多弧离子镀装饰膜层的色泽研究

运用多弧离子镀的方法，在1Cr13不锈钢及黄铜镀铬基体的表面上制备了氮化钛仿金装饰膜层。对氮化钛装饰膜层的色泽进行了研究，发现膜层具有装饰效果的黄金色彩，并讨论了镀膜工艺对膜层色泽的影响。     

磁控溅射法制备氮化硅薄膜的耐磨性研究

氮化硅(Si_3N_4)薄膜具有化学稳定性高、电阻率高、绝缘性好、光学性能良好(其折射率在2.0左右)等特性。同时氮化硅膜是一种很好的耐磨材料,其铅笔硬度理论上可以达到9H以上,通过在其它的镀膜产品上加镀一层氮化硅膜,可有效改善原有镀膜产品的耐磨性,避免膜层出现膜面划伤而造成的外观不良。本文主要研究采用中频磁控反应溅射制备氮化硅薄膜,氮化硅薄膜的耐磨性能取决于镀膜过程中的各种工艺参数,包括:N_2/Ar比、沉积温度、溅射功率、膜层厚度2等。通过对不同工艺条件下镀制的氮化硅薄膜的耐磨性及膜层结构进行对比,筛选出具有优良耐磨性能的氮化硅薄膜的工艺参数。     

黄铜表面着色工艺

采用两种化学着色工艺,分别在黄铜表面得到了青绿色膜层和黑色膜层。采用电化学测试、点滴试验、耐磨性测试和扫描电镜对着色黄铜的耐蚀性、耐磨性和表面形貌进行了检测。黄铜表面着青绿色的最佳工艺条件为:硫代硫酸钠120g/L,硫酸镍40g/L,氯化铵60g/L,温度25℃,时间7min。黄铜表面着黑色的最佳工艺条件为:过硫酸钾12g/L,氢氧化钾50g/L,温度55℃,时间9min。黄铜着青绿色后,膜层暗淡,均匀性和耐磨性较差;而黄铜着黑色后,膜层致密,色泽光亮,并且其耐蚀性和耐磨性均比着青绿色膜层的强。黄铜着黑色工艺能同时起到装饰、防腐、耐磨的作用,具有较强的实用价值。     

模具材料表面镀层耐磨性的研究

运用离子镀的方法，在Cr12MoV模具钢表面制备了氮化钛镀层，用磨损试验机进行了镀层的磨损试验和磨损寿命实验，测量了镀层硬度，分析了镀膜工艺参数对镀层耐磨性的影响，发现基体温度和氮气分压是主要影响因素。     

锰系耐磨磷化工艺改进

对锰系耐磨磷化膜层的结晶细致程度和膜层厚度选择提供了最佳的工艺配方及参数,对影响膜层质量的磷化液、细化剂、温度、时间进行了正交试验,确定了最佳工艺参数。实验结果表明,采用该工艺可得到膜层结晶细致、厚度均匀、耐蚀性好的锰系耐磨磷化膜层。     

工艺参数对2060-T8铝锂合金微弧氧化膜性能的影响

采用8g/L Na_2SiO_3·9H_2O+1g/L NaOH溶液对2060-T8铝锂合金进行微弧氧化。研究了微弧氧化膜的微观形貌、粘结性和耐磨性随工艺参数的变化。结果表明,通过微弧氧化处理可在2060-T8铝锂合金表面制得内部致密、外部疏松的陶瓷膜,膜层与基体结合良好,表面较粗糙,有大量微孔和胞状凸起。在正脉冲电压450 V,脉冲频率500 Hz,占空比40%的条件下微弧氧化45 min,所得膜层的粘结强度可达28.2 MPa,比2060-T8铝锂合金高1.02倍。在正脉冲电压400 V下所得微弧氧化膜层的耐磨性最好,磨损率是母材的2.7%。     

浮法玻璃复合法在线镀双层膜的研究

在浮法玻璃生产线的锡槽内和玻璃板面温度600℃的退火窑区分别采用电化学方法和化学气相沉积法,在浮法玻璃表面在线镀膜,制备了双层膜。对双层膜的光谱性能、耐磨性和耐酸碱性进行了测试。用扫描电镜、原子力显微镜对膜的表面形貌和断面进行了观察。结果表明：这种在线复合法制备的双层膜增强了单层膜的阳光控制功能,同时可赋予玻璃多种需要的颜色。双层膜光谱性能和颜色特征可以通过改变工艺条件得到调节。膜层表面均匀,耐磨性、耐酸碱性良好。     

