激光辐照制备搪瓷涂层

激光辐照制备的热衷瓷涂层表面粗糙，与金属基材结合牢固，一般由Ｓｉ，Ａｌ，Ｎａ，Ｋ，Ｂ，Ｆ，Ｏ等元素组成，在激光辐照过程中Ｋ，Ｎａ明显地挥发，从而在涂层中的含量明显减少，Ｃｏ，Ｎｉ主要分布在界面附近：Ｆｅ元素也由基材进入涂层，呈梯度状分布，在界面过渡区含量很高，在涂层内含量很低，搪瓷涂层的形成与激光辐照参数，特别与激光功率间存在极为密切的关系，只有选用合理的参数，才能制得搪瓷涂层。     

搪瓷涂层对Ti-24Al-14Nb-3V抗氧化及热腐蚀性能的影响

研究了搪瓷涂层对Ti-24Al-14Nb-3V抗高温氧化及热腐蚀性能的影响.结果表明,在900℃下,由于搪瓷涂层具有较高的化学稳定性,且和Ti-24Al-14Nb-3V有比较接近的热膨胀系数,大大改善了Ti-24Al-14Nb-3V抗恒温氧化及循环氧化性能.在850℃(Na,K)2SO4中,虽然熔盐中的Na+与搪瓷涂层中的Ca2+进行离子交换引起搪瓷涂层少量减重,但它仍具有优异的抗熔融硫酸盐腐蚀能力.在850℃NaCl+Na2SO4中,搪瓷涂层对Ti-24Al-14Nb-3V具有一定的保护作用,但是由于熔盐中的Na+与搪瓷涂层中的Ca2+进行离子交换,和熔盐中的Cl-对搪瓷涂层的腐蚀作用及对基材的点蚀作用,使其保护作用下降.     

搪瓷涂层对Ti—24Al—12Nb—3V抗氧化及腐蚀性能的影响

研究了搪瓷层对Ti-24Al-14Nb-3V抗高温氧化及热腐蚀性能的影响，结果表明，在900℃下，由于搪瓷涂层具有较高的化学稳定性，且和Ti-24Al-14Nb-3V有比较接近的热膨胀系，大大改善了Ti-24Al-14Nb-3V抗恒温氧化及循环氧化性能，在850℃（Na,K)2SO4,虽然熔盐中的Na^ 与搪瓷涂层中的Ca^2 进行离子交换引起的搪瓷涂层少量减重，但它仍具有优异的抗熔融硫酸盐腐蚀能力，在850℃NaCl Na2SO4中，搪瓷涂层对Ti-24Al-14Nb-3V具有一定的保护作用，但是由于熔盐中的Na^2 与搪瓷涂层中的Ca^2 进行离子交换，和熔盐中的Cl^-对搪瓷涂层的腐蚀作用及对基材的点蚀作用，使其保护作用下降。     

高反射率抗激光烧蚀涂层的制备及数值模拟研究

以TiO₂为颜料, 硅酸钾为粘结剂(以下简称KS-T), 采用空气喷涂的方法, 在铝基底上制备了一种抗激光烧蚀涂层。研究了粉体粒径大小、固含量、涂层厚度等因素对涂层反射率的影响, 获得了1064 nm激光波段下反射率达到96.8%的KS-T涂层。基于热传导方程建立三维有限元模型模拟材料的瞬态温度场分布, 测量激光辐照过程中铝基底的背底温度变化, 与模拟结果相比较, 发现KS-T涂层可以有效地保护基底不被激光烧蚀。模拟结果显示, 在辐照一段时间后, 样品的反射率出现了下降的现象, 分析了反射率下降的可能原因;计算结果还表明考虑界面热阻(ITR)后, 涂层/基底界面处出现一个明显的温降, 阻止热流向基底的传输, 从而使铝基底保持一个较低的温度。     

高反射率抗激光烧蚀涂层的制备及数值模拟研究（英文）

以TiO_2为颜料,硅酸钾为粘结剂(以下简称KS-T),采用空气喷涂的方法,在铝基底上制备了一种抗激光烧蚀涂层。研究了粉体粒径大小、固含量、涂层厚度等因素对涂层反射率的影响,获得了1064 nm激光波段下反射率达到96.8%的KS-T涂层。基于热传导方程建立三维有限元模型模拟材料的瞬态温度场分布,测量激光辐照过程中铝基底的背底温度变化,与模拟结果相比较,发现KS-T涂层可以有效地保护基底不被激光烧蚀。模拟结果显示,在辐照一段时间后,样品的反射率出现了下降的现象,分析了反射率下降的可能原因;计算结果还表明考虑界面热阻(ITR)后,涂层/基底界面处出现一个明显的温降,阻止热流向基底的传输,从而使铝基底保持一个较低的温度。     

