TbCo／Cr非晶垂直磁化膜的磁特性

在 SPF-430H 溅射系统上采用不加偏压的射频磁控溅射法制备了 TbCo 非晶垂直磁化膜, 并就 Cr 底层对 TbCo 非晶垂直磁化膜磁性能的影响进行了研究。结果表明,Cr 底层的存在能够增强 TbCo 非晶垂直磁化膜的磁各向异性,并使得其矫顽力增加。分别采用 VTBH-1 型高感度振动样品磁强计和 MTL-1 磁转矩系统测量了 TbCo薄膜的磁滞回线和磁转矩曲线。结果发现,厚度为 120 nm,并带有 180 nm 厚度 Cr 底层的 Tb31C69 薄膜的矫顽力和磁各向异性能分别高达 51.2×104 A/m 和 0.457 J/cm3;没有带 Cr 底层的同样厚度的 Tb31C69 薄膜的矫顽力和磁各向异性能分别只有 35.2×104 A/m 和 0.324 J/cm3。Hitachi X-650 型扫描电镜的观测结果表明,带有 Cr 底层的TbCo 薄膜具有柱状结构,这一柱状结构导致了磁各向异性能的增强以及矫顽力的提高。     

Co／Ti非晶多层膜晶化过程中结构及磁性的变化

利用双对向靶溅射方法在室温下制备Ｃｏ／Ｔｉ非晶多层膜，并采用原位退火透射电镜和原位热重法，观测了Ｃｏ／Ｔｉ多层膜结构与磁性随温度的变化，结果表明：退火温度ｔａ为４００℃时，薄膜开始晶化，Ｃｏ，Ｔｉ颗粒析出并粗化；ｔａ＞６００℃时，具有铁磁性的Ｃｏ单质完全消失，全部转化为Ｃｏ２Ｔｉ相．热磁测量在３９０及５２０℃附近出现了两个明显的磁性转变峰，与薄膜结构变化对应．适当温度（４００—５２０℃）的退火可获得高饱和磁化强度的Ｃｏ－Ｔｉ颗粒膜．     

[Co／Ti],[Co／Cu（Ni）]多层膜的结构与磁性

用双对向靶溅射方法制备了具有非晶磁性的「Ｃｏ／Ｔｉ」３０，「Ｃｏ／Ｃｕ（Ｎｉ）３０」两组多层膜，分别用Ｘ射线衍射，透射电镜和振动样品磁强计做了结构和磁性测量，在以非晶Ｃｏ和Ｃｉｕ－Ｎｉ合金构成的「Ｃｏ／Ｃｕ（Ｎｉ）」多层膜中，发现饱和磁化强度Ｍｓ随非磁性层厚度ｄｓ的增国发生振荡变化；在以非晶Ｃｏ和Ｔｉ构成的「Ｃｏ／Ｔｉ」多层膜中，ＭＳ和则随ｄｓ的增加而减小。     

Co/Pt多层膜的结构和饱和磁化强度

采用离子束溅射技术制备Ｃｏ／Ｐｔ多层膜,用ＲＢＳ、小角ＸＲＤ和断面ＴＥＭ研究了多层膜的周期性调制结构,用ＶＳＭ研究了磁性层Ｃｏ和顺磁性层Ｐｔ的厚度变化对饱和磁化强度的影响。结果表明,多层膜具有良好的周期性层状结构,和设计值一致。样品的饱和磁化强度（Ｍｓ）随Ｃｏ层厚度增加而增大,随Ｐｔ层的厚度增大而减小。当Ｃｏ层和Ｐｔ层的厚度比一定时,样品的饱和磁化强度不受周期数的影响,符合Ｍｓ＝ＭｃｏｔＣｏ／Ｄ模     

Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC梯度膜层的研究

采用中频磁控溅射结合离子源技术沉积Cr／CrN／CrNC／CrC／Cr-DLC膜层。利用扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）、Raman光谱和俄歇深层剥层分别对膜层微观形貌、成分组成、键结构及梯度成分深层分布进行分析；采用努氏显微硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪及洛氏硬度计测评膜层机械性能。结果表明：采用中频磁控溅射可沉积出大面积Cr／CrN／CrNC／CrC／Cr-DLC梯度膜层；Cr溅射功率对C键结构影响不大，但表层DLC中Cr的含量和膜层厚度随中频功率增大而增大；随DLC中掺Cr量增多，膜层硬度及摩擦因数略有上升；采用梯度过渡层及掺入金属Cr提高了膜层附着力，但过高的中频功率使沉积离子能量偏高，膜层压应力增加反而降低了膜层附着性能。     

