超硬薄膜研究的新进展

本文介绍了碳系列薄膜、纳米多层及纳米复合超硬薄膜近年来所取得的研究成果，重点是氮化物纳米多层与复合超硬薄膜的研究状况，并对纳米多层膜在应用中存在的问题提出了解决的思路，指出了超硬薄膜的发展趋势。     

CVD技术在超硬涂层制备中的应用

类金刚石薄膜、金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜等是近年来超硬涂层材料研究中引人注目的三种功能型薄膜材料，它们在机械、电子、光学等领域有着可观的应用前景，而这三种超硬薄膜的制备，ＣＶＤ技术起着至关重要的作用。本文简要评述了ＣＶＤ技术在近年超硬涂层发展中的应用。     

INTERTECH 2000 VANCOUVER论文简介：超硬材料在航空领域的应用

ＩＮＴＥＲＴＥＣＨ 2 0 0 0论文集中关于超硬材料在航空领域应用的论文共有 14篇。分别介绍如下 :1.“超硬材料及其制品在航空工业中的应用”。作者美国ＧＥ公司市场销售部经理ＴｅｒｒｙＫａｎｅ。论文探讨了超硬材料制品及工具在航空航天中的应用。作者对航空航天技术的发展、金属材料的加工及ＣＢＮ和金刚石两种超硬材料的基本性能、使用范围作了概括性的介绍。并针对航空领域中的几种典型材料 ,如高温高强合金、钛合金、金属基复合物、碳钎维材料、陶瓷、超硬钢、高塑性材料、热喷嘴材料和记忆合金的性能要求及加工时所选择的超硬材料…     

真空阴极多弧离子镀沉积纳米超硬氮化钛薄膜

利用真空阴极多弧离子镀系统在Cr12Mo4V钢基材上制备出膜基间结合很好的纳米超硬氮化钛(TiN)薄膜.利用纳米硬度计、划痕仪、球一盘试验机、X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜分别考察了薄膜的纳米硬度、膜基间结合力、摩擦磨损性能和显微结构.结果表明,气体压力和脉冲基体负偏压对薄膜性能有重要影响;超硬TiN薄膜的纳米硬度为47.6 GPa、临界载荷为63 N、摩擦因数在0.5至0.8之间;结构细密的超硬薄膜在(111)晶面有强烈的择优取向.     

我国超硬材料及其制品工业发展对策

我国超硬材料及其制品工业发展对策４５０００７机械部郑州磨料磨具磨削研究所瞿光辉１超硬材料工业的地位、作用和特点超硬材料包括人造金刚石、立方氮化硼单晶、聚晶、复合片及薄膜等，它是当今世界高科技新材料领域中最有生命力的支柱型产品之一，是重要的战略物质。自...     

河南黄河旋风股份有限公司金刚石聚晶复合片[PCD]刀具通过省级新产品鉴定

随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多，超硬刀具材料的应用日益广泛。超硬材料刀具具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点，过去主要用于精加工，近几年来由于改进了人造超硬刀具材料的生产工艺，通过控制原料纯度和晶粒尺寸，采用复合材料和热压等新工艺，使合成出的金刚石聚晶复合片（PCD）除适于一般的精加工和半精加工外，还可用于粗加工，被国际上公认为是当代提高生产率最有希望的刀具材料之一。利用超硬材料加工钢、铸铁、有色金属及其合金等零件，其切削速度可比硬质合金高一个数量级，刀具寿命可比硬质合金高几十甚至几百倍。还使传统的工艺概念发生变化，利用超硬刀具常常可直接以车、铣代磨（或抛光），大大缩短了工艺流程。     

论超硬材料工具在机械制造中的应用

超硬材料工具在机械制造业内的普及程度作为稀量一个国家工业化水平和技术进步的重要标志之一，我国尚处于开发阶段，本文介绍了我国超硬材料工具的应用现状，论述了超硬材料工具的在经济上的可行性及发展趋，分析了超硬材料工具在机械中应用的制约因素，提出了我国发展超硬材料工具的对策 。     

用超硬刀具材料制造刀具的方法及应用效果

介绍了陶瓷、金刚石、立方氮化硼三种超硬刀具材料制作刀具的方法以及切削加工中的应用效果.     

