TiN涂层电化学腐蚀行为研究I．TiN涂层的保护性能与失效机制

利用电化学方法以及扫描电镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)等技术，研究了离子镀TiN薄膜涂层在0．5mol NaCl和lmol/L H2SO4溶液中的保护性能和失效机制、结果表明：TiN涂层可以提高材料在中性和酸性溶液中的耐蚀性能，TiN涂层的保护机制为物理屏障作用；镀层的微观结构缺陷是涂层失效的主要原因，涂层下金属的腐蚀行为与孔蚀类似。     

TiN涂层电化学腐蚀行为研究Ⅱ.添加Al对TiN涂层保护性能与失效机制的影响

利用电化学方法以及扫描电镜 (SEM)、扫描隧道显微镜 (STM )技术等 ,研究了添加Al对离子镀TiN薄膜涂层在 0 5mol/LNaCl和 1mol/LH2 SO4溶液中的保护性能和失效机制的影响 ,发现铝的添加使TiN涂层在中性和酸性溶液中的耐蚀性能明显改善 .Al元素对TiN涂层具有自修复作用     

TiN涂层电化学腐蚀行为研究——Ⅱ．添加A1对TiN涂层保护性能与失效机制的影响

利用电化学方法以及扫描电镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)技术等，研究了添加A1对离子镀TiN薄膜涂层在0．5mol/L NaCl和1mol/L H2SO4溶液中的保护性能和失效机制的影响，发现铝的添加使TiN涂层在中性和酸性溶液中的耐蚀性能明显改善．A1元素对TiN涂层具有自修复作用．     

硬脂酸封孔处理纳米TiN的涂层电化学腐蚀行为

因制备特点,反应等离子喷涂制备的陶瓷涂层不可避免存在孔隙、微裂纹等缺陷,影响了涂层性能的发挥.为了提高反应等离子喷涂纳米TiN涂层的耐腐蚀性能,用硬脂酸对涂层进行了封孔处理.采用Gamry电化学工作站研究了封孔处理后TiN涂层腐蚀不同时间的电化学腐蚀行为,分析了涂层的腐蚀过程.结果表明,硬脂酸封孔涂层具有较大的腐蚀电阻,较小的腐蚀电流和腐蚀速率,封孔处理显著提高了TiN涂层在海水中的耐腐蚀性能.     

等离子化学气相沉积 TiN 涂层的组织与性能研究

本文用透射电镜和 X 光衍射仪揭示了等离子化学气相沉积(以下简称等离子沉积法)TiN 涂层的物相及超细晶粒、位错、孪晶、择优取向等微观结构,并对该涂层的性能进行了比较试验。     

多弧离子镀制备TiN涂层的高温抗氧化性能研究

在201不锈钢上进行多弧离子镀沉积TiN涂层,研究了TiN涂层在400～800℃间的高温氧化性能。对涂层氧化后的表面形貌、表面成分等进行了研究。用热重(TG)法和差示扫描量热(DSC)法分析粉末试样的加热氧化情况。结果表明:氧化温度较高时,增重量大且氧化严重,随着氧化温度的升高,表面氧元素含量上升,氮元素含量下降;经过600℃氧化,TiN膜层开始出现局部氧化皮。热分析结果表明:TiN粉末在450℃开始发生增重,氧化总增重量为26.63%。起始氧化温度为623.7℃,放热焓为-2112μVs/mg。     

飞机涂层失效特征的研究与分析

对飞机用防护、装饰和新型特种功能涂层的失效特征进行分析，归类出飞机涂层常见的起泡、开裂和变色等10种宏观失效特征和有关隐性失效特征，这些特征既有共性，又有其特殊性。对新型功能涂层失效特征进行研究，分析各种特征的失效原因，并给出失效特征的判定与预防方法。通过对涂层隐性失效后性能降低的试验验证，强调其在实际应用中的危害性，并对今后有关新型涂层失效研究进行展望。本综述对于预防飞机表面涂层失效研究具有一定指导作用。     