不锈钢堆焊层厚度的测量

叙述了运用磁性法和超声法对核电和化工容器中不锈钢堆焊层厚度进行测量的原理、方法及主要影响因素，比较了这两种方法的测量结果。     

退火对Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响

研究了退火对磁控溅射Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)观察了沉积态及在不同温度退火后Co/Cu多层膜表面及截面的显微组织,用能谱仪(EDS)分析了退火后Co/Cu多层膜截面的元素分布,用综合物性测量系统(PPMS)对Co/Cu多层膜的磁滞回线进行了测量。表面显微组织的观察结果表明退火温度低于450℃时,多层膜表面形貌变化不大,均是由细小的晶粒组成。退火温度高于该温度后,随退火温度的升高,晶粒迅速长大。截面显微组织的观察结果和元素分布的测试结果表明,磁控溅射的Co/Cu多层膜内有大量柱状晶,随退火温度升高柱状晶长大。当退火温度达到600℃后,多层膜内的层状结构被破坏。磁滞回线的测量结果表明,退火温度低于400℃时,Co/Cu多层膜的磁性能变化不大,退火温度高于该温度后,随退火温度升高,矫顽力迅速增大。     

热处理对水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯性能的影响

采用水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉制备出了高频特性较好的磁粉芯。研究了去应力退火和磁场退火对磁粉芯磁性能的影响。结果表明:非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能有效提高磁导率和品质因数。过高热处理温度使非晶粉末晶化,析出导电性较差的非铁磁相,恶化磁性能。最佳退火温度为400℃,最佳的磁性能为:在3500 kHz的频率下,μ=40.5,Q=225。磁场退火对Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯磁导率影响较小。纵向磁场退火能增大非晶磁粉芯的损耗,横向磁场退火能降低非晶磁粉芯的损耗,磁粉芯总损耗变化主要来源于磁滞损耗。     

TiAl/V/Cu/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素，不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同，研究了TiAl/V/Cu/40Cr钢的扩散连接，结果显示，在V/Cu及Cu/40Cr的连接界面处出现了对连接性能有利的无限固溶体层，而在TiAl/V界面处有金属间化合物层出现，接头全部断裂于TiAl/V界面处，TiAl/V界面生成的金属间化合物V5Al8脆性相严重弱化了接头性能，使接头强度仅为200MPa。     

铁基多层纳米磁性薄膜的组织与性能

利用溅射技术制备了铁基多层纳米磁性薄膜，通过溅射参数的调整，可以精确地控制薄膜的厚度。然后对薄膜进行退火处理，使薄膜晶化。最后，对薄膜磁性能进行了测量，得到了较好的结果。     

调制比对Cr/CrN/Cr/CrAlN多层膜结构及性能的影响

目的 探究Cr/CrN/Cr/CrAlN多层膜的最佳调制比.方法 利用电弧离子镀技术,在TC4钛合金上制备了不同调制比的Cr/CrN/Cr/CrAlN多层膜.利用扫描电子显微镜观察膜层表面和截面形貌;用Image-Pro分析软件对表面的大颗粒进行定量分析;利用X射线衍射法表征膜层的晶体结构;采用维氏硬度计测量膜层的显微硬度;采用划痕试验仪测量膜层与基体之间的结合力(临界载荷);通过基片弯曲法测量并计算得到膜层的残余应力;利用根据ASTM G76-05标准特制的AS600-喷砂试验机进行了抗冲蚀性能测试;采用三维表面轮廓仪测量冲蚀坑深度.结果 膜层表面质量和生长取向与LCr/CrN:LCr/CrAlN调制比密切相关,随着Cr/CrN比例的增加,膜层表面质量越来越好,择优取向由(111)晶面转为(200)晶面.多层膜的硬度随Cr/CrN比例的增加,呈下降趋势,结合力、残余应力和韧性则随之呈先升后降的趋势,并在LCr/CrN:LCr/CrAlN为1:2时,达到最佳.多层膜的抗砂粒冲蚀性能变化与力学性能变化一致,在LCr/CrN:LCr/CrAlN为1:2时达到最佳,其抗冲蚀能力是TC4基材的3倍以上,多层膜呈典型的脆性断裂失效形式.结论 在调制比LCr/CrN:LCr/CrAlN=1:2时,膜层获得最佳的抗冲蚀性能.     

