基于真空热压扩散法的金刚石/Ti界面生成机制

采用真空热压扩散法在聚晶金刚石表面制备Ti层,探究金刚石表面金属化过程中的界面生成机制。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,分析了钛层的表面形貌、界面结构和界面间的物相组成,采用能谱仪对界面进行了元素分析,计算了聚晶金刚石与Ti层之间界面的扩散带宽度及生成TiC的化学反应吉布斯自由能变。研究结果表明:在聚晶金刚石表面形成了平整、致密的Ti层,在聚晶金刚石与Ti层界面之间存在C、Ti和Co元素的扩散,在结合界面处产生了一定宽度的元素扩散带,同时在金刚石表面生成了点状TiC。真空热压扩散法实现了金刚石与Ti层的化学结合,可以提高金刚石与Ti层的结合强度。      

Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构和性能的作用

为了提高金刚石-铜合金复合材料的界面粘结强度,本文用差热分析(DTA)、X射线衍射分析、SEM观察及磨削试验研究了金刚石表面的Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构及性能的影响.结果表明,在600～1200℃镀Ti层与金刚石发生界面反应,在金刚石表面外延生成岛状TiC,从而实现了金刚石与铜基合金的冶金结合.镀Ti金刚石与铜合金的粘结强度可达8×107Pa.用镀Ti金刚石制成的铜基合金磨块对花岗岩的磨削比与不镀钛金刚石相比提高30%.     

镀Ti金刚石/Al复合材料的热性能

通过盐浴镀方法实现金刚石表面镀Ti,并采用模压铸造方法制备镀Ti金刚石/Al复合材料。研究镀层对复合材料微观结构和热性能的影响。结果表明金刚石表面镀Ti改善了复合材料的界面结合,降低界面热阻,从而提高了复合材料的热性能,包括降低热膨胀系数,提高复合材料的热导率。采用850℃盐浴镀Ti,镀覆时间180min得到的镀Ti金刚石/Al复合材料热导率高达488W/(m.K),在温度范围50～300℃之间,其平均热膨胀系数为9×10-6/K。     

金刚石表面的Ti、Mo、W镀层及界面反应对抗氧化性能的影响

为了提高工业金刚石的抗氧化能力,本文用XRD、SEM、DTA和TGA等方法研究了Ti、Mo、W镀层与金刚石界面反应过程、结构特征及对金刚石抗氧化性能的影响.结果表明:Ti在高于600℃、Mo在高于650℃、W在高于650℃与金刚石界面发生固相反应,通过反应扩散过程在金刚石表面外延生长成相应的TiC、MoC+Mo₂C及WC+W₂C碳化物层.该致密连续的碳化物层具有较高的抗氧化能力,延缓了金刚石表面的氧化.镀Ti、Mo、W金刚石在空气中的氧化温度达958℃、871℃和880℃.Ti、Mo、W镀层经真空碳化处理后,抗氧化温度分别达1024℃、977℃和986℃.而未镀金刚石在780℃以上即开始氧化.     

基体中Ti元素含量对金刚石/Cu-Ti复合材料热导率的影响

采用真空热压法制备了金刚石体积分数为63%的金刚石/Cu-Ti复合材料,研究了基体中Ti含量对金刚石/Cu-Ti复合材料界面显微结构和热导率的影响。随着Ti含量的增加,金刚石/Cu-Ti复合材料热导率先增加后减小。当基体中Ti含量为1.1wt%时热导率最高,为511 W/（m·K）。Ti含量小于1.1wt%时,烧结过程中两相界面间生成的碳化物数量和面积随Ti含量的增加而增加,优化了界面结合,提高了界面结合强度,增加了界面传热通道数量,使金刚石/Cu-Ti复合材料导热性能提高。Ti含量的增加同时伴随着碳化物热阻增加和基体导热性能的恶化。过量的Ti元素使低导热性能的碳化物层厚度增加,碳化物层本身热阻增加,界面热导降低,金刚石/Cu-Ti复合材料导热性能下降。     