高温下TiN涂层的摩擦与磨损行为

采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了Ti N涂层,用高温摩擦磨损试验机考察Ti N涂层在500℃高温下摩擦-磨损行为。通过扫描电镜观察涂层表面-界面形貌和高温磨损后表面形貌,用XRD分析了Ti N涂层物相变化,并用EDS能谱仪对结合界面进行线扫描分析和磨痕进行面扫描分析,同时用工具显微镜观察了表面犁沟形貌,对Ti N涂层500℃下磨损机理进行探讨。结果表明,Ti N涂层在500℃磨损后发生高温氧化,Ti N涂层表面磨痕处主要以Ti O2为主,这些氧化层起到了润滑减摩的作用,适合于高速切削与干式切削;在5 N载荷作用下,Ti N涂层的摩擦系数平均值为0.7116;在高温下Ti N涂层表现为氧化磨损,同时伴随着一定的磨粒磨损和黏着磨损。     

反应等离子喷涂TiN涂层热处理后的电化学腐蚀性能

研究了热处理后TiN涂层在模拟海水中的腐蚀行为,采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、扫描电镜和能谱分析等技术研究了热处理后TiN涂层电化学腐蚀参数及组织的变化。结果表明:热处理后TiN涂层的耐蚀性明显提高,自腐蚀电流仅为热处理前的13.3%,极化电阻约是热处理前的20倍;电化学阻抗谱描绘了热处理后涂层的腐蚀过程及导致涂层腐蚀的主要因素,涂层局部的孔隙腐蚀是引起电化学腐蚀参数变化的主要因素,腐蚀初期孔隙电阻由大变小,后期又会由小变大,从而使涂层的腐蚀速率发生变化;热处理会使涂层的通孔率降低为87%,主要原因是在热处理过程,TiN与大气中的O2发生了氧化反应,生成密度较TiN小的TiO2相和Ti3O相,使涂层中的部分通孔被封闭,耐蚀性得以提高。     

反应等离子喷涂 TiN 涂层的研究进展

TiN具有硬度高、韧性好、摩擦系数小、化学性能稳定等优点,广泛应用于刀具、装饰、表面防护等领域。目前制备TiN涂层的方法有很多,如气相沉积、热喷涂、电镀等,反应等离子喷涂则是最常用的金属-陶瓷复合涂层制备方法。概述了反应等离子喷涂技术的基本原理和分类,包括反应等离子喷涂涂层的形成过程及工艺的优缺点。综述了反应等离子喷涂TiN涂层的喷涂工艺及性能的研究进展,包括涂层的制备方法(原位合成法、烧结破碎法)和性能特点,重点分析了涂层的力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能,并提出了可以依靠热处理工艺或封孔技术来提高涂层的耐腐蚀性能。依据实验和查阅的文献,反应等离子喷涂结合了自蔓延高温合成技术和等离子喷涂技术,可以制备质量优良的厚TiN涂层(500μm),是一种新型的低成本涂层制备技术,但是反应等离子喷涂制备TiN涂层存在孔隙率较高(5%~10%)、结合强度较低(50 MPa)的问题。分别从技术、设备、工艺、后处理四个方面总结了改善涂层质量的相应措施,展望了今后的研究发展方向。     

有机涂层防护性能与失效评价研究进展

简要综述了近年来评价有机涂层防护与失效的宏观与微观电化学方法。介绍了直流电化学极化、电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(ENM)等宏观电化学测试方法,此类方法主要反映涂装材料的整体防护特性和老化失效规律;而微区电化学测量方法,如局部电化学阻抗(LEIS)、扫描开尔文探针(SKP)、扫描振动电极(SVET)、扫描电化学显微镜(SECM)和原子力显微镜(AFM)等,主要用于涂层局部或微缺陷的检测,以及界面层物理化学变化规律的研究。简述了应用这些方法所取得的成果,对进一步研究涂层失效具有一定指导意义。     