磁控溅射制备的Cr/CrN和Cr/CrN/CrAlN涂层耐腐蚀性能对比研究

目的比较Cr/CrN/CrAlN涂层和Cr/CrN交替涂层的耐腐蚀性能。方法利用电化学极化曲线、阻抗谱和中性盐雾试验进行测量,结合扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征微观形貌,分析两种涂层耐腐蚀性能的差异。同时,为研究涂层在服役中的损伤工况,分析了预制划痕对Cr/CrN/CrAlN涂层耐腐蚀性能的影响。结果Cr/CrN/CrAlN涂层的自腐蚀电流密度较Cr/CrN交替涂层和TC4基体低2个数量级,腐蚀速率较小。无损伤的Cr/CrN/CrAlN涂层的极化电阻Rp为868.7 kΩ·cm^2,预制1条损伤划痕涂层的极化电阻为792.0 kΩ·cm^2,而带有5条损伤划痕涂层的极化电阻Rp仅为77.2 kΩ·cm^2,减小至原始涂层的8%。Cr/CrN/CrAlN涂层经288 h连续盐雾腐蚀后增重仅为0.1 mg/cm^2,远小于CrN涂层和TC4基体,且增重速率趋于平缓。CrN涂层在连续盐雾腐蚀24 h后,腐蚀增重速率明显增加。结论由于Cr/CrN/CrAlN涂层结构增加了微裂纹和位错运动的界面阻塞,避免孔隙的连通,阻碍了腐蚀介质进入基体,因此涂层的耐腐蚀性能提高。对于表面预制划痕的Cr/CrN/CrAlN涂层,首先发生涂层的局部腐蚀,通过阴极极化加速后,腐蚀凹坑延伸到涂层/基体界面,加剧涂层的局部剥离。     

金属Cr层对Cr/Cr2N纳米多层涂层的性能影响

目的研究金属Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层结构和性能的影响,为多层硬质涂层在海洋等腐蚀性介质中的应用提供理论基础。方法采用多弧离子镀技术制备一系列不同金属Cr层厚度的Cr/Cr_2N纳米多层涂层,采用XRD、SEM、纳米压痕及划痕仪测试了多层涂层的结构、微观形貌和机械性能。采用电化学工作站评价了Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下的电化学行为,并采用摩擦实验机测试了涂层在海水环境下的摩擦学性能。结果 Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层的结构产生了一定的影响。不同Cr层厚度的Cr/Cr_2N纳米多层涂层在海水环境下的磨损率差别不大,均约为1.2×10-6 mm~3/(N·m),具有良好的耐磨损性能。Cr层厚度约为21 nm的Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下具有较高的阻抗值,呈现出较高的耐腐蚀性能。结论一定厚度的金属层(如Cr层厚度约为21 nm)和界面是多层涂层呈现较高耐腐蚀性能的关键。Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下良好的耐腐蚀和耐磨损性能,使其可应用于海洋等腐蚀性介质中,并发挥良好的表面防护作用。     

高速电弧喷涂FeMnCr/Cr3C2涂层抗高温冲蚀磨损性能

针对超临界锅炉管道的严重冲蚀磨损问题,采用高速电弧喷涂技术在20钢表面制取耐磨涂层,并研究其高温冲蚀磨损特性。采用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱分析等方法探讨涂层的冲蚀磨损规律。结果表明,FeMnCr/Cr3C2涂层最大冲蚀率出现在冲击角60°附近,表现出半塑性冲蚀磨损特征;其耐高温冲蚀性与FeCrNi/Cr3C2涂层相近,明显优于20钢。     

HVOF/AC-HVAF热喷WC-10Co-4Cr涂层的耐冲蚀性能

采用高速火焰热喷涂系统（HVOF/AC-HVAF）在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面制备了三种组织结构不同的WC-10Co-4Cr涂层,通过料浆罐冲蚀试验机对三种涂层和0Cr13Ni5Mo基材的冲蚀行为和冲蚀机制进行了研究,重点分析涂层组织与耐冲蚀性能的关系. 结果表明,三种涂层的耐冲蚀性能均优于0Cr13Ni5Mo基材,冲蚀失重仅为基材的6% ~ 35%,组织越均匀、致密的涂层耐冲蚀性能越优. 低攻角冲击时,涂层冲蚀机制以粘结相去除,WC颗粒剥落为主,基材冲蚀机制主要为微切削;高攻角冲击时,涂层冲蚀机制以涂层剥落为主,基材的冲蚀机制主要为变形磨损. 涂层的组织决定了不同试验条件下涂层的冲蚀行为和冲蚀机制.     

原位合成Cr2Nb/CuCr复合材料及其真空电特性

采用真空烧结熔渗法制备不同Cr2Nb含量的Cr2Nb/CuCr复合材料.通过XRD和SEM研究复合材料的组织结构,采用SEM和高速摄影研究原位合成的Cr2Nb对复合材料表面电弧运动及表面烧蚀形貌的影响.结果表明:随着Cr-Nb复合粉末添加量的增加,Cr2Nb/CuCr复合材料的硬度、电导率、截流值、电弧寿命和耐电压强度均有明显改善,当Cr-Nb复合粉末的添加量为7％(质量分数)时,Cr2Nb/CuCr复合材料的阴极斑点更为分散,截流值显著降低,电弧寿命明显延长.与常规CuCr合金性能相比,Cr2Nb/CuCr复合材料表现出较好的综合性能.     