真空镀氮化钛膜层的退除

<正>近年来,气相沉积技术发展很快,真空镀工艺是其中之一。在众多的真空镀金属和非金属覆膜中,氮化钛膜层以其具有的高硬度、耐磨、抗腐蚀及良好的装饰性能应用最为广泛。     

钛及其合金发蓝

简要地叙述了钛及其合金发蓝的工艺操作，并同高电压发蓝工艺作了比较，认为高电压发蓝难于避免“色差”，而且膜层耐磨性差。指出只要严格按照业已出版的电镀工艺书上提供的工艺配方去操作，理想的发蓝膜层是不难取得的。     

手表装饰用氮化锆薄膜的制备及性能

采用离子镀与磁控溅射工艺在316L不锈钢上制备了Cr(Si)/ZrN/Au梯度薄膜。该薄膜呈金黄色,具有优良的结合强度、耐蚀性和耐磨性,是理想的手表用装饰性膜层。其中金层厚度小于10 nm,用金量极少。     

阳极氧化对TC4钛合金力学与耐磨性能的影响

对比分析了脉冲阳极氧化和直流阳极氧化工艺对TC4钛合金表面形貌、拉伸性能、疲劳强度和耐磨性的影响。结果表明,脉冲阳极氧化和直流阳极氧化膜的粗糙度相较于TC4钛合金更大,而表面硬度从高至低为:脉冲阳极氧化膜>TC4钛合金>直流阳极氧化膜。虽然阳极氧化后试样的力学性能都相较于处理前有不同程度的减小,但是耐磨性有较大的提升。脉冲阳极氧化试样的疲劳强度接近TC4钛合金基材,且明显高于同样膜厚的直流阳极氧化试样,它的强度、断后伸长率和耐磨性也更优。     

复合氧化工艺对医用钛合金耐蚀性和耐磨性的影响

采用阳极氧化和热氧化相结合的复合氧化工艺对医用钛合金进行氧化处理,研究了氧化液的组成和热氧化温度对钛合金氧化膜表面形貌,耐蚀性和耐磨性能的影响。实验结果表明,复合氧化工艺可以提高钛合金表面的耐蚀性能和弹性模量,改善了钛合金的耐磨损性能。     

High performance PEEK/AlN micro‐ and nanocomposites for tribological applications

The tribological properties of poly(ether–ether–ketone) (PEEK)/aluminum nitride (AlN) composites reinforced with micro‐ and nano‐AlN particles were evaluated under dry sliding conditions. The wear resistance of pure PEEK is 10‐fold higher than mild steel. It was further improved by 2‐fold at 20 wt % micro‐AlN and by more than 4‐fold at 30 wt % nano‐AlN composite compared with pure PEEK. The improvement in wear resistance was attributed to a thin and coherent transfer film. However, it was deteriorated on further increasing micro‐AlN. The coefficient of friction of the composites was increased. Scanning electron microscopy and optical microscopy of worn surfaces and transfer films have been explained in detail. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

生物医用氮化碳薄膜的力学性能比较研究

使用磁控溅射法在生物医用NiTi合金基体表面制备了Ti／TiN、Ti／DLC以及Ti／CNx梯度薄膜,利用扫描电镜研究了薄膜的截面形貌,并使用划痕仪及摩擦磨损仪研究比较了薄膜的力学性能。结果表明：薄膜均表面平整,与基底结合紧密。Ti／CNx薄膜与NiTi合金基底的结合力大于Ti／DLC薄膜,略低于Ti／TiN薄膜。3种梯度薄膜均能有效改善NiTi合金的耐磨损性能,其中,Ti／CNx薄膜拥有最低的摩擦系数和最完整的磨损表面,耐磨性最好。     

Titanium–Silicon–Nitrogen Composites with High Wear Resistance in Water and in Artificial Sea Water

Titanium–silicon–nitrogen (Ti-Si-N) composites were produced from a mixture of Si₃N₄, titanium nitride (TiN), and titanium by spark plasma sintering to develop wear-resistant materials with good environmental and biological compatibilities in water and sea water. The Ti-Si-N composite consisted of Si₃N₄, TiN, and titanium metal-rich particles coated with TiSi _x . Results of sliding tests in water and in artificial sea water showed that the wear resistance of the Ti-Si-N composite was much better than that of the titanium metal.     