金刚石用真空混料沉积反应法镀钛的研究

采用真空混料沉积反应方法在金刚石表面制得了Ｔｉ镀层，利用Ｘ射线衍射仪、ＫＹＫＹ－１０００Ｂ扫描电镜等对镀层进行分析测试，结果表明，镀Ｔｉ层与金刚石表面发生界面反应，生成ＴｉＣ－Ｔｉ层。     

铀表面非平衡磁控溅射离子镀Ti基薄膜的组织结构与腐蚀性能

金属铀的化学性质十分活泼,极易发生氧化腐蚀。本文采用磁过滤多弧离子镀在金属铀表面制备Ti过渡层,然后采用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了Ti、TiN单层膜及Ti/TiN多层薄膜,以期改善基体的抗腐蚀性能。采用X射线衍射、极化曲线、盐雾腐蚀试验对镀层的结构、表面形貌、抗腐蚀性能进行了分析。结果表明,采用磁控溅射在金属铀表面制备一层Ti/TiN多层膜后,多层膜界面较清晰,大量的界面可终止柱状晶的生长,细化晶粒,提高镀层的致密性,有效地改善了基体的抗腐蚀性能。     

金刚石薄膜的表面金属化及与Ti薄膜的界面扩散反应的AES研究

利用磁控溅射的方法在金刚石薄膜表面沉积了２５０ｎｍ厚的金属Ｔｉ层，通过３００￣６００℃的真空热处理，促进了Ｔｉ与金刚石之间的界面扩散反应。利用俄歇电子能谱研究了Ｔｉ／金刚石薄膜界面的结合状态，发现在界面上形成了Ｔｉ的碳化物。并发现Ｔｉ与金刚石薄膜发生了大幅度的界面扩散反应，Ｔｉ元素渗入金刚石层达６００ｎｍ，促进了Ｔｉ与金刚石之间形成良好的化学结合，为获得高性能的金刚石切削工具提供了可能。界面扩散反     

金刚石CVD金属化及其应用

为了提高金刚石表面浸润性和焊接性,使金刚石与胎体实现牢固冶金结合,采用金刚石化学气相沉积(CVD)表面金属化的方法来改善金刚石表面性质。通过扫描电镜和能谱分析仪对金刚石表面金属化层进行表面形貌和成分分析;同时采用金属化处理的80目金刚石、综合性能较好的球形硬质合金和低熔点合金粉末以及新型焊接用粘结剂A2B,按照一定的配比制成堆焊焊条,进行钢齿牙轮钻头材料表面堆焊强化处理和耐磨性试验研究。结果表明:①采用CVD在金刚石表面沉积一层较厚的合金层,既保证了包覆的均匀性,也可以避免金刚石的多次高温受热,降低发生金刚石石墨化的几率;②CVD金属化层组织均匀、致密,镀层主要成分为Ni元素;③含有CVD金属化金刚石的自制焊条堆焊后总磨损量仅为江钻焊条的27.27%,耐磨性能非常好;④金刚石CVD金属化能够对金刚石表面进行改性,实现金属化金刚石、硬质合金和基体之间的良好结合。     

复合电镀强化金刚石颗粒对钻头性能的影响

为提高孕镶金刚石钻头的碎岩效率和钻进寿命,提出复合电镀强化金刚石颗粒形成钻头胎体局部非均质化的思路,将金刚石在钻头胎体中的出刃效果和包镶强度分离开来。采用化学镀和复合电镀强化了金刚石颗粒,热压烧结制备了金刚石钻头胎体。研究了金刚石颗粒在复合电镀强化后的性能变化、钻头胎体的摩擦磨损特性、金刚石在钻头胎体中的出刃状态和结合界面。结果表明,复合电镀强化金刚石颗粒表面获得一层改性金属镀层,镀层形貌致密均匀,与金刚石结合状态良好;复合电镀强化金刚石颗粒有效提高了金刚石的表面润湿性和抗冲击性能;非均质化胎体结构保证了金刚石缓慢出刃过程和出刃高度。复合电镀强化金刚石颗粒有效提高了金刚石钻头的综合性能。     

