富镍区交替重叠构成,与基体间的结合方式为机械结合;涂层的孔隙率为2.48%,平均显微硬度为792.91 HV,约为基体的6倍以上;随试验温度由25℃升高至450℃,涂层的摩擦因数和磨损质量损失均降低,450℃油润滑下涂层的平均摩擦因数为0.037,磨损质量损失为7.35 mg,仅为基体的1/4左右;随试验温度的升高,干摩擦下涂层的磨损机制由剥落失效转变为氧化磨损与黏着磨损,油润滑下由磨粒磨损转变为磨粒磨损和黏着磨损,最后转变为黏着磨损。     

镍基合金涂层和扭力轴的扭转特性仿真

为了得到修复再制造后扭力轴基体和镍基合金熔接涂层的力学性能,分析了不同扭转弧度对熔接涂层和基体力学性能的影响,得出熔接涂层和基体的应力、应变随扭转弧度的变化规律,并讨论模型轴向外表面和径向内表面应力、应变随扭转弧度的变化规律。研究结果表明:修复后的模型力学性能达到原有力学性能的90%;随着扭转弧度的增大,扭力轴基体和熔接涂层的应力、应变均逐渐增大;对于模型轴向外表面,最大应力出现在涂层上,并且由涂层中心向四周的结合界面扩散,熔接涂层应变是先小于基体应变,然后再大于基体应变;对于模型径向内表面,熔接涂层的应力和应变始终大于基体的应力和应变。     

镁合金磁控溅射镀铝耐蚀防护层研究

在AZ31镁合金表面进行了磁控溅射铝防护层的镀覆,并研究了镀层的成分分布、形貌、显微力学性能、防腐蚀性能及工艺条件对镀层的影响。结果表明：直径为1～2μm的细小晶粒均匀在镁合金基体表面沉积形成致密铝镀层,镀层和基体之间存在混融的过渡层;镀层表面粗糙度在2μm以下并与基体结合良好,其硬度、弹性模量等高于镁合金基体并具有一定韧性和弹塑性能;适当降低氩气压力,提高溅射电流,可改善镀层质量。镀层提高了镁合金基体的自腐蚀电位并降低了腐蚀电流,从而抑制了腐蚀倾向,但自腐蚀电位低于热喷涂铝电位且腐蚀电流高于微弧氧化处理电流。     

Production of Carbon Nanotubes by the Magnetron DC Sputtering Method

Carbon films containing multiwall nanotubes were produced by the magnetron dc sputtering method. A graphite disc with Y and Ni catalyst plates was used as a target. The structural and morphological properties of the films were investigated using a JEM 2000EXII transmission electron microscope. The films were deposited on glass, nickel, fluoroplastic, and other materials. The films produced contained up to 40% of multiwall carbon nanotubes with diameters of 4–16 nm and a length of ≥200 nm.__________Translated from Pribory i Tekhnika Eksperimenta, No. 3, 2005, pp. 150–152.Original Russian Text Copyright © 2005 by Antonenko, Mal’tsev.     

射频磁控溅射法制备NiAl纳米晶化合物涂层

介绍一种利用射频磁控溅射法和一个由纯Ni和纯Al合成的特制靶材制备NiAl纳米晶涂层的新工艺 ,涂层可沉积在工业纯铝、不锈钢以及硼硅酸盐玻璃等多种基体上。XRD、TEM和SAED分析表明 ,该涂层呈规则的立方晶体结构 ,晶粒尺寸 <10nm ,且沉积在硼硅酸盐玻璃上的涂层具有 (111)择尤取向 ,涂层厚度约 10 μm。     

两种陶瓷薄膜的透射电镜研究

采用高分辨透射电镜技术对两种硬质薄膜（AlTiN多层薄膜和AlCN非晶薄膜）样品的显微结构进行了研究。结果表明：在高速钢基体上制备的AlTiN多层薄膜由两种氮含量交替变化的膜层构成,尽管交替的两层中氮含量不同,但每一单层都为纳米晶包含在非晶点阵中的纳米复合结构,不同之处是低氮含量层中纳米晶密度较小;生长在单晶硅基体（100）晶面上的非晶AlCN薄膜,在膜基界面处硅基体上出现应力畸变层,应力畸变层厚度很薄,约3～5个原子层。比较Si的应变层和非应变区的傅里叶变换结果,片状的应变层产生形状效应,使得傅里叶变换图中斑点沿垂直于片状应变层方向拉长成线状。     

用磁控溅射法制备软X射线多层膜

本文介绍用直流-射频平面磁控溅射法制备软x射线多层膜的初步实验结果。在一定工艺条件下,采用计算机定时控制膜厚的方法,严格按照设计周期制备了多层膜样品,并给出了X射线衍射仪小角衍射的检测结果。     

