扩散处理对低温粉末渗铝涂层组织及硬度的影响研究

采用粉末包埋渗铝方法在K418B镍基高温合金表面制备了铝化物涂层，并在真空条件下对其进行了1080℃/4h扩散处理，采用扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针、X射线衍射仪和维氏硬度计等分析了扩散处理前后试样的横截面显微形貌、涂层成分、主要元素分布、相结构及硬度。结果表明：扩散处理有利于涂层中元素的互扩散；扩散处理后，涂层厚度由扩散处理前的53.37μm增长至95.14μm，涂层主要相组成由ε-Al₃Ni相转变为β-NiAl相，涂层硬度从450HV_0.01降低至350HV_0.01；扩散处理使涂层与基体合金之间形成一层紧密结合的互扩散区，增强了涂层结构稳定性。     

仿生磷灰石涂层与钛基体结合强度的划痕法实验

本文采用碱热处理及SBF浸泡的方法在钛片上制备了仿生磷灰石涂层,并采用AES进行表面成分-深度分析,划痕法测定磷灰石涂层与基体的结合强度.结果显示,经碱热处理而制得的钛表面仿生磷灰石涂层与基体结合的界面为成分梯度界面,二者的结合要通过成分含量呈梯度变化的过渡层:Ca、P元素的含量从表面到基体逐渐下降,Ti元素的含量逐渐上升.热处理有利于提高涂层的基体结合强度,其原因是热处理使SBF中形成的磷灰石的晶核细小而均匀,使得表面涂层与基体之间的结合更为紧密.预钙化处理后形成的磷灰石涂层与金属之间仍为成分梯度界面,因此对涂层的基体结合强度影响不大.     

MoS2/Zr复合薄膜的制备及性能研究

采用新型中频磁控溅射技术及多弧离子镀相结合的复合镀膜工艺，在硬质合金YT14基体上制备了MoS2／Zr复合薄膜。采用扫描电子显微镜（SEM）考察MoS2／Zr复合薄膜表面及截面的形貌，利用能谱分析（EDX）薄膜的成分组成。测试涂层的厚度、显微硬度及涂层与基体之间的结合力等性能参数。结果表明：制备的MoS2／Zr复合薄膜结构致密，结合力约为60N，厚度约为2．6μm，硬度约为HV800。     

包埋浸渗/气相沉积二步法在C/C复合材料表面制备SiC涂层

采用包埋浸渗法和化学气相沉积(CVD)法相结合在炭/炭(C/C)复合材料表面制备了SiC涂层, 借助扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射等检测手段对涂层的微观组织形貌、元素分布和物相组成进行了观察与分析. 结果表明:包埋法制备的SiC涂层与C/C复合材料基体的界面处形成了梯度过渡层, CVD法制备的涂层十分致密, 有效填充了包埋SiC涂层中的孔隙, 因此, 二步法制备的SiC涂层具有良好的防氧化性能, 涂层试样在1500℃静态空气中氧化60h失重率仅为2.01%. 试样失重的主要原因是其在高低温热循环过程中氧气从涂层中的微裂纹扩散至基体表面, 从而引起基体氧化所致.     

加热功率对感应重熔涂层性能的影响

为明确重熔工艺参数对感应重熔涂层表面状态、硬度及成分的影响,优化重熔工艺参数,采用预涂和感应重熔方法以不同加热功率在20钢柱塞杆上制备Ni60重熔层,并分析了重熔层的微观形貌、硬度和成分。结果表明:感应加热功率合适(40 kW)时,工件表面平整光洁,涂层组织致密均匀,涂层表面平均硬度为758.9 HV_(1 N);感应重熔过程主要为基体中Fe元素向涂层内部扩散,而涂层中Ni、Cr元素向基体扩散较少。     

轮胎模具无氢DLC涂层的制备及表征

为探究轮胎模具类金刚石(DLC)涂层的应用前景,提高模具表面的硬度和疏水性,按照模具加工工艺制备35钢基体试样,利用电弧离子镀在基体上沉积无氢DLC涂层,对涂层粗糙度、三维表面形貌、断面结构、元素组成及含量、Raman光谱、纳米硬度和疏水性进行了分析.结果表明:通过改变粗糙度可以改善涂层的疏水性,涂层疏水性随粗糙度增大而显著增加,水接触角最高可达96°,且涂层硬度可达30.3 GPa.无氢DLC涂层可满足轮胎模具耐磨性和易清洁的使用要求,为制造高性能轮胎模具提供了一种可行的工艺选择.     