模具表面离子氮化工艺研究

研究了一种利用空气／甲烷混合气体对模具表面进行离子氮化的新工艺,分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入甲烷气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整甲烷流量,可以获得不同的渗氮硬度和物相。     

碳纤维复合材料T型接头的脱粘损伤监测实验

将压电传感与主动Lamb波监测技术相结合, 研究在静拉伸加载状态下碳纤维复合材料T型接头(T700/BA9916)界面脱粘及扩展过程中的信号特征, 并采用改进后的BP神经网络系统对接头损伤状态进行识别。实验结果表明: T型接头脱粘首先发生在三角填充区, 后向突缘扩展; 接头失效前, 信号能量和最小二乘峰值因子随时间呈线性递减, 能够表征脱粘程度, 利用自适应微粒群算法改进后的网络训练值与实验观测值之间的误差为3.8%~4.7%。     

基于下一代网络的SLEE APIs的研究

对下一代网络业务逻辑执行环境(SLEE)的研究现状作了简要分析，在此基础上给出了业务逻辑执行环境(SLEE)的体系结构。为满足不同层次业务开发者编写业务(或应用)的需要，提出不同抽象粒度的SLEE应用业务编程接口(APIs)的体系框架。最后列举了两个用这些APIs实现的业务的例子。     

复合微孔玻璃膜的研制（Ⅱ）

利用由原硅酸四乙酯的水解缩聚反应制得的溶胶作为涂膜液，在多孔陶瓷基体上通过多次涂膜－干燥－加热过程，最后在盐酸中浸沥，可制成多孔的无机复合玻璃膜．探索了复合玻璃膜的成膜工艺因素涂膜方式和次数，加热和酸浸沥条件对膜性能的影响     

Report on ONR Workshop on Fracture Scaling

The paper reports on the discussions at the ONR Workshop on Fracture Scaling, held at University of Maryland in June 1999, under the chairmanship of Z.P. Baant and Y.D.S. Rajapakse. The workshop dealt with size effects in structural failure and scale bridging in mechanics of materials. The lectures at the Workshop were published in Volume 95 of this Journal. The objective of this paper is to present records and interpretations of the extensive discussions prepared by invited specialists. The records show which are the areas of disagreement among leading researchers and which are those where consensus has been reached.     

制造过程的质量管理探讨（续）

生产过程控制是对“５ＭＩＥ”质量因素的探讨,其控制活动体现在每一个生产工序中。根据ＩＳＯ９００４标准,从生产过程控制的角度,探讨了制造过程的质量管理问题,并重点讨论了关健和特殊工序的控制。     

制造过程的质量管理探讨

生产过程控制是对“５ＭＥ”质量因素的控制,其控制活动体现在每一个生产工序中。     

基于符号学的产品设计研究

主要运用符号学原理来研究产品设计,把各种设计元素看作符号,研究产品符号的价值构成,产品设计的传达过程和编码规则,帮助设计者树立正确的设计价值观,从而更好地处理产品设计中各种设计元素的关系,指导设计活动的顺利进行.     

基于文献反思参与式设计

目的 分析和反思有关参与式设计(PD)理论形成与实践的文献,并解决三个问题,强调“参与”设计的项目中为什么使用已经淡化了“参与”概念的PD;在商业环境中进行PD实践的前提;PD的核心理念是否应当按照某些指标排序。方法 筛选Web of Science数据库中收录的PD相关研究文献,用自然断裂点分级法划分出PD研究的四个阶段,通过CiteSpace 工具筛选各发展阶段中的重要文献,定性分析各阶段的文献。结果 梳理了PD的发展过程和核心理念,得出了PD的本质,分析了PD实践与PD理论间的隔阂,并探讨了PD未来的研究方向。结论 PD本质是文化、政治思想在设计活动中的表达;设计项目中使用PD可能是为了程序正义;“有用”是商业环境中进行PD实践的前提;对PD核心理念的排序是合理且有用的。