激光镀锆/钪钡铝酸盐复合薄膜钪型阴极的研究

钪型阴极具有优异的电子发射潜力,但同时也存在着发射均匀性和重复性差等共性问题。本文提出采用脉冲激光镀膜技术在浸渍钪型阴极表面沉积锆/高活性钪钡铝酸盐复合叠层薄膜,以实现对其性能的改进。实验完成了阴极表面膜层的制备,阴极二极管电子发射性能测试,阴极表面光/热发射电子显微镜观察,以及激活阴极表面成分及其深度方向分布的俄歇电子显微镜分析。研究结果表明,覆膜钪型阴极激活后,其表面Ba、Sc含量提升,获得了约110 ~ 130 nm厚的活性层,阴极展现出良好的发射性能;同时,阴极的表面发射均匀性获得明显提升。     

氧化钪混合钨基扩散型阴极表面结构的研究

采用XRD、SEM和AES等分析方法对氧化钪混合钨基及浸渍后的阴极微观结构及表面活性元素的行为进行研究.结果表明:基体内Sc_2O_3弥散均匀分布.在阴极激活过程中,Ba和Sc从内部向表面扩散,在阴极表面形成含Ba、Sc、O的表面活性层,其厚度为M型阴极活性层厚度的10倍以上.对自由钪的产生机制进行了探讨.     

微波烧结法制备含钪扩散阴极及其发射性能研究

采用溶胶凝胶结合氢还原法制备出Sc均匀掺杂的钨粉,随后采用微波烧结法成功制备出浸渍型含钪扩散阴极。对Sc掺杂钨粉特性、Sc掺杂钨海绵基体微观结构、阴极发射性能和阴极表面活性物质分布进行了分析,结果显示:Sc以Sc2O3的形态均匀分布于平均粒径1μm的钨粉中,海绵体骨架主要由大小均匀的亚微米级准球形颗粒构成,表面孔结构良好,孔分布均匀,平均孔径在0.46μm左右,Sc_2O_3均匀分布于基体之中。电子发射测试结果表明,该阴极950℃b时脉冲偏离点电流密度Jdiv为137.59 A/cm~2,发射斜率1.431。激活后的阴极表面Ba:Sc:O的原子比例为1.8:1:2.2,同时阴极表面存在大量的纳米粒子,对阴极发射有促进作用。     

阴极等离子电解大面积沉积涂层技术

阴极等离子电解沉积技术是一种先进的涂层制备技术。利用此技术制备的涂层往往具有新的结构和性能,如涂层的纳米结构、与基体的冶金结合、优异的耐常温腐蚀性能和抗高温氧化性能,并能实现水溶液中难以还原的活泼金属的沉积以及在难熔合金上直接进行沉积等。但是,由于沉积过程中气膜微弧放电的不均匀性,人们难以通过阴极等离子电解沉积在大面积试样上获得均匀、致密的涂层。近年来,北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室课题组致力于阴极等离子电解大面积沉积金属、合金及陶瓷涂层的研究,并取得了较大的进展。阴极等离子电解沉积技术作为一种绿色环保的工程技术,阴极等离子电解沉积将具有广阔的应用前景。     

阴极等离子体电沉积Pt颗粒弥散的Al2O3/YSZ复合涂层的性能研究

采用阴极等离子电解沉积弥散Pt颗粒增韧YSZ-Pt/Al2O3-Pt双层复合涂层。涂层中弥散的Pt颗粒阻碍的氧在涂层中的扩散,提高了涂层的抗氧化性能。Pt颗粒的弥散增韧显著提高了涂层的断裂韧性,缓解了陶瓷层与合金基体在高温下产生的热应力,使得涂层在高温服役过程中具有良好的抗剥落性能。     

高氯酸掺杂聚苯胺复合阴极的制备及性能研究

目的 为提高聚苯胺海水电池正极的导电性和放电性能,研究各种制备工艺条件对电极性能的影响。方法 采用电化学的方法,以石墨纸为载体,在高氯酸体系中制备聚苯胺（PANI）/二氧化锰（MnO₂）/氧化石墨烯（GO）复合电极,研究复合电极制备的最优条件。采用X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜表征复合电极,采用交流阻抗法、循环伏安法和极化曲线研究电极的电化学性能。结果 石墨纸在室温下经30 mA/cm²的电流密度氧化60min后,在磺基水杨酸（SSA）质量浓度为15g/L,硫酸锰浓度为0.2mol/L的苯胺-高氯酸溶液里以电流密度18mA/cm²聚合20min,可制备出较优的PMGO复合电极,它与镁合金组成海水电池,以200 mA/g恒流放电至1 V,其比能量可达600 W·h/kg。PMGO复合电极的表面微观形貌是由纳米线组成的三维立体网状结构,聚苯胺与二氧化锰成功复合到氧化石墨烯表面。结论 高氯酸体系掺杂的聚苯胺导电性增强,氧化使石墨纸表面形成大量的氧化石墨烯,为苯胺聚合、复合提供大量活性点,复合后电极比表面积增大,与电解液充分...     

