电流密度对刀具上喷射电沉积CoNiCrC涂层组织及摩擦性能的影响

以Cr3C2颗粒作为增强体,通过喷射电沉积的方法在刀具上制备得到CoNiCrC涂层.对比了不同电流密度下的Cr3C2颗粒沉积量,并对CoNiCrC涂层微观组织结构、硬度、元素含量、耐磨能力进行了测试.研究结果表明:随着电流密度的提高,Co含量减小,Cr3C2比例先升高再减小,40 A/dm2时颗粒含量提高至12.1％....     

脉冲电沉积纳米SiC/Ni-Co复合镀层腐蚀特性

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)研究了脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层及其纳米 SiC/Ni-Co复合镀层的组织结构、表面形貌和成分。用浸泡法和电化学极化法对比测试了纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米 SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的腐蚀行为。研究结果表明：通过脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层具有典型的纳米晶结构;随着纳米SiC颗粒的增加,复合镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加。所制备的纳米SiC/Ni-Co复合镀层颗粒分散均匀,其在3.5 wt% NaCl和5 wt% HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni-Co合金镀层。纳米晶Ni-Co合金镀层和纳米SiC/Ni-Co复合镀层在3.5 wt% NaCl溶液中的腐蚀速率极低,表现出极好的耐腐蚀性能,而在5 wt% HCl溶液中的腐蚀形态则表现为点蚀。     

热处理对电沉积Ni-W合金镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响

为了提高直流电沉积Ni-W合金镀层的显微硬度,改善其耐腐蚀性能,对镀层进行了热处理,研究了热处理温度和时间对镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响.结果表明:在一定的温度和时间范围内对镀层热处理可较大提高其硬度和耐蚀性;500℃保温1 h热处理后镀层的综合性能最好,显微硬度最高,可达1 010.44HV,且在3.5%NaCl...     

化学沉积RE-Ni-Mo-P-WC复合镀层组织结构及性能研究

研究了化学沉积RE-Ni-Mo-P-WC复合镀层的组织结构及性能.结果发现:加入稀土元素能使镀层表面的晶粒急剧细化,分散性大大加强.镀层结构由非晶态转化为晶态结构.镀层的耐蚀性略有下降.硬度随WC浓度增加而增加,钼酸钠浓度为0.05g/L并经过200 ℃热处理后,显微硬度增大.氧化膜的质量随温度的升高逐渐增加,但在600 ℃以下氧化温度对镀层增重不明显.     

C/SiC摩擦材料的制备及摩擦磨损性能

通过化学气相渗透法(CVI)结合反应熔体浸渗法(RMI)制备了低成本、高性能的C/SiC飞机摩擦材料, 并模拟飞机正常着陆条件进行了摩擦磨损实验. 实验结果表明: C/SiC是比C/C更优的飞机摩擦材料, 具有动、静摩擦系数高(分别为0.34、0.41), 湿态几乎无衰减(约2.9%), 磨损小(约1.9μm/次), 摩擦性能稳定等特点. 并采用金相显微镜、扫描电镜等对C/SiC摩擦材料的摩擦面以及磨屑形貌进行了观察, 并对其磨损机理进行了探索. 结果表明, 磨损机理以磨粒磨损为主, 同时由于垂直于摩擦面的纤维束增强了其层间抗剪切能力, 从而提高了其抗磨损性能.     

工艺参数对Ni-SiC复合镀层组织和性能的影响

采用复合电镀技术在铸铁基体材料上制备了Ni-SiC复合镀层.研究了SiC粒度、浓度、阴极电流密度等工艺参数对复合镀层的微观组织和显微硬度的影响.研究结果表明:在相同浓度条件下,SiC粒度较小的镀层表面平整、细密、均匀;SiC粒度较大的镀层表面较粗糙,部分SiC颗粒没有被基质金属Ni完全包裹住.在相同粒度条件下,SiC浓度增加,镀层中的SiC颗粒含量随之增加.在一定浓度范围内,镀层硬度随着SiC粒度的增加而有所降低.且镀层硬度随着SiC浓度的增加而增加,也随着阴极电流密度的增加而增加.     

