等离子体处理对氰酸酯基复合材料表面性能影响研究

采用等离子体处理技术对不同作用距离下的石英纤维/氰酸酯复合材料表面进行活化处理,考察了等离子体处理工艺参数对复合材料表面接触角的影响,以及等离子体处理前后表面形貌、性能和膜基结合强度的变化规律.研究结果表明:经氮气、氩气等离子体处理后,复合材料表面接触角明显减小,均随作用距离减小呈下降趋势,且氩气的活化效果比氮气的好;...     

PCVD TiN膜基结合强度初探

等离子体增强化学气相沉积(PCVD)是一项新工艺，特别适合于制备保护复层，不过这项工艺用在模具钢上沉积超硬复层还处于实验研究阶段．如果这种复层能在模具上成功地涂复就可以期望获得外硬内韧的模具，其使用寿命也将大大延长。本文对这个问题进行了探索并取得初步成效。     

电流密度对AZ91D镁合金阳极氧化膜表面形貌及粘接性能的影响

采用恒电流方式在AZ91D镁合金表面制备多孔阳极氧化膜。通过电压-时间曲线研究了电流密度对氧化行为的影响。采用SEM、单板拉剪试验研究了电流密度对氧化膜表面形貌及拉伸强度的影响。结果表明,电流密度不影响击穿电压及临界电压的大小。随着电流密度增加,电压达到击穿电压及临界电压的时间缩短,氧化膜孔隙率及拉伸强度均先增加后减小,当电流密度为10 mA/cm~2时拉伸强度最大,可达到22.40 MPa。     

镁合金微等离子体氧化膜的特性

采用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）等方法初步研究了镁合金微等离子体氧化膜的相组成及形貌特征。结果表明，该技术能在镁合金表面生长一层厚度大于１００μｍ并与基体结合良好的氧化膜，提高了合金的耐蚀性。在ＮａＡｌＯ２溶液中对ＭＢ１５镁合金微等离子体氧化时，氧化膜由ＭｇＯ和ＭｇＡｌ２Ｏ４相组成。铝元素已扩散到膜内层，但膜表层存在铝元素富集区。     

氧气DBD等离子体处理PBO纤维表面及其对双马树脂基复合材料界面性能的影响

采用氧气介质阻挡放电(DBD)等离子体处理PBO纤维表面,用以改善PBO纤维与双马来酰亚胺(BMI)树脂之间的界面粘结性能。结果表明,用氧气等离子体处理PBO纤维能大幅度提高PBO/BMI复合材料的层间剪切强度(ILSS)值,最佳处理条件为功率30 W/m³、时间24 s,ILSS值从43.9 MPa提高到62.0 MPa。经过氧气DBD等离子体处理的PBO纤维其表面的氧含量明显提高,氮含量变化不大,甚至在过度处理时降低;官能团-O-C=O基团的含量从0提高到3.16%,-C-O-的含量也明显提高;在氧气DBD等离子体处理后的PBO纤维表面产生大量凹凸不平和沟壑,使纤维表面的粗糙度提高。而表面氧含量的提高和表面形貌与粗糙度的变化,是PBO/BMI复合材料ILSS值提高的重要原因。单丝拉伸实验结果表明,适当的DBD等离子体处理不会对PBO纤维表面产生不良影响,不影响其在复合材料中的作用。     

形核工艺对金刚石膜形貌和电阻率的影响

金刚石薄膜电阻率的高低是薄膜绝缘性能优劣的直观反映,也是影响辐射剂量计器件性能的重要因素.针对目前形核工艺与电阻率的关系还不十分清楚的问题.本文研究了微波等离子体形核阶段工艺参数如基片位置、微波功率、甲烷浓度的变化对金刚石薄膜的表面形貌和电阻率的影响.结果表明微波等离子体形核工艺参数对金刚石薄膜的电阻率和表面形貌有显著影响.获得的最佳成核工艺条件:基体温度960℃、甲烷浓度0.72%、压力5.3 kPa、微波功率1300 W.在此工艺条件下制得的金刚石薄膜的电阻率值达到1011 Ω·cm数量级.     