基于工业合金激光熔覆制备Fe基非晶涂层

以FeCoCrMoCBY块体合金为熔覆材料,采用激光熔覆在低碳钢表面制备非晶涂层,探讨不同激光功率对涂层成形及组织的影响,通过显微硬度仪、电化学工作站测试涂层显微硬度及耐腐蚀性能。研究结果表明,其他参数不变,激光功率为17.6~20.8 W时,涂层成形良好,与基材呈典型冶金结合。随激光功率增加,涂层稀释率升高,裂纹倾向增大,非晶化程度降低。激光功率为17.6 W时,涂层主要由非晶组成,稀释率低于24.2%,结构致密,包括热影响区、熔合区和熔覆区;涂层平均显微硬度为1 330HV,约高于基材9倍,在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显优于316L不锈钢。     

激光熔覆FeCoCrNi系高熵合金涂层的组织及高温摩擦学性能EI北大核心

高熵合金涂层在提高不锈钢基材的耐磨性方面具有巨大的潜力。为探究Cu/Si两种元素掺杂对FeCoCrNi高熵合金涂层组织及高温摩擦学性能的影响,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备出FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)系列高熵合金涂层。采用XRD,SEM,EDS等手段表征了涂层的微观组织及物相分布,通过高温摩擦磨损试验机测试了涂层的高温摩擦学性能。结果表明:在合适的激光熔覆工艺参数下,FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)高熵合金涂层均形成了单一的FCC型固溶体,与基体呈良好的冶金结合;Cu元素的加入降低了FeCoCrNi涂层表面硬度,但由于涂层热导率提高,界面结合情况改善;Si元素的加入促进了晶粒细化,提高了涂层表面硬度;在600℃下,Cu/Si元素的加入对涂层的摩擦学性能均有明显改善,其中FeCoCrNiCu及FeCoCrNiSi涂层的摩擦因数分别为0.24和0.19,磨损率分别为1.58×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和6.77×10^(-5)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),相比于FeCoCrNi涂层分别降低了56.1%和81.9%。FeCoCrNiCu涂层主要磨损机制为氧化磨损、疲劳磨损及轻微磨粒磨损,而FeCoCrNiSi涂层为氧化磨损。     

基于CO2激光热效应的喷塑涂层界面结合强度研究

用CO2脉冲激光扫描AISI304-喷塑涂层的表面,分析喷塑涂层的破坏特征和断裂行为,研究了激光热效应下喷塑涂层的结合强度.结果表明,可用吸收的激光能量定量地表征涂层和基体之间的结合强度,聚烯烃喷塑涂层-AISI304的理论结合强度为19.9 MPa,当涂层中塑料与基体的溶度参数相近时,涂层与基材的结合界面附着力较强.     

钛合金表面宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层

为了减少激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,设计了一种梯度生物陶瓷复合涂层并采用宽带激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金上制备了梯度生物陶瓷复合涂层,对其组织和显微硬度进行了研究。结果表明：钙和氧元素主要分布在生物陶瓷涂层中;钛和钒元素主要分布在基材和合金化层内;磷元素分布在合金层与陶瓷层中。合金层中基底组织上分布着白色共晶组织和白色颗粒,基底组织主要为Ti(Al、P、Fe、V)相,白色共晶组织主要为Fe2Ti4O AlV3,白色颗粒为结晶析出的Al3V0.333 Ti0．666;生物陶瓷层中的基底组织为胞状晶,其上分布有灰色相和白色颗粒相,胞状晶主要为CaO、CaTiO3和HA,灰色相为β-TCP及Ca2Ti2O6,白色颗粒相为TiO2。合金层的最高硬度为1600Hv0．2,生物陶瓷涂层显微硬度最大值约为1300Hv0．2。     

AA6063铝合金表面激光熔覆TiC/Al3Ti复合涂层的耐腐蚀性能

为了提高AA6063铝合金的性能,采用激光熔覆技术在AA6063铝合金表面制备了TiC增强Al3Ti复合涂层,研究了激光熔覆层的成分、显微形貌和耐腐蚀性能.结果表明:激光熔覆层由树枝晶Al3Ti、枝晶间α-Al和均匀分布的TiC颗粒组成,涂层和基材为良好的冶金结合;与基材相比,激光熔覆层的耐腐蚀性能显著提高,且随着TiC含量的增加,熔覆层的耐腐蚀性能提高.     