我国高速高效精密超硬材料磨具制造技术的新进展

本文介绍了"十一五"期间我国高速高效精密超硬材料磨具制造领域研究开发的汽车发动机曲轴高速高效磨削用cBN砂轮、集成电路(IC)晶圆背面减薄磨削用金刚石系列砂轮、晶圆划片与分割用电镀结合剂高精度超薄金刚石切割砂轮、精密研磨用陶瓷结合剂超硬材料磨盘、高硬度刀片磨边用新型复合结合剂金刚石砂轮等5种新产品。重点描述了在新型结合剂、成型技术、加工技术等方面取得的技术突破以及产品应用效果,并对该领域未来发展趋势做了简要分析。     

超硬薄膜制备技术与性能表征方法的研究进展

超硬薄膜能够显著提高材料的关键服役性能。系统总结了超硬薄膜的硬化机制、制备技术以及性能表征方法,分析了制备技术和性能表征方法的优缺点,指出了超硬薄膜研究发展的方向。     

超硬纳微米 PVD 涂层技术在刀具领域的应用及研究进展

介绍了物理气相沉积(PVD)技术的原理、特点和真空蒸镀、溅射镀和离子镀之间的优缺点,从二元涂层、多元涂层、多层涂层和纳米多层复合涂层等4种类别上介绍了PVD涂层技术在切削刀具上的广泛应用。在查阅和整理大量文献资料的基础上,也结合笔者多年从事PVD技术的研究与应用心得,从提高切削刀具的寿命这一重要角度出发,阐述了国内外超硬纳微米PVD涂层技术在切削刀具应用领域的研究进展,并对多元涂层、多层涂层及涂层的纳米化也进行了较为详细地论述。切削刀具表面采用物理气相沉积涂层技术能使刀具获得优异的综合性能,从而显著提高切削刀具的使用寿命,降低生产成本,大幅提高机械加工效率。最后展望了物理气相沉积涂层技术未来将在超硬切削(包括模具钢、淬硬钢等硬度超过HRC55以上的铣削加工)、难加工材料切削(包括高温合金、钛合金、不锈钢等)、石墨和碳纤维等复合材料加工和有色金属的高速切削加工(包括铝合金、铜合金、镍等)的广泛应用。     

机械镀合金镀层的研究进展

首先,概述了近年来国内外对机械镀合金层研究的发展历程,指出不同种类机械镀合金层在湿式与干式工艺中的研究难点,湿式机械镀研究主要集中于镀层形成机理、锌基复合镀层及表面活化剂等,干式机械镀主要集中于镀层的合金化及镀层合金材料的配制方面。其次,分析了2种不同工艺下合金镀层的形成机理及合金镀层的防腐机理,湿式镀层由金属粉依靠表面活性剂和沉积促进剂在先导金属的作用下稳定持续形成,从而在基体表面形成防腐屏障;干式镀层依靠合金包覆的丸粒高速喷射冲击基体而形成,合金层和其表面的氧化膜作为防护层。最后,基于合金镀层优良的耐蚀性能和机械镀工艺特点,给出了研究发展以合金粉为原料的湿式机械镀的倡议,并从活化与沉积稳定性、绿色与复合化、产业标准化等方向,提出了机械镀合金镀层在防腐材料领域的发展趋势及研究建议。     

磁控溅射制备高熵合金薄膜研究进展∗

作为新兴合金材料,多主元高熵合金打破了传统合金中主要组成元素为一种或两种的合金设计理念,由至少五种主要元素构成,从而获得的高熵效应使其在性能上往往比传统合金具有更大的优势,如高硬度、高强度、抗高温氧化、耐腐蚀等。 近年来,高熵合金薄膜的性能及制备技术同样备受学术界和工业界的关注。 磁控溅射薄膜制备技术具有成膜温度低、膜层致密、结合力好等优点,已逐渐应用于高熵合金薄膜的制备及性能研究,具有非常大的工程应用前景。 介绍直流、射频、离子束及脉冲磁控溅射的特点及其在高熵合金薄膜中的应用,重点分析不同磁控溅射技术下制备的高熵合金薄膜的相结构特点和规律,并系统地阐述薄膜优异的各种性能,最后展望磁控溅射技术制备高熵合金薄膜发展的方向。     