SiC涂层对熔渗SiCf/SiC复合材料高温服役性能的影响

采用化学气相沉积法(CVD)在熔渗制备的SiC_f/SiC复合材料表面沉积了SiC涂层,通过高温氧化试验研究了涂层对复合材料高温服役性能的影响,结果表明：在1 200℃空气环境中氧化100 h后,无涂层试样的室温平均弯曲强度为424 MPa,弯曲强度下降了36.2%;而有涂层试样的室温平均弯曲强度为631 MPa,弯曲强度仅下降6.9%。SEM和XRD表征显示,无涂层试样中SiC纤维的氧化和BN界面层的退化失效是复合材料弯曲性能下降的重要原因,断口纤维拔出较少,呈脆性断裂特征;而有涂层试样表面氧化生成SiO₂氧化膜,其厚度增加过程服从抛物线规律。由于SiC层的封闭保护作用,复合材料试样受到的氧化作用较小,弯曲性能更好,断口纤维拔出明显。     

SiC/Mo-Si复合涂层C/SiC复合材料的氧化性能

采用化学气相沉积法(CVD)和刷涂法在C/SiC复合材料表面制备抗氧化涂层。该涂层由致密的CVDSiC层和多孔的Mo-Si层交替组成,其结构从里到外为:CVDSiC层→Mo-Si层→CVDSiC层→Mo-Si层→CVDSiC层。涂层试样于1400℃的氧化实验和1400℃100℃的热震实验结果表明:在氧化和热震过程中,涂层均保持完整,没有出现脱落和掉块等失效现象。经1400℃、150h氧化后,涂层试样的失重率仅为0.25%,失重速率为6.61×10-6g.cm-.2h-1。在热震过程中,涂层试样基本保持氧化增重。经25次和50次热震后,涂层试样的弯曲强度保持率分别为95.73%和81.61%。SiC/Mo-Si复合涂层具有优异的抗氧化和抗热震性能,可对C/SiC复合材料提供1400℃、长时间的氧化防护。     

缸套/活塞摩擦副激光束织构处理镀层的组织及摩擦学性能分析

为提高发动机用缸套/活塞摩擦副的润滑磨损性能,对缸套/活塞摩擦副进行激光束织构处理,之后于含颗粒质MoS2和Al2O3的镍基镀液中在其表面制备镀层,利用MoS2和Al2O3的自润滑功能降低活摩擦副的摩擦作用力,采用扫描电镜、X射线衍射仪及磨损试验研究了镀层的微观组织、成分及摩擦学性能。结果表明:镀层内形成了致密组织结构,其厚度约为35μm;在颗粒质浓度为6 g/L时制得了硬度最大的镀层;随着颗粒质浓度不断上升,制得的镀层内也形成了更高含量的MoS2和Al2O3;在颗粒质浓度6 g/L时,镀层达到最大硬度,磨损率也明显减小;没有经过激光束织构处理的镀层磨损得很严重,划痕较为密集,犁沟也较深,而且犁沟之间存在一定的黏连;经过激光束织构处理所得镀层的划痕深度明显降低,基本看不到犁沟现象。     

SiC纤维表面(BN-SiC)n复合涂层的制备及单丝拉伸性能

为制备出理想的连续纤维增韧陶瓷复合材料界面相,利用化学气相沉积（CVD）工艺在SiC纤维表面连续制备出三种类型的（BN-SiC）_n复合界面涂层,对其进行微观结构表征,并通过单丝拉伸测试研究不同涂层对纤维单丝拉伸性能的影响。结果表明：SiC纤维表面沉积的（BN-SiC）_n涂层较为均匀致密。单丝拉伸强度随着涂层层数的增加而降低。单层BN涂层的SiC纤维具有最高的单丝强度保持率（70%）和最大的拉伸伸长率（2.3%）。具有（BN-SiC）₁与（BN-SiC）₂复合涂层的SiC纤维单丝的拉伸性能相比原始SiC纤维有明显下降,拉伸强度保持率分别是42.1%和32.3%。     