铝合金表面激光熔敷铜基复合材料涂层的工艺和组织

在ＺＬ１０４铝合金表面激光熔敷铜基混合粉末（ｗ（Ｂ）／％：２０Ｎｉ,８．０Ｃｏ５．０Ｆｅ,６．８Ｍｏ,１．５Ｃｒ,３．５Ｓｉ,０．２ＲＥ,其余为Ｃｕ）,制备了高硬度铜基复合材料涂层。研究发现,熔敷层稀释率随光宽度和扫描速度增大而减小,随激光束产大而显著增大;     

Microstructure and properties of tungsten heavy alloys fabricated by laser direct deposition

In this paper, tungsten heavy alloys (THAs) were fabricated by laser direct deposition technology. The phase composition, microstructure and the influences of Fe and Co content on the properties of THAs were investigated. The results showed that the laser deposition layers were composed by W, Ni₄W and Ni, fine and dense columnar crystals were distributed between non-melting W particles. The direction of crystals growth nearly paralleled the deposition direction at the bottom of deposition layers and nearly paralleled the scanning direction at the top. Both Fe and Co could increase the tensile strength of THAs and the elongation of W–Ni–Co alloys was higher than W–Ni–Fe alloys.     

金属/聚合物转化陶瓷复合材料的原位反应合成和磁学性能研究

在高温转变陶瓷工艺过程中,通过不同金属元素(Ni、Mn、Co和Fe)的添加,原位反应合成出Si-CN陶瓷基体的复合材料.由于金属元素的存在,使得所合成的复合材料的质量损失减小,密度增加.富金属相能均匀分布在基体材料中,复合材料无明显缺陷.XRD分析结果表明,Ni、Mn和Fe在高温分解过程中与基体都发生反应,分别生成了Ni31 Si12、Mn5Si3和Mn2N0.86、Fe3Si,而Co没有.由于这些不同富金属相的存在,使得复合材料的磁学性能在低温(77K)和室温(300K)有所不同.     

Enamel coating for protection of the 316 stainless steel against tribo-corrosion in molten zinc alloy at 460℃

Hot-dip galvanizing provides excellent corrosion and wear resistance for steels.However,the equipment itself,such as the steel roller,immerged in corrosive molten zinc suffers serious material loss during steel's production.Its protection has become the main technique problem in modern galvanizing line.In this study,an enamel coating was designed and prepared.Its tribo-corrosion in molten zinc alloy(Zn-0.2 wt%Al)at 460℃was investigated in comparison with the traditional WC-12 Co composite coating and the 316 stainless steel.Results indicate that the steel suffers serious material damage.Various corrosion products of Fe₂ Al₅ Znx form at the worn surface and the wear scar has reached 200μm deep after merely 5 h tribo-corrosion.Though the two coatings provide an improved tribo-corrosion resistance,for the WC-12 Co coating,its chemical reaction with the molten zinc increases brittleness and promotes cracking.The synergistic wear and corrosion cause its degradation.The enamel coating performs better during tribo-corrosion.It is chemically stable in molten zinc thus able to provide high corrosion resistance.In addition,the amorphous[Si04]network and the self-lubricating CaF₂ crystallite help it to build up an intact amorphous glaze layer readily at surface on sliding,leading to a reduced wear loss.During the whole tribo-corrosion process,the enamel coating is completely free of cracking,and the Zn penetration is inhibited.     

Fe基非晶合金涂层的等离子喷涂制备工艺研究

一种Fe基非晶合金粉末（含Si,B，Cr,Ni等）被用于大气等离子喷涂试验，结果表明，采用等离子喷涂工艺成功地制备出了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层，涂层各区域的组织均匀一致，涂层由变形良好的带状粒子相互塔接堆积而成，涂层致密度高，孔隙率低，氧化物含量较少，并具有很高的硬度，显微硬度在530～790Hv0.1范围内，涂层与基材结合良好，结合强度可达27MPa以上，能够满足实际使用要求。     

真空热处理对NiCoCrAlTaY涂层／Ti62421S钛合金界面组织结构及元素扩散行为的影响

采用电弧离子镀（AII））技术在Ti62421s钛合金基体表面沉积NiCoCrAlTaY涂层。通过XRD、SEM与EDS能谱分析研究了不同真空热处理制度下NiCoCrAlTaY涂层／Ti62421s基体界面显微组织的变化和元素扩散行为。结果表明：沉积态的涂层主要由Cr2Ni3相、Al4Ni15Ta相和NiCoCr相组成。从750℃开始,NCoCrAlTaY涂层和钛合金基体有明显的界面反应,850℃真空热处理后界面出现明显的分层,析出Ni3（A1,Ti）、Ti（Ni,Co）和Ti2（Ni,Co）相;随着温度的升高,界面分层并加厚,同时出现kirkendall空位带,导致涂层退化。经950℃退火后涂层剥落,只有TiCr4相。650℃／3h、750℃／3h真空热处理过程中,涂层／基体界面发生Ni、Co、Ti元素互扩散,涂层中Ta和cr元素基本未向基体扩散。     

