纳米多层膜的研究进展

综述了纳米多层膜的研究进展,包括多层膜超硬的原因、多层膜的种类、制备方法及结构和成分的检测手段,并提出纳米多层膜今后的研究方向和应用前景.     

纳米多层膜的研究进展

综述了纳米多层膜的研究进展,包括多层膜超硬的原因、多层膜的种类、制备方法及结构和成分的检测手段,并提出纳米多层膜今后的研究方向和应用前景.     

TiN/ZrN抗冲蚀多层膜制备及其性能研究

采用多靶位真空阴极电弧离子镀技术在1 Cr17 Ni2不锈钢表面沉积抗冲蚀 TiN/ZrN 多层膜,利用扫描电镜、显微硬度计、划痕仪、冲刷试验机和中性盐雾试验机等对多层膜的结构及性能进行研究.结果表明：所制备的TiN/ZrN多层膜厚度为5.24μm,膜层与基体结合力为55 N,显微硬度为HK2026.6;多层膜对不锈钢基体起到了良好的防护作用,耐90°攻角冲刷砂量为50 g,耐中性盐雾腐蚀96 h 无腐蚀,336 h抗腐蚀性能大于9级.     

电弧离子镀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜热冲击性能研究

为进一步提升航空发动机压气机钛合金部件的服役性能,采用电弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备抗砂粒冲蚀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。经不同温度热冲击试验后,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计及砂粒冲蚀试验仪分析检测了多层膜的表截面形貌、硬度、结合强度和抗砂粒冲蚀性能等。结果表明:随热冲击温度的升高,多层膜的氧化程度逐级增加,当热冲击温度升至900℃后,多层膜已明显氧化和出现分层剥落;同样地,多层膜的显微硬度和结合强也随着热冲击温度的升高而降低,硬度由热冲击前的3658 HV降低至经900℃冲击后的1930 HV,结合强度则由热冲击前的HF1级降低至经900℃热冲击后的HF4级;在700℃以内,随着热冲击温度的升高多层膜的冲蚀速率上升缓慢,表明膜层的防护作用显著;而经900℃热冲击后,多层膜样品30和90°攻角下的冲蚀速率由冲击前的0.28、0.65μm·g^(-1)分别增大至4.05、5.00μm·g^(-1),表明膜层已失去防护作用。因此,Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜在700℃以内具有冲蚀防护效果,而900℃热冲击后已无抗冲蚀防护性能。     

TiN/TiCN多层膜薄膜;复合离子镀;调制周期;结构;力学性能

以304不锈钢为基体,利用复合离子镀技术制备了TiN/TiCN多层膜,主要研究了不同调制周期下薄膜组织结构和力学性能的变化规律。结果表明：不同调制周期下得到的TiN/TiCN多层膜表面比较致密、平整,随着调制周期的减小,表面质量有一定改善。多层膜结构主要由fcc-TiN型固溶体构成,不存在a-C结构。随着调制周期的减小,物相分析表明TiN/TiCN多层膜发生了择优生长,出现了（111）晶面生长织构,其纳米硬度和弹性模量逐渐增大,在调制周期λ=0.15 mm时达到最大值分别为35.56 GPa和436.2 GPa。     

TiN/TiCN多层调制结构薄膜的结构和力学性能研究

以304不锈钢为基体,利用复合离子镀技术制备了TiN/TiCN多层膜,主要研究了不同调制周期下薄膜组织结构和力学性能的变化规律。结果表明:不同调制周期下得到的TiN/TiCN多层膜表面比较致密、平整,随着调制周期的减小,表面质量有一定改善。多层膜结构主要由fcc-TiN型固溶体构成,不存在a-C结构。随着调制周期的减小,物相分析表明TiN/TiCN多层膜发生了择优生长,出现了(111)晶面生长织构,其纳米硬度和弹性模量逐渐增大,在调制周期λ=0.15μm时达到最大值,分别为35.56GPa和436.2GPa。     

多层金属板爆炸焊接参数的试验研究

在论述了双金属板爆炸焊接参数试验方法的基础上,结合工程中大幅板面爆炸焊接的实际应用,介绍了一种比较实用和高效的多层板爆炸焊接倾角试验方法,在单面布药、一次完成双界面爆炸焊接的试验研究中,以较少的试验次数,获取了多组试验数据,从而节省时间,收到了事半功倍的效果.     