电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织及性能

利用电火花沉积技术,采用自制电极在P20钢基材表面沉积Ni-Cr合金涂层,研究了沉积层的组织特征、显微硬度分布及耐磨、耐蚀性能。结果表明:通过优化沉积工艺参数可以获得厚度高达430μm的沉积层。电火花沉积层与基体的结合界面属于非均匀混合互熔结晶型界面,沉积层与基体呈现良好的冶金结合;涂层中下部组织为细小的枝晶组织,而上部组织为纳米晶结构。沉积层的硬度呈梯度分布,涂层外层硬度值最高。涂层的耐磨、耐蚀性能比基体有较大提高,涂层上部超细的纳米晶结构是其耐磨性能及耐蚀性能提高的主要因素。     

不同增强体对SiC涂层性能的影响

采用3种工艺,以石墨为基体制备SiC抗氧化涂层,通过引入不同组分优化涂层相结构并对其性能进行研究。分别测试了不同制备工艺下的试样在1400℃下的抗氧化性能。通过分析试样氧化前后表面及侧面的SEM图以及涂层XRD衍射结果,研究涂层形貌、相结构及氧化机理。实验结果表明,同时引入SiC晶须及MoSi2的涂层在1400℃下氧化10h,氧化失重不超过1%,表现出良好的抗氧化性能;SiC晶须的存在能够减少涂层微裂纹的产生,减少渗Si过程中Si对基体的腐蚀;MoSi2和Mo的加入均能提高涂层质量并表现出较好的自愈合能力。     

SiC和聚四氟乙烯填充聚酰胺酰亚胺复合涂层的制备及摩擦磨损行为

以Q235钢为基体材料,采用室温空压喷涂的方法制备了纯聚酰胺酰亚胺(PAI)涂层及SiC和聚四氟乙烯(PTFE)填充的PAI复合涂层.采用MMW-1型万能摩擦磨损试验机对涂层进行了摩擦磨损试验,当SiC和PTFE的填充量分别为10％和0.8％时,PAI复合涂层摩擦学性能达到最优.对于纯PAI和PAI+10％SiC复合涂...     

不同物相电沉积CNTs对C/SiC复合材料力学性能的影响

采用电沉积法与化学气相渗透(CVI)法将碳纳米管(CNTs)分别引入到碳纤维表面和SiC基体中,制得了不同物相电沉积CNTs的C/SiC复合材料(CNTs-C)/SiC和C/(CNTs-SiC)。研究了CNTs沉积物相对C/SiC复合材料力学性能的影响,分析了不同CNTs沉积物相的C/SiC复合材料的拉伸强度及断裂机制。结果表明:相较于未加CNTs的C/SiC复合材料,CNTs沉积到碳纤维表面的(CNTs-C)/SiC复合材料的拉伸强度提高了67.3%,断裂功提高了107.2%;而将CNTs引入到SiC基体中的C/(CNTs-SiC)复合材料的断裂功有所降低,拉伸强度也仅提高了6.9%,CNTs没有表现出明显的增强增韧效果;C/(CNTs-SiC)复合材料与传统的C/SiC复合材料有相似的断裂形貌特征,断裂拔出机制类似,主要为纤维增强增韧,CNTs的作用不明显。     

脉冲电沉积Ni-P/BN(h)复合镀层的组织结构与性能

目前,鲜见对Ni-P/Bn(h)复合电沉积层的制备及其性能的研究报道。在Q235钢表面脉冲电沉积了Ni-P/BN(h)复合镀层,并于400℃热处理80 min,对热处理镀层的组织结构、显微硬度、耐蚀性能和摩擦学性能进行了分析测试。结果表明:镀态复合镀层为非晶态结构,400℃热处理后发生晶化,显微硬度显著提高,达到907.5 HV2 N;在3.5%NaCl和10%H2SO4腐蚀介质中,镀层几乎未发生全面腐蚀;镀层在干摩擦条件下表现出良好的减摩耐磨性能,低载时为轻微磨粒磨损,随载荷增大表现为磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损机制。     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.     