Effect of Al Film on the Electromagnetic Properties of Glass Fiber Reinforced Resin Matrix CompositeEI北大核心CSCD

Metallic thin films have many properties that bulk metals do not possess, such as high impedance. Recently, increasing attention has been paid to high impedance surface in the design of antennas and absorbers. Metallic thin films used in composite materials can realize the perfect matching of electromagnetic wave in different materials. The use of metallic thin films in electromagnetic functional materials results in significant increase of the absorbing intensity and operating bandwidth. But it usually needs to pay a huge amount of manpower, material resources and a longer period of time to design excellent electromagnetic functional materials with metallic films. So it is greatly significant to understand clearly the electromagnetic influence of metallic film for designing excellent performance materials and saving costs by simulation software. Al film is a typical non-magnetic metal film. In this work, the electromagnetic reflectivity of Al films and glass fiber reinforced resin matrix composite had been studied. High frequency electromagnetic field calculation software FEKO was employed to calculate the reflection coefficient of the composites. The effect of composites' real part of permittivity epsilon(r), dielectric loss tangent tan delta(epsilon), permeability mu(r) and magnetic loss tangent tan delta(mu) on microwave reflectivity had been discussed. The equivalent electromagnetic parameters of glass fiber reinforced resin matrix composite had been obtained through a comparison between simulation and experimental results. Due to resonance phenomena of the embedded Al film in the glass fiber reinforced resin matrix composite with certain thickness, there is an optimum resistance value of Al film that makes the composite structure have minimum reflection. Through the calculation of Al film and glass fiber reinforced resin matrix composite with different structure, the thickness relationship between Al films in calculation and Al films prepared by magnetron sputtering had been obtained. According to the theory of transmission line, the resistance of resonance is analyzed by MATLAB. This method is also applicable to the resistance solution of the homogeneous metal films at any position in the composite or frequency selective surfaces. The equivalent electromagnetic parameters of Al film and glass fiber reinforced resin matrix composite in simulation had been ascertained, and the simulation results agree well with the experimental results.     

Fe基软磁性薄膜的电化学合成研究进展

Fe基软磁材料主要有FeNi合金、FeCo合金和FeSi合金等.由于它们具备高磁化强度、高磁化率和低矫顽力等优异的软磁性能,而被广泛应用于电子、电气、国防等领域.随着科技的发展,要求电子元器件具有更小的尺寸和更优异的性能,因而对软磁性材料薄膜化的需求也日益迫切.从电化学基本原理出发,针对当前的研究现状,对电沉积合成Fe基软磁性薄膜材料的各个工艺参数的影响与调控进行了简单的分析与介绍.主要介绍了电沉积方法,并介绍了电沉积法多种调控沉积层成分、形貌、厚度以及性能的手段.随后介绍了Fe基软磁性薄膜的电沉积工艺研究现状,研究表明,沉积电流、镀液组成、镀液pH值、温度、沉积时间、外加磁场等因素均会影响磁性薄膜的组成及性能.此外,单独介绍了FeSi合金电化学制备复合电沉积技术,主要介绍了FeSi合金复合共沉积中硅的分散性问题,并对铁硅合金的电沉积研究现状作了简单总结.主要的目的在于能对当前Fe基软磁性材料的研究现状有一定的掌握,并对以后的发展使用提供借鉴.     