消失模铸造镁合金表面陶瓷化研究

利用消失模铸造工艺,以PbO-ZnO系低温玻璃粉作为主要的陶瓷化材料,进行了镁合金表面陶瓷化研究。利用SEM、XRD、线能谱分析和极化曲线等手段研究了镁合金表面陶瓷涂层的组织结构、相组成和元素的分布,测试了陶瓷层的耐腐蚀性能。结果表明,在基体的表面形成厚度为40～80μm左右的陶瓷涂层,涂层的主要成分有低温玻璃粉组成,并且成分组成由表层到基体变化明显,与基体之间形成了良好的结合界面。通过电化学性能测试表明,表面陶瓷层的腐蚀电位大幅度的提高,腐蚀电流密度降低,经过表面陶瓷化的镁合金耐腐蚀性能得到了提高。     

超音速等离子喷涂BaTiO3涂层的制备及表征

利用超音速等离子喷涂在调质45钢基体上制备了BaTiO3涂层,运用SEM、XRD、XPS等分析手段对所制备的涂层的组织形貌、物相成分及元素价态进行表征及分析;并利用显微硬度仪和纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了表征。结果表明,BaTiO3涂层表面为灰白色,涂层光滑平整,孔隙率为0.8%;涂层为典型的层状结构,基体与BaTiO3涂层间的结合为机械结合,平均值为42MPa;纳米压痕仪测量涂层的表面硬度为7.065GPa,弹性模量为103.77GPa,显微硬度达到648.6HV0.1,涂层显示出优良的机械性能;XRD衍射结果显示主要成分为BaTiO3相,衍射峰的晶面指数为(101)、(111)和(200)。通过超音速等离子喷涂制备的涂层可以获得较好的综合性能。     

C/C-SiC复合材料表面ZrB_2基陶瓷涂层的制备及高温烧结机理

采用刷涂-烧结法,分别在C/C-SiC复合材料和C/C复合材料表面制备了ZrB2基陶瓷复合涂层。利用EDS,SEM分析陶瓷涂层的成分及微观形貌,通过对比C/C-SiC基体和C/C基体的表面涂层,对C/C-SiC基体表面涂层的高温烧结机理进行了探究。结果表明:高温下C/C-SiC基体中的硅组元会溢出,造成样品质量损失;同时,溢出的硅组元能渗入到陶瓷涂层中,形成了以硅为主要黏结相,ZrB2等陶瓷相弥散分布的陶瓷涂层;与C/C基体相比,硅组元的溢出能有效促进涂层与基体之间的界面结合。在对基体进行预处理的基础上,采用低温真空脱胶,高温常压烧结,能够制备出结构致密、无裂纹并与基体结合牢固的ZrB2基陶瓷涂层。     

H+辐照前后C-SiC涂层的红外吸收光谱研究

对在不锈钢基体上用离子束混合技术沉积的C－SiC涂层，进行了二次离子质谱（SIMS）及傅氏变换红外吸收光谱（FI－IR）的分析。研究了不锈钢基体涂覆前后的H^ 辐照的氢浓度分布以及H^ 辐照前后涂层的红外光谱振动吸收峰的变化，对SiC涂层阻氢的机理进行了探讨。     

n-Al2O3P/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀层（n-Al2O3^p/Ni）的组织特征及擦磨损特性，并与快镍刷镀（Ni)进行了比较。结果表明：n-Al2O3^p/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密，镀层摩擦系数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n-Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相良好结合；复合镀的耐磨性能明显优于Ni刷镀层，镀液中n-Al2O3含量为20g/L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