Si对发动机用镍基合金电沉积NiCrAl涂层组织和摩擦学性能的影响

为了提高发动机用镍基合金Ni CrAl涂层表面的耐磨性能,以Si颗粒作为增强体,采用电沉积工艺制得NiCrAlSi涂层,并通过扫描电镜、X射线衍射仪、硬度测试仪、摩擦磨损测试仪等研究了其微观组织和摩擦学性能。结果表明:NiCrAlSi涂层中除了存在Ni、Cr与CrAl对应的衍射峰以外,还存在Si颗粒形成的衍射峰。涂层的表面没有形成微孔或裂纹,存在无规外形的Si颗粒,CrAl纳米颗粒依然可以在涂层内形成良好分散状态。加入Cr与CrAl颗粒,能够有效增大NiCrAl涂层的硬度至492 HV;采用Si颗粒作为NiCrAl涂层增强体时,可以使涂层的硬度增大近30%。NiCrAlSi涂层的摩擦系数保持相对稳定,在经过5 min磨损后其摩擦系数比NiCrAl涂层的更小。在NiCrAlSi涂层表面形成了疤痕形态的磨痕,同时降低了沟犁数量,几乎不存在磨粒,主要发生黏着磨损。     

BN/SiC复合涂层改性炭纤维的吸波性能研究

以尿素、硼酸为原料, 采用浸涂工艺先在炭纤维表面制备BN涂层, 再以三氯甲基硅烷为前驱体, 采用化学气相沉积工艺在纤维表面沉积SiC涂层, 制得了BN/SiC复合涂层改性炭纤维。对BN/SiC复合涂层改性炭纤维的微观结构、抗氧化性能、介电性能及吸波性能进行了研究。结果表明: 炭纤维表面BN涂层的厚度约为0.1 μm, SiC涂层的厚度约为0.7 μm。炭纤维经表面BN/SiC复合涂层改性后, 抗氧化性能明显提高, 开始明显氧化失重温度从560℃提高到790℃, 最终氧化温度从780℃提高到1200℃以上; 且介电性能得到有效改善, 吸波性能显著提高。相比于未改性炭纤维, 厚度为2 mm的BN/SiC复合涂层改性炭纤维的最小反射率减小到-13.3 dB, 小于-10 dB的带宽增加至2.5 GHz。     

磁场方向对建筑装饰316L钢脉冲电沉积MoS2涂层组织和摩擦性的影响

为了提高建筑装饰用不锈钢表面的耐磨性能,在脉冲电沉积过程中依次施加平行方向与垂直方向的两种磁场来制备MoS₂镀层,比较镀层组织形态特征及其性能变化。研究结果表明:磁场垂直时MoS₂镀层内出现了许多小尺寸晶粒,镀层致密度发生明显提升。磁场平行时各晶粒呈现均匀的分布形态,获得平整镀层表面。随着MoS₂颗粒的加入量逐渐增大后,产生了更明显抑制作用,导致(200)晶面衍射峰强度明显减弱。控制磁场垂直时得到了硬度为364 HV的镀层,控制磁场平行时镀层硬度只有341 HV。提高MoS₂颗粒加入量后,获得细晶强化效果,显著提高镀层硬度。磁场平行下具备良好的耐磨性能,平整性获得明显提升,有助于更多MoS₂颗粒进入镀层内。与磁场垂直形成了平整镀层表面,产生大量台阶;施加平行磁场时,镀层中出现部分犁沟,引起磨损痕迹变形。采用不同工艺制得的MoS₂镀层都表现出磨粒磨损的特征。