Ti_3AlC_2循环氧化表面氧化膜的结构和结合强度

采用扫描电镜和超声-划痕法研究了Ti3AlC2在650～950℃范围抗循环氧化后的表面、截面形貌和膜基结合强度。结果表明:经历40次循环之后,Ti3AlC2在650℃存在反氧化现象;在750～950℃氧化动力学属于抛物线型,同时表面形成平坦、致密和无微裂纹的氧化膜,该氧化膜能够有效阻挡O的向内扩散以及Ti和Al的向外扩散,氧化膜和基体结合良好,并且出现分层现象,其结合强度均大于50mN。     

氨基乙酸含量对镁合金阳极氧化膜形貌及性能的影响

为了提高环保型阳极氧化膜的耐蚀性,以氨基乙酸为添加剂,制取镁合金阳极氧化膜.用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜(OM)观察阳极氧化膜的表面及截面形貌,采用极化曲线(Tafel)和电化学交流阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价了镬合金阳极氧化膜的耐蚀性.结果表明:随着氨基乙酸浓度的升高,阳极氧化膜表面趋于平整,孔洞变小,膜表面微观形貌更加连续致密;与不添加氨基乙酸所形成的氧化膜相比,添加了氨基乙酸形成的阳极氧化膜的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流变小;当氨基乙酸加入量为7.5 g/L时氧化膜的耐蚀性最优,自腐蚀电流密度为1.18×10~(-7) A/cm~2.     

基底特性对铝膜表面形貌的影响

用扫描电子显微镜对沉积在硅油表面的金属铝膜上、下表面的形貌进行了研究 ,证实了液体基底特性对金属铝膜表面形貌的重要影响。     

基底特性对铝膜表面形貌的影响

用扫描电子显微镜对沉积在硅油表面的金属铝膜上,下表面的形貌进行了研究,证实了液体基底特性对金属铝膜表面形貌的重要影响。     

玄武岩纤维含量对玄武岩纤维/聚乳酸-铝合金复合材料连接强度的影响

为了提高聚乳酸（PLA）与铝合金的连接强度,采用在PLA中添加玄武岩纤维（BF）获得BF/PLA复合材料的方式对PLA进行增强。利用转矩流变仪对干燥处理后的PLA及BF进行密炼,利用光纤激光器对铝合金表面进行毛化处理。采用平板硫化机对BF/PLA复合材料和处理后铝合金进行连接成型,测试其拉伸强度,对失效后断面进行分析。结果表明:随着BF质量分数的增加,BF/PLA-铝合金连接强度先增强后降低,BF质量分数的增加影响了BF/PLA复合材料的结晶成核。结合试验获得的结果,建立有限元分析模型进行数值模拟,结果显示所建立的模型能够准确还原BF/PLA-铝合金拉伸过程。      

Yield strength of twin-belt cast Al–Mg–Sc–Zr alloy after annealing

AA5xxx aluminium alloys are used in the automotive and packaging industries owing to their high strength and ductility. The addition of Sc and Zr to these alloys has shown promise for improving high temperature stability and therefore broadening the range of applications. This high temperature stability is due to the formation of fine Al₃(Sc, Zr) precipitates during aging. In this work, two twin-belt cast Al–3%Mg alloys, one with 0·4% Sc and the other without Sc, were annealed at 300 and 400°C. Hardness, tensile yield stress and electrical resistivity measurements were used to examine the evolution of microstructure and strength of the alloys. These results were then utilised to develop a yield stress–precipitation model to describe simultaneous precipitation hardening and recovery.     

铸态AZ31镁合金板材等温轧制工艺及组织性能研究

为研究铸态AZ31镁合金轧制工艺及轧制后组织性能,通过试验得到不同道次和变形量对铸态AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响规律,并采用扫描电子显微镜研究了轧制后板材组织.结果表明,铸态AZ31镁合金板材经等温4道次、等变形量轧制后,板材厚度由20mm变化到4.8 mm,抗拉强度和屈服强度分别达到275 MPa和18...     

镁、铝对摩托车轮毂服役应力状态的影响

用轻质材料替代一直是缩减轮毂质量、实现轮毂轻量化的一种有效方法.镁合金以其优越的性能和广阔的应用前景而成为当前替代材料的首选.为探索不同材料性能对服役应力的深层影响,在摩托车铝合金轮毂结构基础上,应用有限单元法对替代后的镁合金轮毂进行应力分析.并与相同服役状态下铝合金轮毂的分析结果进行对比.结果表明:轮毂材料用镁合金替代后,应力分布变得均匀,交变应力峰值变化趋于平缓,为今后轮毂结构再设计提供了力学依据.     

