高速钢表面真空电弧沉积ZrN薄膜的组织与性能研究

通过试验研究了在高速钢表面真空电弧沉积ZrN薄膜的组织与性能 ,分析了真空度和偏压条件对ZrN薄膜显微结构及性能的影响     

真空阴极电弧沉积（Ti,Al）N薄膜的应用研究

为了提高TiN涂层刀具的耐磨性,采用钛铝合金靶,以真空阴极电弧沉积法制备了（Ti,Al)N涂层,对膜层形貌成分,组织结构及硬度进行了测试及研究,并试验了（Ti,Al)N涂层高速钢钻头及YG6硬质合金刀具的使用寿命,结果表明：（Ti,Al)N涂层硬度高达HV0．1,15,3700,（Ti,Al)N涂层使高速钢钻头及YG6硬质合金刀具的使用寿命显著提高。     

金属多层膜磨损特性研究

研究了金属多层膜的磨损特性与磨损机理,镀膜材料为铝青铜（ＱＡ１１０－４－４）和不锈钢（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）,采用离子镀法分别与铝青铜和不锈钢试样上镀得多层膜和单层厚膜。通过磨损试验和电子显微观察等方面研究了膜层的耐磨性和磨损机理。结果表明,金属多层上具有极好的耐磨性,其良好磨损性能是与多层膜的显微组织的改善有关。     

真空电弧阴极斑点的研究方法

通过论述了真空状态下电击穿的一般原理,介绍了真空电弧的阴极斑点的研究方法和研究内客.分析了抗电弧烧蚀能力强的阴极材料和其它粗晶、纳晶金属和合金的电极材料的主要区别.同时也指出了现有研究方法的局限性.     

离子束辅助真空电弧沉积Zr-Ni-N薄膜的研究

采用多弧离子镀技术在高速钢和单晶硅基体上制备Zr-Ni-N复合薄膜,研究了低能氮离子束对Zr-Ni-N涂层结构、表面形貌和硬度的影响。研究表明:用低能氮离子束辅助真空电弧沉积Zr-Ni-N膜,ZrN结构在(111)晶面出现一定的择优取向,并对Zr-Ni-N膜层有一定的强化作用,膜层表现出较高的显微硬度。     

真空电弧离子镀ZrN涂层的工艺与性能

采用真空阴极电弧离子镀在不同基体材料上镀ZrN涂层,试验研究了ZrN薄膜的沉积工艺与性能,分析了基体偏压和沉积真空度对ZrN薄膜显微结构与性能的影响。XRD结果表明,随着偏压升高和炉底真空度的降低,ZrN（111）衍射峰逐渐增强,而（200）衍射峰逐渐减弱;炉底真空度降低,试样表面液滴状况明显变好。     

多弧离子镀(Ti,Cr)N膜层工艺及性能

用多弧离子镀膜机，以W6Mo5Cr4V2高速钢为基体材料，镀覆（Ti,Cr）N多元膜，研究了多弧离子镀工艺对膜层性能的影响，确定了最佳镀膜工艺参数，探讨了多元膜层的强化机理。结果表明：膜层硬度及膜基结合力随偏压的增大而增大，膜层强度随氮分压的升高而增大，孔隙率随氮分压的升高而增大。（Ti,Cr)N多元膜层强化机理主要是：晶粒细化、固溶强化、多元素优化。     

CVD多层沉积的使用性能试验

使用CVD涂层对9Cr18不锈轴承钢的摩擦磨损性能和流动接触疲劳性能进行了对比试验，试验结果表明：9Cr18不锈轴承钢经CVD多层沉积TIC-TiCn…TiN后，相对耐磨性提高22倍，摩擦系数降低至0．15，滚动接触疲劳寿命明显的提高，额定寿命L10提高4倍，中值寿命L50提高2倍以上，寿命离散性也小。附图12幅，表2个，参考文献5篇。     

电沉积铜／镍纳米多层膜及巨磁阻效应

以（110）高择优的Cu片为基体,在硫酸盐溶液中采用常规脉冲法制备了不同调制波长的Cu／Ni纳米多层膜。利用扫描电镜（SEM）分别对多层膜的断面及表面进行表征。结果表明,Cu／Ni纳米多层膜子层厚度均匀连续,且表面与调制波长有紧密联系。利用传统的四探针法对多层膜巨磁阻（GMR）进行测试。结果表明,在一定调制波长范围内GMR值随调制波长增大而减小。分别对铜和镍子层厚度及周期数进行优化,制备出GMR值高达34．4％的Cu／Ni多层膜。     

