Mo丝网上双层Ir/W高温抗氧化涂层的制备与表征（英文）

为改善溅射依涂层与钼基体之间的结合力,在钼基体与依涂层之间制备了钨粘结层,并成功在钼丝网上制备了双层的铱/钨涂层。研究表明,钨粘结层的制备能有效改善铱涂层与钼基体之间的结合力,从而有效抑制铱涂层的剥落。对于制备态的样品,W粘结层与铱涂层以及钼基体之间未出现明显的互扩散。X射线衍射结果表明,溅射铱涂层为多晶结构且呈(111)择优取向生长。根据Movchan-Demchishin模型,所制备的双层铱/钨涂层的显微结构与"1区"结构类似,该结构表明所制备的涂层横向结合力弱,在拉应力状态下易发生开裂。     

纳米Ag-Zn双层点阵涂层制备方法与表征

纳米银离子与锌离子具有良好的抑菌性能,而Ag-Zn混合涂层中离子相互作用产生生物耦合电磁场,能促进受损细胞的增殖和生长,有益于伤口组织愈合,可作为新型复合材料运用于医疗卫生行业中.以多孔阳极氧化铝薄膜为辅助衬底,利用直流-交流射频双向磁控溅射沉积方法,制备出性能良好的纳米Ag-Zn双层点阵涂层.通过扫描电子显微镜、X-...     

用磁控溅射法制备热障涂层的研究进展

介绍磁控溅射制备热障涂层的组织结构和性能,分析影响磁控溅射热障涂层质量的因素,并探讨涂层失效和溅射多元复合热障涂层方面的问题,指出今后的发展方向,如新溅射工艺、新材料和新的涂层设计等.     

锆合金表面Mo/Al/Cr复合涂层的抗高温水蒸气氧化性能

锆合金是重要的核燃料包壳材料,在包壳表面沉积抗高温水蒸气氧化涂层是在失水事故中避免核泄漏的有效途径,然而涂层在高温氧化过程中存在氧化产物不稳定及界面扩散问题。用磁控溅射的方法在Zr-4合金表面沉积Mo/Al/Cr复合涂层,拟利用Al层生成氧化铝提升抗氧化温度上限,利用Mo层阻挡Al与Zr-4基体的扩散。用SEM表征涂层的表面及横截面形貌,利用XRD分析涂层物相结构,用纳米压痕的方法评价涂层的力学性能,用管式炉连接水蒸气发生器来评价涂层的抗高温水蒸气氧化性能。结果表明：在锆合金表面制备的Mo/Al/Cr复合涂层与基体结合良好,结构完整,界面清晰,硬度高于Zr-4合金基体。在高温水蒸气氧化试验中,复合涂层中的Al会发生熔融,导致涂层结构的破坏而不能生成连续致密氧化铝膜。在Cr层、Al层失效的情况下,Mo层可以有效阻挡Al及O元素向基体内部扩散。探讨了Al作为抗氧化层及Mo作为扩散阻挡层的可行性,试验结果可为核燃料包壳涂层的设计选材提供借鉴和支撑。     

SiC颗粒表面Mo涂层的制备与分析

采用磁控溅射法在碳化硅(SiC)颗粒表面成功制备了金属钼(Mo)涂层,分析了Mo涂层的成分和形貌;为改善初始涂层成分和形貌,对镀Mo改性SiC复合粉体进行了不同工艺的结晶化热处理,重点研究了热处理对SiC颗粒表面Mo涂层形貌和成分的影响。结果表明,磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积Mo涂层,随磁控溅射时间的延长,SiC颗粒表面Mo涂层的粗糙度增大,但磁控溅射后SiC颗粒表面Mo涂层为非晶态。热处理能够有效改善SiC颗粒表面Mo涂层的成分、形貌及结晶状态,在600~1200℃之间结晶化热处理过程中,随热处理温度升高,SiC颗粒表面Mo涂层形貌主要经历了以下4个阶段变化:Mo涂层初步致密化—Mo的结晶致密化—Mo涂层的聚集长大—Mo与SiC之间化学反应;相应的Mo原子的存在状态也经历了如下变化:非晶态Mo原子—晶态Mo原子—Mo_2C和MoSi_2。其中800~900℃之间为最佳热处理温度,此时Mo涂层致密均匀包覆完整。SiC表面连续均匀致密的Mo涂层,有利于改善SiC颗粒增强金属基复合材料中基体与增强体之间的界面结合并控制不利界面反应,有利于复合材料综合性能的提高,必将扩大SiC颗粒作为增强体的应用范围。     

Mo合金高温抗氧化涂层的研究

用粉末固体渗法在钼合金表面制备了MoSi2渗层,研究了铝硅共渗和硼硅共渗对渗层的结构和抗氧化性能的影响.结果表明,与渗硅相比,铝硅共渗层厚度保持不变,渗层由单层结构变成多层复合结构,抗氧化性下降;硼硅共渗层厚度减少,结构没有明显改变,抗氧化性能得到了明显改善.     