基于金属离子配位调控分子组装的淀粉废水磁分离净化技术基础研究

针对淀粉废水有机物含量高、难降解等特点,提出了金属离子调控淀粉大分子结构-磁絮凝高效沉淀分离净化技术路线,研究了不同金属离子与淀粉的配位组装行为及磁分离技术对淀粉废水的净化作用机制。结果表明:金属离子与淀粉作用可形成金属离子-淀粉高分子络合沉淀物,当铁离子、铝离子或铅离子用量分别为4.2 g/L、5.65 g/L和2.5 g/L时,COD去除率均可达90%;不同金属离子调控淀粉分离净化效率的顺序为:Fe³⁺=Pb²⁺> Al³⁺> Ca²⁺。沉降试验和粒度分析结果表明,金属离子-淀粉颗粒粒度极细、部分呈胶态结构,沉降分离效率很低;金属离子-淀粉颗粒可与磁性晶核发生异相凝聚形成具有磁性的核壳状包裹体,在磁场中实现快速沉降分离。金属离子的配位调控分子组装和磁分离技术为高浓度淀粉废水的高效净化提供了新的解决方案。     

某铜铅锌多金属硫化矿电位调控浮选试验研究

某铜铅锌多金属硫化矿铜铅矿物嵌布粒度微细,分离难度大,锌矿物以铁闪锌矿为主,现场仅生产铅精矿和锌精矿且选别指标差。为此,针对矿石性质,采用铜铅混浮-铜铅分离-混浮尾矿抑硫浮锌电位调控浮选工艺,通过控制矿浆电位,混浮粗精矿再磨,选择高效捕收剂、活化剂、抑制剂等措施,使铜铅矿物与锌硫矿物、铜矿物与铅矿物、铁闪锌矿与磁黄铁矿得到了较好的分选。闭路试验获得含铜18．13％、铜回收率55．41％的铜精矿,含铅50．20％、铅回收率83．29％的铅精矿和含锌49．75％、锌回收率86．17％的锌精矿,与现场相比,不仅回收了铜矿物,而且铅、锌精矿质量与回收率都得到了大幅度提高。     

湘安钨矿多层矿体开采顺序的影响研究

为了研究湘安钨业有限责任公司湘安钨矿井下多层矿体之间的开采顺序,从安全角度考虑,采用岩石力学分析软件对矿山各矿体之间的开采顺序进行了分析,结果表明,矿体开采顺序为下往上开采,Ⅳ矿体采场长度为50~80 m、中段高度为40 m,采空区上盘围岩整体处于稳定区,整体稳定性良好,不会影响Ⅰ矿体和Ⅱ矿体开采,若采场长度大于80 m、中段高度大于40 m,则采空区上盘围岩不稳定。     

银精矿在[Bmim]HSO4-硫脲体系中的浸出

论文研究了某浮选银精矿在pH值、Fe₃ 浓度、硫脲浓度、浸出时间等因素的影响下,该银精矿分别在[Bmim]HSO₄—硫脲和硫酸—硫脲浸出体系中浸出行为的差异。结果表明,在[Bmim]HSO₄—硫脲体系中,当pH=1.43([Bmim]HSO₄浓度0.1mol/L)、Fe₃ 浓度0.008mol/L、硫脲浓度0.25mol/L、浸出时间40h时,银的浸出率80.60%;而在硫酸—硫脲体系中,当pH=1.18(硫酸浓度0.03mol/L)、Fe₃ 浓度0.012mol/L时,银的浸出率70.80%,[Bmim]HSO₄—硫脲浸出体系比硫酸—硫脲浸出体系的浸银率高出9.80%。     

硼酸镧/铟复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能

用化学反应法制备了纳米硼酸镧,与纳米铟共混形成La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒,用XRD、EDS对其物相组成及结构进行表征,利用四球试验机考察了不同复配比的La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能。通过SEM、XPS等手段,分析了磨损表面的形貌、元素组成和典型元素的化学状态,探讨La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒润滑体系的作用机理。结果表明：复合纳米微粒由无定形水合La2[B4O5(OH)4]3和体心四方相结构纳米In组成。当水合La2[B4O5(OH)4]3与In质量配比为7∶3复合时,该润滑分散体系的减摩抗磨性能最佳,比纯菜籽油润滑的摩擦因数和磨斑直径分别降低51.2%和40.2%。主要是由于复合纳米微粒在磨损表面形成了以化学键、金属键结合为主吸附为次的自修复膜,使表面性能得到优化,提高了减摩性,同时补偿了磨损量,抗磨性也得到明显提高。