激光熔敷钴合金涂层的抗空蚀和冲刷磨损性能

采用激光熔敷方法在20SiMn低合金钢表面制成了Co合金涂层，以两种目前水轮机转用材20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢作为对比材料，对涂层进行了空蚀，液固两相流冲刷磨损及空蚀和冲刷磨损联合作用实验，采用失重法并结合能谱分析，X射线衍射分析及显微硬度测量等手段研究了涂层的显微结构和在不同形式损伤下涂层的性能并分析了原因。结果表明：在20SiMn低合金钢表面激光熔敷形成的Co合金涂层有良好的抗空蚀性能，这与涂层在空蚀过程中发生的应力诱发马氏体相变密切相关。良好的抗空蚀性能有利于提高涂层抗空蚀和冲刷磨损联合破坏，从而使涂层表现出与0Cr13Ni5Mo不锈钢接近的抗联合损伤性能。     

Effects of Annealing on High-Magnetoresistance Tunnel Junctions Using Co75Fe25 Ferromagnetic Electrodes

1. IntroductionSpin tunneling magnetoresistive effect in ferromagnet / insulat or / ferromagnet (FM / I / F M ) j "net ionshas been the subject of intense study since the discovery of large tunneling magnetoresistance (TMR) inFe/Alzos/Fe and CoFe/Alzos/Co junctions at roomtemperature (RT)[',']. TMR ratio of FM/I/FM junctions at the early period 'was achieved only a fewpercent at RT due to the restriction of fabricationtechnology and TMR junction structure and area[3-6].Recently, re…     

激光熔覆原位生成VC-Fe_3C/Fe-Ni复合涂层的组织与性能

针对超高速电梯安全钳楔块耐高温磨损性差的问题,以FeV粉、石墨粉和Ni粉为原料,在楔块摩擦面进行了激光熔覆原位生成VC-Fe_3C/Fe-Ni复合涂层的实验,分析了不同粉末质量配比、不同工艺参数下熔覆层的组织演变规律,测试了熔覆层的硬度、高温耐磨损性和冲击韧性等力学性能。研究表明:通过原位反应,可获得由VC、Fe-Ni固溶体和Fe_3C组成的复合涂层;VC的含量随石墨含量的增加而增加;在较低的扫描速度下,VC颗粒呈球状或胞状,弥散分布在Fe-Ni固溶体上。当扫描速度较高时,VC呈菊花状、枝晶状和块状,主要分布在晶界上;当FeV粉、石墨粉和Ni粉的质量比是8∶3∶8时,熔覆层搭接时不产生裂纹,复合涂层平均维氏硬度5.9GPa,VC-Fe_3C/Fe-Ni涂层高温磨损量为Ni60激光熔覆层的25%,为45钢的9.7%,VC-Fe_3C/Fe-Ni涂层冲击韧度值比Ni60激光熔覆层提高37.6%。将该工艺应用于电梯安全钳等零件的强化领域,将大大提高电梯零件的耐磨性和使用寿命。     

Carbon nanotube formation over laser ablated M and M/Pd (M = Fe,Co, Ni) catalysts: The effect of Pd addition

Monometallic and bimetallic M and M/Pd (M = Fe, Co, Ni) nanoparticles were prepared by pulsed Nd:YAG laser ablation of bulk M and Pd targets in acetone and transferred onto Si wafers to catalyze carbon nanotubes from decomposition of liquid petroleum gas via thermal chemical vapor deposition at 750°C. Transmission electron microscopy and optical extinction study revealed that the prepared M and M/Pd nanoparticles have rather spherical shape and their aspect ratios are nearly one. In comparison to monometallic M catalysts by addition of Pd, the average sizes of produced bimetallic M/Pd catalysts increased. Carbon nanotubes' characterization revealed that by addition of Pd to laser ablated M catalysts the average diameter, the yield, and quality of end product carbon nanotubes were increased. The average diameter of grown carbon nanotubes increases as: Ni < Ni/Pd < Co < Co/Pd < Fe < Fe/Pd and the quality of them increases as: Ni < Co < Fe < Ni/Pd < Fe/Pd < Co/Pd.