TiN涂层硬质合金刀具切削高锰钢的磨损破损研究

测绘了切削温度、后刀面磨损量与切削时间或切削速度的关系曲线,分析了刀具前、后刀面显微磨损、破损形貌和化学变化。结果表明,TiN涂层硬质合金刀具切削奥氏体高锰钢时耐磨性优于单一硬质合金刀具,且适于低速切削(小于30m/min)。TiN涂层刀具的磨损、破损机制包括:低速长时间切削时刀尖塑性流动扩展为平行于前刀面的脆裂;中速切削时刀头平行于前刀面脆裂和进而的扩散磨损;高速切削时刀头的韧性断裂。     

非平衡磁控溅射离子镀TiN、TiAlN涂层抗高温氧化行为的研究

采用非平衡磁控溅射离子镀在W6M05Cr4V（M2）高速钢表面分别进行TiN、TiAlN涂覆．对TiN涂层和TiAIN涂层的抗高温氧化性能做对比性分析。通过观察不同温度下氧化后涂层的宏观形貌和色泽,涂层表面光学显微彤貌以及涂层表面显微硬度的变化,判定TiN、TiAlN涂层的抗高温氧化性能。结果表明,TiN涂层开始氧化温度为600℃,TiAIN涂层开始氧化温度为750℃。     

涂层及其腐蚀失效机理的研究方法和方向

根据国内外对有机涂层的研究情况,介绍了有机涂层及其腐蚀失效机理的研究方法和研究方向;指出应采用系统科学的观点将材料及其使用环境作为一个整体考虑;阐述了电化学阻抗技术在涂层腐蚀研究中的重要地位。通过机理理论的研究,建立涂层寿命模型及预测专家系统是涂层失效研究的最终结果。     

非平衡磁控溅射离子镀TiN、TiAIN涂层抗高温氧化行为的研究

采用非平衡磁控溅射离子镀在W6M05Cr4V(M2)高速钢表面分别进行TiN、TiAIN涂覆,对TiN涂层和TiAIN涂层的抗高温氧化性能做对比性分析.通过观察不同温度下氧化后涂层的宏观形貌和色泽,涂层表面光学显微形貌以及涂层表面显微硬度的变化,判定TiN、TiAIN涂层的抗高温氧化性能.结果表明,TiN涂层丌始氧化温度为600℃,TiAIN涂层开始氧化温度为750℃.     

防腐蚀涂层失效行为研究进展

论述了导致防腐蚀涂层失效的影响因素和微观机制, 侧重于水体环境下涂层的失效过程.回顾近十年关于涂层起泡、湿附着力和腐蚀性离子在涂 层中的传输行为3方面所取得的进展和尚未解决的问题,提出了解决方法.     

TiN及TiSiN涂层在海水环境下的摩擦学行为研究

目的对比研究海水环境下Ti N及Ti Si N涂层与Al2O3对磨的摩擦磨损行为。方法采用多弧离子镀技术在316L不锈钢及单晶硅片上制备Ti N及Ti Si N涂层。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及X射线光电子能谱仪(XPS)分析了涂层的截面形貌及化学组织成分。选择纳米压痕仪测量了Ti N及Ti Si N涂层的硬度及弹性模量,使用UMT-3往复式摩擦试验机研究了人工模拟海水环境下Al2O3与Ti N及Ti Si N涂层对磨后的摩擦磨损行为,并采用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)及表面轮廓仪来深入分析了磨痕的摩擦磨损情况。结果研究表明,Ti N涂层的硬度为32.5 GPa,当Si元素掺入涂层以后,Ti Si N涂层的硬度提高到了37 GPa。同时,较之于Ti N涂层,Ti Si N涂层的腐蚀电流密度下降了一个数量级。在摩擦实验中,Ti N涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.35和5.21×10-6 mm3/(N·m),而Ti Si N涂层的摩擦系数和磨损率均有明显下降,分别为0.24和1.96×10-6 mm3/(N·m)。结论 Si元素掺杂后能显著提高Ti N涂层在海水环境下的摩擦学性能,主要归因于结构的致密,硬度、韧性、抗腐蚀性的提高及润滑相的形成。