Al/Cr复合涂层对Ti2AlNb合金抗热腐蚀性能的影响

目的改善Ti2AlNb合金在高温腐蚀盐环境中的耐热腐蚀性能。方法在Ti2AlNb合金表面通过双层辉光等离子渗铬及磁控溅射镀铝技术制备Al/Cr复合涂层,分析涂层热腐蚀前后的微观形貌和物相组成,并探究涂覆Na2SO4盐膜的试样在不同温度下(750、850、950℃)的热腐蚀行为。结果Al/Cr复合涂层组织均匀致密,且与基体结合良好,厚度约73μm,由表及里依次由Al沉积层、Al/Cr合金层、Cr沉积层、Cr扩散层四部分组成。经不同温度Na2SO4盐热腐蚀后,Al/Cr复合涂层腐蚀程度均显著小于合金基体。涂层试样经750~850℃Na2SO4盐热腐蚀后质量变化较小,850℃腐蚀增重仅0.525 mg/cm^2,而经历950℃、40 h熔盐热腐蚀后失重达到73.571 mg/cm^2,且试样截面出现剥离、脱落现象,Al/Cr复合涂层抵抗热腐蚀能力减弱。结论具有涂层保护的试样抗热腐蚀性能明显优于合金基体。Al/Cr复合涂层在750~850℃Na2SO4盐环境中具有良好的热腐蚀抗力,而更高温度段(850~950℃)的热腐蚀抗力下降。Al/Cr复合涂层在Na2SO4盐环境中良好的抗热腐蚀性得益于涂层中Al、Cr元素氧化形成以Al2O3、Cr2O3为主的混合氧化膜,有效阻碍外界氧气及腐蚀性介质侵入基体。     

Corrosion Behaviour of Annealed Cn_x/Tin_y Multilayers

IN RECENT YEARS,there has been great interest instudies of carbon nitride(CNX)coating because it wasproposed by Liu and Cohen that would have abulk modulus comparable to or even higher thandiamond due to its small bond length and lowionicity[l].The research on multiplayer CNx/TiNycoatings has been processed for more than ten years inWuhan University,and the coatings can be successfullyproduced with a hardness higher than45GPa underproper deposition conditions.This was achieved usinga…     

Al2O3对等离子喷涂Cr2O3/TiO2/Al2O3/SiO2复合陶瓷涂层性能影响研究

目的研究Al_2O_3添加量对Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层性能的影响。方法采用等离子喷涂技术在油气管道X80管线钢基体表面制备出具有不同Al_2O_3含量的四元复合陶瓷涂层。另外,为探究基体温度对涂层性能的影响,所有涂层均在等离子喷枪预热及室温的两种基体上制备。所制涂层的气孔率、硬度、结合力及电化学腐蚀性能分别采用煮沸称重法、维氏硬度计、划痕仪、电化学工作站进行检测,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析不同Al_2O_3含量涂层的物相组成和形貌特征,研究Al_2O_3含量对涂层各性能的影响。结果随着Al_2O_3含量的增加,Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层的气孔率呈现先降低后增加的趋势,相对应的四元复合陶瓷涂层的结合力、维氏硬度则先增加后降低。当Al_2O_3质量分数为60%时,四元复合陶瓷涂层的性能最优,气孔率为3.6%,硬度为824.6HV,结合力为53.8N。电化学腐蚀测试表明,Al_2O_3能增强涂层的耐腐蚀性能,Al_2O_3质量分数为60%时,涂层自腐蚀电位最高,为-0.28 V。另外,在基体预热和不预热条件下,所制涂层性能随Al_2O_3含量的变化一致,但是基体预热比不预热更有利于涂层性能的提高。结论 Al_2O_3的添加不仅能够有效降低涂层Cr含量,还能显著提升四元复合陶瓷涂层的各项性能,特别是耐腐蚀性。此外,等离子喷涂前对基体进行预热,有利于涂层性能提高。     

Effects of Growth Parameters on the Morphology of CNTs/Cu Composite Powder Prepared Using Cr/Cu Catalyst by Chemical Vapor Deposition

采用化学共沉淀法制备了Cr/Cu复合粉体催化剂,并用化学气象沉淀法（CVD）原位合成CNTs/Cu复合粉末。利用SEM, TEM和Raman光谱分别对其微观形貌和结构进行表征。结果表明：采用化学气相沉淀法,使用10 wt%Cr/Cu 的催化剂,在混合气体(Ar/H2/C2H4) 流量2450/300 mL/min下,于1073 K 温度生长30 min,可以得到优质、结晶良好的 CNTs/Cu 复合粉末