(AlCrNbSiTiV)N高熵合金氮化薄膜溅镀参数的灰关联分析优化

采用直流反应式磁控溅镀法在硅晶片和住友刀具BN2000上制备(AlCrNbSiTiV)N高熵合金氮化薄膜。通过正交试验考察了溅镀功率、沉积温度、氮氩气流量比和基材偏压对薄膜的摩擦因数、硬度和刀具磨损的影响。对信噪比进行灰关联分析,以实现多目标优化,得出最佳工艺参数为:溅镀功率200 W,沉积温度200°C,氮氩气流量比0.3,基材偏压100 V。该条件下所得薄膜的摩擦因数为0.46,显微硬度为1243.72 HV,刀具磨损最小。     

Si含量对电弧沉积TiAlSiN薄膜性能的影响

利用等离子体辅助电弧沉积技术制备了不同成分的TiAlSiN多元薄膜,并研究了Si含量对薄膜组织结构、显微硬度和耐磨性的影响。XRD物相分析表明:薄膜主要由AlN和TiN组成。随着膜层中Si含量的增加,薄膜的结构由明显的柱状晶转变为致密的玻璃态结构,显微硬度逐渐提高,耐磨性能得到明显改善。     

喷涂距离对APCVD制备的TiN薄膜性能的影响

以TiCl4和NH3为原料,用常压化学气相沉积法在玻璃基板表面沉积得到了TiN薄膜.采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、电阻仪、紫外-可见光谱仪等研究了喷涂距离(输入TiCl4管道末端到基板之间的距离)对沉积的TiN薄膜的结晶性能和表面形貌,以及薄膜的电学性能和光学性能的影响.结果表明:当喷涂距离为5cm和10cm时,玻璃基板表面形成电阻较高、反射率较低的较疏松薄膜.当喷涂距离增加到13cm和15cm时,可以得到结晶良好、低电阻、高反射、致密的TiN薄膜.当喷涂距离进一步增加到20cm以上,得到的薄膜的电阻率随之升高而反射率下降.对喷涂距离对薄膜性能的影响机理进行了分析,认为喷涂距离的变化会影响扩散到达并吸附在基板表面的反应物分子数量比例,进而影响沉积薄膜的性能.     

Tribomechanical and microstructural properties of cathodic arc-deposited ternary nitride coatings

Sintered carbides are promising materials for surfaces that are exposed to extreme wear. Owing to their high service load, ceramic-based thin films are coated on carbides using different techniques. In this study, non-toxic and cobalt-free powder metallurgy-sintered carbide samples were coated with TiN, TiAlN, CrAlN, and TiSiN ceramic-based thin film coatings by cathodic arc physical vapor deposition. The microstructure (phase formation, coating thickness, surface roughness, and topography), mechanical properties (hardness, modulus of elasticity, and plasticity indices), and tribological properties (nanoscratch and wear behavior) of the thin film coatings were investigated. No cracks or defects were detected in these layers. The ceramic-based ternary nitride thin film coatings exhibited better mechanical performance than the TiN coating. The TiN thin film coating had the highest average surface roughness, which deteriorated its tribological performance. The ternary nitride thin film coatings exhibited high toughness, while the TiN thin film coating exhibited brittle behavior under applied loads when subjected to nanoscratch tests. The wear resistance of the ternary nitride coatings increased by nearly 9–17 times as compared to that of the TiN coating and substrate. Among all the samples investigated, the substrate showed the highest coefficient of friction (COF), while the TiSiN coating exhibited the lowest COF. The TiSiN thin film coating showed improved mechanical and tribological properties as compared to other binary and ternary nitride thin film coatings.     

电流密度对Ti 6Al 4V微弧氧化膜形貌和性能的影响

采用NaAlO2-Na3PO4-NaF溶液体系,研究了电流密度对Ti 6Al 4V合金微弧氧化膜厚度、生长速率、表面形貌、粗糙度、组成相以及氧化膜耐蚀性、耐磨性等影响.结果表明,(1)在试验的电流密度范围内,氧化膜的厚度随电流密度的增大呈线性增大,但氧化膜的粗糙度却几乎呈指数增大,表面质量变差;(2)在质量分数为3.5%的NaCl溶液中显示了比Ti 6Al 4V钛合金更好的耐蚀性;(3)在干摩擦条件下,氧化膜的摩擦系数高于基体的,氧化膜的磨损机制为脆性断裂.