湿法腐蚀制备Si-TaSi_2场发射阴极阵列的工艺研究

阴极阵列形貌是影响场致发射材料发光性能的关键因素。以Czochralski(Cz)法制备的Si-TaSi2共晶复合材料为场发射阴极材料,采用湿法腐蚀制备Si基TaSi2尖锥型场发射阴极阵列。通过调整腐蚀液配比、腐蚀时间和腐蚀液温度,研究了不同腐蚀条件对Si基TaSi2尖锥形貌及阴极阵列制备的影响,获得了Si基TaSi2尖锥阴极阵列的最佳制备工艺,并对其场发射性能进行了测试。结果表明:在室温17℃,腐蚀液配比v(HF)∶v(HNO3)=1∶4,腐蚀时间15 min下得到了高长径比的TaSi2尖锥,阵列具有较好的场发射性能,开启场强为3.84 V/μm。     

Ce掺杂GdB6基阴极材料的制备及性能研究

以GdB6和CeB6粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了高致密的多元稀土六硼化物GdxCe1-xB6(x=0.0-1.0)多晶块体。系统研究了烧结温度对GdxCe1-xB6多晶块体的物相组成、力学性能、电阻率及热发射性能的影响。研究结果表明,在烧结温度为1550 ℃,烧结压强为50 MPa,保温5分钟的工艺条件下,可获得高致密的GdxCe1-xB6单相块体材料。烧结块体的维氏硬度可达24.02 GPa。热电子发射性能测试结果表明,适量的Gd掺杂可以显著提高电子发射性能,其中Gd0.1Ce0.9B6成分块体具有最佳的热发射性能,在1600 ℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到101.57 A?cm-2,零场电流密度达到21.94 A?cm-2,平均有效逸出功为2.34 eV,优于同一条件下GdB6和CeB6块体的热发射性能。     

基体材料表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响（英文）

采用真空阴极电弧沉积技术,在4组表面粗糙度不同的Cr17Ni2钢基体上制备Ti/Ti N/Zr/Zr N多层膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、砂粒冲刷试验仪和盐雾试验机分析测试多层膜的截面形貌、膜层厚度、相组成、硬度、膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐腐蚀性能等。结果表明:所制备的多层膜厚度为11.37μm,维氏硬度为29.36 GPa;多层膜能显著地提高Cr17Ni2钢基体的抗砂粒冲刷和耐盐雾腐蚀能力;基体材料表面粗糙度对膜层性能的影响很大,基体表面粗糙度越小,其膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐盐雾腐蚀性能越佳;为了获得具有良好综合性能的膜层,待表面处理的基体表面粗糙度必须控制在Ra0.40μm。     

Ti-Al-Mo系钛合金焊接过程的非等温氧化行为研究

研究了Ti-Al-Mo系钛合金熔池凝固后的高温焊缝金属在500~1300℃范围内不同温度下冷却过程中的非等温氧化行为,对比分析了空气和CO2两种气氛环境下的氧化行为机制。采用氧化增重法、XRD、SEM和XPS等分析测试手段研究了试样表面氧化程度、氧化膜形貌和物相等,结果表明：相比空气气氛,CO2气氛中试样氧化程度更低,并且其氧化层的氧化物颗粒尺寸更小,致密度更高。两种气氛下氧化层主要物相均为金红石型TiO2,在最表层为(TiO2+Al2O3)混合氧化物,并且CO2气氛下所含Al2O3比例更高。CO2气氛下的氧化层孔隙率更低,减少了CO2向内部基体的扩散,同时钛合金与CO2的热力学反应倾向显著低于空气,因此钛合金在CO2环境气氛中进行焊接将具有更低的氧化倾向,CO2可以作为钛合金焊缝金属冷却过程中一定温度范围内的保护气体。     

双阴极辉光离子轰击炉的研制

介绍了自行研制的“双阴极辉光离子轰击炉”的结构特点，与常规双重加热离子轰击炉相比，升温快，温度均匀，控温方便，且结构简单，节能；能进行离子渗Ｎ，离子渗Ｃ，离子Ｃ－Ｎ共渗等多种热处理工艺，具有良好的经济效益。     

扩散阴极用多孔钨基体材料的评述

本文梳理了扩散阴极对钨基体材料孔隙特性的设计要求。以其制备为主线,介绍了钨粉预处理、钨粉成形、钨压坯烧结、多孔钨渗（去）铜、钨骨架的热等静压及深冷加工;最后总结了钨基体材料的性能表征手段。阴极用钨粉等离子球化、挤压或注射成形是未来的发展趋势;钨骨架的热等静压改性有助于高可靠和长寿命;多孔钨的深冷加工是一种可持续的先进加工方法,有望实现钨基体的短流程制造。     