Laser cleaning of steel structure surface for paint removal and repaint adhesion

Paint removal from steel structure is executed for shipyards of marine and offshore engineering. Due to environmental unfriendliness and unhealthy drawbacks of sand blasting technique, laser ablation technique is proposed as a substituting method. By absorbing high energy of the 1064 nm pulsed laser, the paint is vaporized quickly. The ablated debris is then collected by using a suction pump. Initial metal surface of the steel is exposed when laser beam irradiates perpendicularly and scans over it. The cleaned surface fulfills the requirements of surface preparation standards ISO 8501 of SA2. The adhesion is further characterized with pull-off test after carrying out painting with Jotamastic 87 aluminum paint. The repainting can be embedded onto the laser cleaned surface to bond much more tightly. The excellent adhesion strength of 20 MPa between repainted coating and the substrate is achieved, which is higher than what is required by shipyards applications.     

刻蚀处理对钛表面形貌的影响

发展电化学刻蚀和化学刻蚀技术,对钛表面进行处理,并应用扫描电镜、X射线衍射方法对其表面进行表征,探讨电化学刻蚀钛表面形成微观结构的机理.结果表明,经刻蚀后钛表面形成了纳米级微观结构,提高了表面粗糙度,可增强生物材料涂层与钛基底的结合强度.     

高强度Fe-Ni膨胀合金丝材时效工艺研究

采用性能测试和显微组织分析手段，探讨了高强度低膨胀Fe—Ni合金丝材时效处理对合金膨胀系数及强度的影响规律。试验结果表明，采用较高温度时效（475℃），能够使碳化物能够呈弥散状析出，将有利于合金膨胀系数的控制，及合金强度的提高；而较低的时效温度（425℃）下，碳化物呈不均匀状析出，合金强化效果不明显，同时不利于膨胀系数的控制。     

SPS制备TiNi增强镁合金复合材料的微观结构及力学性能

以AZ31镁合金为基体,TiNi形状记忆合金丝为增强体,利用放电等离子烧结法（SPS）制备了TiNi/Mg复合材料,用OM、SEM、EDS对其微观形貌进行表征,并用XRD及DSC研究TiNi丝的相变,同时对该复合材料进行准静态拉伸实验,对其室温及高温力学性能进行研究。结果表明,所制备的TiNi/Mg复合材料中界面处存在Mg、Ti、Ni元素的互扩散现象,并形成宽度约为2 μm的互扩散层;所制备的TiNi/Mg复合材料的高温力学性能高于室温,其中其屈服强度、抗拉强度及弹性模量在100℃时（分别为157 MPa,292 MPa,22 GPa）较室温分别提高了12%、33%和29%,150℃时（分别为143 MPa,251 MPa,20 GPa）较室温分别提高了2%、14%和18%。     

强化Mg合金和Mg基复合材料的研究进展

Mg和Mg合金材料对现代社会发展具有举足轻重的意义.根据近期部分国内外资料并结合自身研究结果,综述了强化Mg合金和Mg基复合材料的研究和开发,介绍了几种新型的强化Mg合金和Mg基复合材料.文献表明,材料性能与合金成分,晶粒大小,增强体的类型、形状、分布、体积分数,增强体与基体的界面,制备工艺等诸多因素有关.     

Spark plasma sintering and hot compression behaviour of AZ91 Mg alloy

Abstract

In the present investigation, the microstructural characterisation of the AZ91 Mg alloy produced by spark plasma sintering (SPS), as well as the evaluation of its hot compression behaviour, has been performed. Based on the differential scanning calorimetry analyses of the starting powders, three SPS cycles are investigated, using temperatures of 400 and 450°C, and at 450°C with previous solubilisation soaking at 420°C. Despite different microstructural and hardness characteristics, the three alloys display similar hot compression behaviour. At 200°C, the formation of an unstable crack, which propagates at 45° with respect to the loading axis, is observed after the occurrence of the peak load. At higher testing temperatures, after reaching the peak stress, the flow stress decreases slowly with increased strain of ～0·51. Such behaviour corresponds with the observation of an accelerated cracking due to the propagation of decohesions at the interparticle regions. Ultimately, SPS allowed for attainment of high relative density; however, the sintering degree of the materials was quite low.