Pd基光学氢敏感薄膜材料的研究进展

Pd基光学氢敏感薄膜材料是光学氢敏感薄膜材料最为重要的一类，主要包括Pd，Pd／Ni合金，Pd／WO3，Pd／MoO3，Pd／TiOx，Pd／MoS2等薄膜材料。本文从这类薄膜材料的制备、性能及应用方面，对Pd基光学氢敏感薄膜材料的研究进展作了详细的论述。目前Pd基光学氢敏感薄膜材料的制备主要还是应用溅射法。在所有钯基氢敏感材料中以Pd膜的性能最佳，但是由于在应用过程中存在Pd膜出现表面起泡、层错和钯膜与载体结合能力下降等缺陷，因此Pd／Ni合金，Pd／WO3，Pd／MoO3，Pd／TiOx，Pd／MoS2等薄膜材料相继被开发。但目前上述薄膜材料在研究和应用中仍然存在许多问题，本文在论述中分别提出了上述材料目前研究中存在的问题以及今后的发展方向。     

PERFORMANCE AND MICROSTRUCTURE OF SUPERHARD Si_3N_4 FILM BY HIGH POWER CO_2 LASER CVD

A superhard α-Si_3N_4 film,deposited on metal substrate,was produced by laser chemicalvapor deposition adopting a kW-level high power CO_2 laser.Most films are composedof fine Si_3N_4 partieles.They join the metal substrate in strong bond.The films havesuper hardness,excellent resistance to wear and corrosion,etc.Their thickness may becontrolled within 5-30 μm.     

低能量离子束辐照磁控溅射沉积超硬质nc-TiN/nc-Cu纳米复合膜

利用诱导型等离子体辅助双靶磁控溅射法在Si（100）基板表面沉积Cu含量（原子分数）为0～10．0％的Ti—Cu—N膜,研究了Cu含量对薄膜结构及硬度的影响．结果表明,添加少量Cu可极大地提高薄膜硬度．Cu含量为2．0％的Ti—Cu—N薄膜具有超硬特性,硬度HV达到42,约为纯TiN薄膜硬度的2倍．超硬质Ti—Cu—N薄膜为nc-TiN／nc—Cu纳米复合薄膜,具有柱状晶结构．薄膜的超硬特性源于薄膜的纳米复合结构．     

Polyethylene–Carbon Nanotube Composite Film Deposited by Cold Spray Technique

Carbon nanotubes (CNTs) are high-performance materials because of their superior electrical conductivity, thermal conductivity, and self-lubrication, and they have been studied for application to polymer composite materials as fillers. However, the methods of fabricating polymer composites with CNTs, such as injection molding, are too complicated for industrial applications. We propose a simple cold spray (CS) technique to obtain a polymer composite of polyethylene (PE) and CNTs. The composite films were deposited by CS on polypropylene and nano-porous structured aluminum substrates. The maximum thickness of the composite film was approximately 1 mm. Peaks at G and D bands were observed in the Raman spectra of the films. Scanning electron microscopy images of the film surface revealed that PE particles were melted by the acceleration gas and CNTs were attached with melted PE. The PE particles solidified after contact with the substrate. These results indicate that PE–CNT composite films were successfully deposited on polypropylene and nano-porous structured aluminum substrates by CS.     

镁合金微弧氧化膜层性能优化研究进展

镁合金是一类重要的工程材料,具有许多优良的物理、化学性能,在航空航天、交通运输、电子通信、生物医学和能源等领域具有广阔的应用前景。镁合金的应用受到其高化学活性的限制,需要进行表面处理,以避免腐蚀。在众多表面处理技术中,微弧氧化技术极大地改善了镁合金的综合性能。其中,工艺参数对膜层性能有着重要的影响。在分析微弧氧化膜层厚度、微观结构和相组成成因的基础上,结合国内外研究现状重点阐述了电解质、颗粒添加物、电参数（电流模式、电压、电流密度、占空比、频率和氧化时间）对膜层耐蚀性、耐磨性及生物学性能的影响,并由此引出调控导向性、陶瓷膜增韧、性能匹配优化及能源利用率等关键问题。此外,还探讨了研究者针对上述问题采取的解决方案,并分析了方案的合理性。最后,结合镁合金微弧氧化目前存在的问题对其未来发展进行了展望。