双阴极等离子溅射沉积TiC薄膜对金刚石工具性能的影响*

采用双阴极等离子溅射沉积方法对金刚石颗粒表面进行镀TiC处理。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行形貌和物相分析。使用金刚石单颗粒静压强度测定仪和人造金刚石冲击强度测定仪检测金刚石的静压强度和冲击韧性。以相同型号和粒度的普通金刚石颗粒为对比样品,讨论了镀TiC处理对金刚石工具的影响。结果表明,金刚石表面形成了一层均匀且致密的TiC薄膜,该薄膜以柱状方式沿垂直于金刚石表面方向生长。在镀层的保护下,金刚石的单颗粒强度和冲击韧性得到了提高。由于镀层改善了金刚石对胎料的润湿性,金刚石工具的冲击强度和抗弯强度也得到了提高。     

TC11钛合金表面离子轰击改性层的组织结构分析

对TC11钛合金表面离子轰击改性层进行了研究，用金相光学显微镜分析了改性层的显微组织，用X射线衍射仪对改性层进行了相结构分析，用场发射扫描电镜对试件进行了成分线扫描。结果表明，离子轰击渗扩处理后，TC11钛合金表面改性层主要由TiN,TiN和α相组成，厚度为40μm，表面改性层的含氮量明显高于心部，在α相中氮和铝的含量均比β相中稍高，α相中的含钼量比β相中含钼量低。     

离子轰击镀对铀上铝镀层组织及防腐蚀性能的影响

研究了偏压镀、循环氩离子轰击镀和间歇式镀对铀上铝镀层组织及防腐蚀性能的影响．结果表明,3种离子轰击镀方法对铝镀层的组织产生强烈影响，且组织的致密程度与其防腐蚀性能呈现了较好的一致性．在-100V、-200V和-500V偏压条件下，镀层组织致密、防腐蚀性好；在-300V偏压下，镀层的致密性和防腐蚀性均差，未加偏压(0V)的次之；循环氩离子轰击镀和间歇式镀对提高镀层的致密性和防腐蚀性更为显著．离子轰击镀沉积的铝镀层均可不同程度地为铀提供好的保护效果．     

离子渗金属机用锯条的研究

介绍一种以低合金钢为基材，齿部经双层辉光离子渗金属技术处理而具有近似高速钢成分的合金层的新型机用锯条。与传统的高速钢锯条相比，这种锯条的韧性大大改善，而成本大幅度降低。     

钨合金超声椭圆振动切削表面完整性研究

目的 研究钨合金超声椭圆振动切削表面完整性的变化规律,为实现钨合金高表面完整性加工提供理论基础.方法 设计单因素试验,采用单晶金刚石刀具开展钨合金超声椭圆振动切削试验,并与普通切削进行对比,研究不同切削深度下超声椭圆振动对工件表面形貌、表面粗糙度、微观组织、位错密度、显微硬度以及表面残余应力的影响.结果 普通切削或超声椭圆振动切削后,工件表面的位错密度、显微硬度以及残余应力均随着切削深度的增加而增大,且亚表面的晶粒都发生了一定程度的塑性变形,并出现了晶粒细化.与普通切削相比,超声椭圆振动切削可以有效抑制加工过程中鳞刺和犁沟的产生,改善表面粗糙度;工件表面会产生更高的硬化程度、残余压应力和位错密度,位错密度的量级在108 mm–2;亚表面的变质层厚度更小.结论 相比于普通切削,超声椭圆振动切削可以降低表面粗糙度,增大表面残余压应力,提高工件表面完整性.     

加热温度对掺杂钨丝再结晶组织及性能的影响

研究了在1700～1900 ℃之间不同温度及真空、分解氨气氛条件下加热对掺杂钨丝再结晶组织形态的影响.结果表明,掺杂钨丝在含有镍、铁和锰的气氛下,由于这些合金元素渗入掺杂钨丝的表层中,使钨丝表层的再结晶温度大幅度下降,以致掺杂钨丝的表层形成了等轴晶的再结晶组织,这使掺杂钨丝严重脆化,其力学性能也大幅度降低.     

MICROSTRUCTURE OF Ti－B－NFILM AND INTERFACEFORMED BY N ION BOMBARDMENTON A Ti－B FILM

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＴｉ－Ｂ－ＮＦＩＬＭＡＮＤＩＮＴＥＲＦＡＣＥＦＯＲＭＥＤＢＹＮＩＯＮＢＯＭＢＡＲＤＭＥＮＴＯＮＡＴｉ－ＢＦＩＬＭＹＡＮＧＱｉａｏｑｉｎ;ＺＨＡＯＬｉｈｕａ;ＷＵＬｉｊｕｎ;ＬＩＸｕｅｑｉａｎａｎｄＤＵＨａｉｑｉｎｇ（Ｍ...