磁控溅射沉积银薄膜/涂层的研究进展

银薄膜/涂层是一种在高新技术领域极具潜力的新材料,近年来在现代工业中得到了广泛的应用。采用磁控溅射制备的银薄膜/涂层具有优异的附着力,通过选择相应的沉积参数可以实现对银薄膜/涂层微观结构及性能的调控。本文综述了磁控溅射沉积银薄膜/涂层的主要制备工艺,评述了银薄膜/涂层在其主要应用领域内的研究进展,并对其未来的发展进行了展望。     

钼钨合金抗氧化涂层的制备及性能

采用原位反应法对不同钨含量的钼钨合金表面进行渗氮-渗硅处理,制备了高温抗氧化涂层.采用扫描电子显微镜及X射线衍射分析了钼钨合金中钨含量对涂层形貌和结构的影响,并评价了涂层在1600℃的抗氧化性能,简要分析了涂层的抗氧化机理.研究表明,随着钼钨合金中钨含量的增加,涂层表面硅渗出量减少,说明钨含量的增加可以有效地减缓Si元...     

Ni基合金高温抗氧化陶瓷涂层的制备及性能表征

为提高Ni基合金的高温抗氧化能力,采用陶瓷粘结相与Cr2O3制成料浆,在1300℃熔烧制备一层高温抗氧化陶瓷涂层.结果表明,该陶瓷涂层结构致密,与基体结合牢固,抗热震性能良好.涂层试样在1100℃空气中连续100h抗高温氧化实验表明:陶瓷涂层展现出良好的抗高温氧化能力.     

FeCrAlTi高温抗氧化涂层的制备与性能

化学反应气相传输涂层是一种表面涂层新技术,用这种方法制备出了致密的FeCrAlTi高温抗氧化涂层,对涂层的性能进行了初步测试.结果表明涂层与基体之间有良好的结合力和较好的抗氧化能力.     

基于高功率脉冲磁控溅射的Cr膜层研究进展

Cr膜层因其优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能,在航空航天、武器装备和核电能源等领域得到广泛应用。由于传统电镀硬铬技术具有一定的污染,人们一直致力于寻找一种无污染的高性能Cr膜层制备方式。具备清洁特性的物理气相沉积技术,尤其是具有高离化率和高结合力特点的高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术现已成为膜层研究领域的热点。介绍HiPIMS-Cr靶的放电特性,指出在Cr膜沉积过程中获得高Cr离化率的条件;对比HiPIMS-Cr膜层与传统工艺(电镀硬铬、直流磁控沉积溅射、电弧混合溅射等)制备的Cr膜层在表面形貌、微观组织和力学性能等方面的差异,概述不同工艺组合对Cr膜层沉积速率的影响,探讨不同影响因素对HiPIMS-Cr膜层的微观组织、力学性能的影响及相关研究进展。最后对HiPIMS-Cr膜层制备及其应用研究的趋势进行展望。     

磁控溅射类石墨镀层的微观组织观察与分析

利用非平衡磁控溅射系统制备了含微量Cr的类石墨镀层,使用四点探针法测量所制备镀层的电阻率,测试结果表明所制备镀层工作层为类石墨层。使用SEM观察了镀层形貌,使用TEM及HRTEM观察了镀层的微观组织并利用选区电子衍射分析了镀层相结构,观察和分析结果表明:镀层表面质量良好,镀层的纯Cr金属底层为柱状晶结构,过渡层的晶体结构为非晶相中嵌有Cr纳米晶结构;工作层为非晶结构。测定了镀层的硬度、结合力,以及在不同载荷下的摩擦因数和比磨损率,测试结果表明:所制备镀层具有高硬度、高结合力、低摩擦因数和低比磨损率,且高载下比低载下有更低的摩擦因数。分析和讨论的结果还表明:工作层的非晶结构,是使所研究镀层具有高硬度、高结合力、低摩擦因数、低磨损率低的主要原因。     

溅射Co—Cr—Al—Y涂层的结构

研究了平面磁控溅射Co-30Cr-6Al-0.5Y涂层的结晶组织及溅射参数对它的影响。结果表明,溅射层由hcp ε-Co或fcc α-Co钴固溶体与极少量βCoAl相组成。ε-Co在〈100〉,fcc α-Co在〈110〉方向有择优取向,晶体类型和择优取向程度与溅射条件有关。溅射时样品在靶前固定,则溅射层晶粒细,结构致密,表面光洁度好;样品在靶前旋转,则结果相反。     

磁控溅射沉积V-Al-N 涂层的结构和性能研究

通过反应磁控溅射法制备了V1-xAlxN(0≤x≤0.67)涂层,研究了Al含量对涂层微观结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响.结果表明:在0≤x≤0.51范围内,随Al含量的增加,V1-xAlxN涂层的微观结构不断变得致密,硬度不断提高,其中结构最为致密的V0.49Al0.51N涂层的硬度较VN提高了近3倍;在较宽的成分区间内,V1-xAlxN涂层结构均比较致密,硬度大于30 GPa,最高硬度达到41 GPa;随着硬度的改善,V1-xAlxN涂层的摩擦磨损性能较VN涂层也有不同程度的提高.     