高柔性真空多层绝热软管的研制

通过改进优化真空多层绝热软管外软管、内软管、支撑、法兰热桥及绝热层的结构研制出一种高柔性真空多层绝热软管,兼顾了管道的柔性和绝热性能,使得真空软管的结构更加紧凑。     

过滤式阴极电弧沉积类金刚石薄膜的碳弧稳定性研究

介绍自行研制的一套过滤式阴极电弧沉积设备,并以石墨作为靶材进行类金刚石薄膜的沉积研究,碳弧本身的惰性限制了电弧的稳定性。电弧电压,磁场等对弧的稳定性有很大的作用。试验得到表面光滑的类金刚石薄膜,并对其进行了形貌分析。     

基体偏压对真空脉冲过滤弧沉积TiN涂层表面粗糙度的影响

采用离子束辅助真空脉冲过滤弧沉积技术,在硬质合金基体上制备了TiN涂层。对涂层的物理性能和机械性能进行了分析,利用XRD、SEM分别对不同基体偏压下沉积涂层的相组成和表面形貌进行了分析与观察,利用光学轮廓仪对涂层表面轮廓和表面粗糙度进行了测量,分析了基体偏压对TiN涂层表面粗糙度的影响。     

表面镀镍SiC_p/Al复合材料与可伐合金的真空钎焊

采用扫描电镜、材料试验机等研究了表面化学镀镍后增强相体积分数为55%的SiCp/6063Al复合材料与可伐合金真空钎焊接头的显微组织、剪切断口形貌以及钎焊保温时间对接头组织和性能的影响。结果表明:表面镀镍后的SiCp/6063Al复合材料能够实现与可伐合金的真空钎焊,在550℃下保温20min能得到剪切强度为100 MPa的接头,其断裂性质为脆性断裂;钎料中的钛元素能够与复合材料中的SiC颗粒发生化学反应,达到钎料与基体的冶金结合;焊缝组织致密,钎料对可伐合金和镀镍复合材料的润湿性都良好。     

Ni/Al复合涂层的显微组织及其强化机理

Ni/Al复合涂层由30层平均厚度为900nm的Ni和200nm的Al层交替组合而成,涂层总厚度约为15μm.试验结果表明,由于复合涂层能在Ni层和Al层之间形成一亚稳相(Al9Ni2)过滤层,使涂层的强度、硬度有了较大幅度的提高.     

Mo/MoS2-Pb-PbS复合薄膜的真空摩擦学行为研究

多组元复合是提高润滑薄膜苛刻工况下服役性能的有效方法。采用“射频磁控溅射+低温离子渗硫”复合工艺,在9Cr18轴承钢表面制备了Mo/MoS2-Pb-PbS复合固体润滑薄膜;利用自主研制的MSTS-1型多功能真空摩擦磨损试验机研究了8×10-5 Pa真空条件下法向载荷和滑动速率对Mo/MoS2-Pb-PbS复合薄膜摩擦学性能的影响。结果表明,在所设定的5种滑动速率下,Mo/MoS2-Pb-PbS薄膜的摩擦因数随滑动速率的增大而缓慢减小,磨损率经一定周次的跑合后逐渐趋于稳定;在不同的法向载荷下,随着载荷的增大,薄膜的摩擦因数呈近似抛物线增大,变化范围在0.03～0.24之间;薄膜表面的磨痕宽度同样随着载荷的增大而增大。     

喷射共沉积SiC_p/2024铝基复合材料轧板的显微组织及力学性能

利用喷射共沉积、热挤压、轧制工艺制备了SiC_p/2024铝基复合材料轧板,通过OM、SEM、TEM及XRD等手段研究了该复合材料轧制态和热处理态的显微组织和力学性能。结果表明:SiC_p/2024复合材料坯经热挤压及轧制变形后,组织细小均匀,晶粒尺寸为2～3μm,SiC颗粒均匀地分布于基体中,原尺寸较大的SiC颗粒发生破碎,呈钝化形貌;经490℃固溶1 h及170 ℃时效8 h处理后,该复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为480 MPa,358 MPa和6.4%;基体合金中弥散分布的S′(Al_2CuMg)相为其固溶时效处理后的主要沉淀强化相。