非平衡磁控溅射制备Cr掺杂DLC复合薄膜的高温摩擦学性能

元素掺杂是提升DLC薄膜摩擦学性能和耐温性能的重要途径。采用直流磁控溅射技术在304不锈钢基体表面沉积了含氢DLC薄膜,同时利用射频磁控溅射技术完成Cr元素的掺杂,研究Cr元素掺杂对DLC薄膜的力学性能及摩擦学性能的影响。采用纳米压痕仪测试薄膜硬度并利用划痕试验测试膜基结合力,采用拉曼光谱分析薄膜sp²和sp³键含量的变化和转移膜的生成。采用UMT多功能摩擦磨损试验机评价薄膜在常温和高温环境下的摩擦磨损性能,并利用扫描电镜观察磨损表面,分析其磨损机制。结果表明,Cr元素掺杂会显著提高薄膜的膜基结合力,但会使薄膜硬度有一定的下降。常温摩擦学性能测试显示,DLC薄膜的摩擦因数随着Cr含量的增加呈现出先下降后上升的趋势,在Cr质量分数为3.34%时达到最低;但薄膜的磨损率随Cr含量的增加略有升高。高温摩擦学性能测试表明,Cr元素掺杂显著改善了DLC薄膜的高温摩擦学性能,未掺杂的DLC在150℃以上摩擦时会失效,Cr元素掺杂使薄膜在250℃下也能保持较低的摩擦因数和较长的抗磨寿命。Cr元素的加入能够提高DLC薄膜的膜基结合力,降低摩擦因数,并提高薄膜...     

Friction and Wear Characteristics of C/Si Bi-layer Coatings Deposited on Silicon Substrate by DC Magnetron Sputtering

The tribological behavior of carbon/silicon bi-layer coatings deposited on a silicon substrate by DC magnetron sputtering was assessed and compared to that of amorphous carbon and silicon coatings. The motivation was to develop a wear resistant coating for silicon using thin layers of amorphous carbon and silicon. Wear tests were conducted by sliding a stainless steel ball against the coating specimens under applied normal loads in the range of 20?~?50?mN. Results showed that the wear rate of the bi-layer coating was strongly dependent on the ratio of thickness between the carbon and silicon layers. The wear rate of the bi-layer coating with 25?nm thick carbon and 102?nm thick silicon layers was about 48 and 20 times lower than that of the single-layer amorphous carbon and amorphous silicon coating, respectively. In addition, the steady-state friction coefficient of the bi-layer coating could be decreased to 0.09 by optimizing the thickness of the layer. Finally, a model for the wear reduction mechanism of the carbon/silicon bi-layer coating was proposed.     

沉积温度对非平衡磁控溅射MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积温度对薄膜的结构和性能的影响。利用SEM、XRF和XRD分析薄膜的形貌、成分和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能。结果表明:沉积温度升高薄膜中S和Mo原子比从1.72升高至1.76,Ti质量分数从8.2%降低至6.7%,薄膜从明显的(002)基面优势取向向多晶态转变,晶粒尺寸变大,棱面膜含量增多;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积温度的升高而降低,沉积温度为200℃时薄膜性能降低明显,硬度从4GPa降至2GPa,薄膜与基底间附着力从80mN以上降至35mN;薄膜在真空环境中的减摩作用不受沉积温度影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积温度升高而降低,50℃和100℃薄膜耐磨寿命相差不多,200℃薄膜样品耐磨寿命很差,是50℃和100℃薄膜样品的1/8～1/7。     

沉积压力对非平衡磁控溅射沉积MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积压力对薄膜的结构和性能的影响.利用XRF、轮廓仪和XRD分析测试薄膜的成分、厚度和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能.结果表明:降低沉积压力使溅射粒子的平均自由程变大,薄膜沉积过程中再溅射作用加强,对薄膜的结构和性能产生较大的影响.沉积压力升高,薄膜中S和Mo原子比和Ti质量分数随之增大,变化范围分别为1.50～1.77和5.8%～8.1%,薄膜沉积厚度先增大后减小,薄膜晶相结构从明显的(002)基面优势取向向准晶态转变;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积压力的升高而降低,薄膜硬度变化范围是5.7～3.5 GPa,薄膜与基底间附着力变化范围是100～75 mN;薄膜在真空环境中的减摩性能不受工作压力变化影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积压力升高依次为9 000,21 500,28 000,18 000 m ,工作压力低时再溅射作用破坏了MoS2分子层间的滑移能力从而使其耐磨寿命降低.     

射频磁控溅射法制备类金刚石薄膜的研究

采用射频磁控溅射法,纯Ar溅射石墨靶,制备出了类金刚石薄膜,并对薄膜沉积速率随各工艺参数的变化规律、薄膜结构以及光学性能进行了系统的研究。结果表明,沉积速率随射频功率、CH4流量和溅射气压的增大而增大;随温度的增大呈现先增大后小的趋势。结构分析发现,所制备的DLC薄膜是由sp2键镶嵌在sp3键基体中构成的。在3μm~5μm波段对Si衬底有明显的增透效果。