轰击离子能量对V2AlC MAX相涂层结构及力学性能的影响

采用物理气相沉积（PVD）磁控溅射沉积方法,通过改变轰击离子能量制备高密度的V₂AlC涂层,并探究不同轰击离子能量对涂层结构和性能的影响。利用能谱仪测试、X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、原子力显微镜对涂层的化学组成、相结构、表面与截面形貌进行分析,同时利用纳米压痕测试评价V₂AlC涂层力学性能。结果表明,提高轰击离子能量从15 eV到35 eV可以有效使得V₂AlC涂层致密化,且降低涂层表面粗糙度~50%（从~20.2 nm到~11.9 nm）,同时提高涂层的硬度~50%（从~14 GPa到~21 GPa）,与杨氏模量~20%（从~309 GPa到~363 GPa）。但当轰击离子能量升高到50 eV时,Al元素含量急剧下降,涂层由V₂AlC相转变为V₂C与VC多相混合。轰击离子能量的提高有效改善V₂AlC涂层的结构,提高V₂AlC涂层的硬度,杨氏模量,但需控制轰击离子能量改变范围才可实现结构与性能最优化。     

Effects of Al Content on Microstructure and Mechanical Property of CrAlN Coating Synthesized by Reactive Magnetron Sputtering

A series of CrAlN coatings with different Al content were synthesized on high-speed steel(M2)substrate by reactive direct current(DC)magnetron sputtering.The influences of Al content on the microstructure and mechanical property of CrAlN coatings were studied by scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction(XRD),energy dispersive spectrum(EDS)and nano-indentation techniques,respectively.The results indicate that the coatings exhibit only fcc c-CrN phase when Al content is less than 65 at%,and fcc c-CrN and c-AlN phases when Al content is 78 at%.The coating with Al content of 60 at%exhibits high hardness and elastic modulus.The maximum hardness and elastic modulus values could reach 36.8 GPa and 459.5 GPa,respectively.     

Characteristic comparison of metal films coated onto the cenosphere by chemical and magnetron sputtering methods

Metal-coated cenospheres have been widely used in Industries. Different coating methods result in different characteristic metal films. Hie metal film on the cenosphere by chemical coating does not appear to be very smooth, exhibiting metal piled up and pin holes on the surface and leaving some spots uncoated. Meanwhile, the metal film is not tightly absorbed onto cenospheres and is easy to peel off. However, the metal film prepared by magnetron sputtering is compact, smooth and without pin holes. The film has good affinity to the cenosphere surface. Such films do not separate with it even when the cenosphere is crushed. Both the metal films give the same XRD patterns, indicating tnat the crystal structure of the metal films by these two methods is the same. Chemical coating is a complex process and harmful to the environment, but it fits ultrafine powder coating (the particle size can be less than 2 μm). The magnetron sputtering method is environmental friendly and works quickly, but this method requires specially designed equipment and does not work for ultrafine powders. If the particle size is less than 30 μm, the coating process is hard to carry on.     

还原性气氛制备Zr-B-N纳米复合涂层的结构及性能分析

目的 制备高纯度、超硬、高耐磨的Zr-B-N纳米复合涂层。方法 在反应气体中掺入还原性气体H2,利用氢元素强还原性去除真空室以及反应气氛中残留的O杂质,采用脉冲直流磁控溅射技术,通过调节N2+H2混合气体流量制备高纯度Zr-B-N涂层。利用扫描电镜、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机等设备对涂层的微观结构、力学性能和摩擦性能进行测试,并分析其变化机理。结果 随着N2+H2流量的增加,Zr-B-N涂层内N含量在N2+H2流量为10 mL/min时达到最高。从截面形貌可以看出,涂层结构由粗大的柱状晶逐步转变为玻璃状细小柱状晶结构,涂层更加致密,呈现典型的纳米复合结构。微量H元素的掺入,减少了涂层制备过程中O相关化学键的生成,制备出的Zr-B-N涂层晶粒的生长环境得到改善。在N2+H2流量为 10 mL/min时,涂层的硬度和弹性模量达到最大值40.26 GPa和532.98 GPa,临界载荷最大约为60.1 N,摩擦系数较小,为0.72,磨损率在此时最低,为1.12×10^–5mm³/(N.m)。结论 当N2+H2流量为10 mL/min时,制备出了超硬Zr-B-N纳米复合涂层。适量氢元素的掺入,充分去除真空室内氧杂质,改善了涂层中晶粒的生长环境,有效地提高涂层的硬度及摩擦磨损性能。