空调箔的底层处理

传统的空调箔底层处理方式为铬酸盐法，本文以化学试验法研究了非铬酸盐处理法和钼酸盐－聚合物复合膜法，并测试了该复合膜的耐腐蚀性及其附着力，结果表明，该膜与铬酸盐膜性能相当。     

无氢DLC涂层的摩擦学性能

为了探究轮胎模具无氢类金刚石(DLC)涂层的摩擦学特性,增强轮胎模具的易脱模、防粘、自清洁性能以及提高轮胎质量与服役寿命,以轮胎模具常用的35钢为基体,利用电弧离子镀在基体试样上制备无氢DLC涂层,对涂层Raman光谱、表面粗糙度、表面微观形貌、纳米硬度、结合力和摩擦系数进行了分析,着重研究涂层摩擦前后表面微观形貌的变化以及摩擦磨损机理。结果表明:通过改变表面粗糙度可以有效降低涂层的摩擦系数,涂层摩擦系数随粗糙度减小而显著降低;在140℃高温条件下,摩擦系数最小低至0.363 4,且涂层纳米硬度可达32.45 GPa,弹性模量高达348.94 GPa。无氢DLC涂层完全满足轮胎模具减摩耐磨和自清洁性的使用要求,为制造高性能轮胎模具提供了一种可行的工艺选择。     

玻璃基体上电沉积Ni-Co合金镀层的性能研究

对玻璃基体上电沉积Ni Co合金镀层的工艺及镀层的性能进行了研究 ,对底镀层的形貌、成分、结构进行了观察和分析 ,并测定了镀层的耐腐蚀性。结果表明 ,镀层在 0 .5mol/LH2 SO4 和 5%NaCl(pH =3 )中的耐蚀性与 1Cr18Ni9Ti相当     

真空电弧镀沉积NiCrAlY涂层工艺

研究了真空电弧镀沉积ＮｉＣｒＡｌＹ涂怪工艺,对涂层成分的离析现象进行了分析,并且探讨了沉积工艺参数对涂层微观组织结构的影响,最后讨论了真空热处理对涂层与基体之间互扩散的影响     

耐温耐磨有机硅基复合涂料的冲蚀磨损研究

研究了陶瓷颗粒增强体 ( Si C、Al2 O3)及不同冲蚀条件对有机硅基复合材料涂料 (以下简称有机硅复合涂料 )耐冲蚀性能的影响。发现基体组成、陶瓷颗粒种类、含量及冲蚀条件对有机硅复合涂料耐冲蚀性有很大的影响。合适的选择颗粒增强体 ,复合涂料的冲蚀率较纯有机硅涂料降低了 1～ 2个数量级。SEM冲蚀表面形貌分析表明 :低速冲蚀时涂层的磨损是因塑性变形和疲劳引起 ,而高速冲蚀时则由塑性变形、显微犁耕和显微切削造成。传统的耐温耐磨复合涂料多为纤维增强 ,因此研究开发新型颗粒增强复合涂料有较大的意义。     

镀层厚度对热镀锌热轧板耐蚀性的影响

为模拟热镀锌板的实际使用情况,以剪裁后不同镀层厚度的热镀锌热轧板为研究对象,采用光学显微镜(OM)观察镀锌前后基体组织,通过中性盐雾试验分析镀层厚度对热镀锌热轧板产生白锈和红锈的影响规律。结果表明:在腐蚀过程中,腐蚀沿镀层由四周向内部扩展,同时由钢基体向表面扩展和锌层表面向内部扩展;随着镀层厚度增加,腐蚀扩展时间增长导致腐蚀时间增长,热镀锌板抗白锈能力增强,意味着耐蚀寿命增加;但抗白锈能力与镀层厚度呈非线性关系,涂层较厚时,通过增加镀层厚度提高热镀锌板抗白锈能力的效率降低。     

铍铝合金微弧氧化膜的微观结构、成分及性能

目前国内尚未开展铍铝合金的微弧氧化技术研究。采用微弧氧化技术在粉末冶金铍铝合金材料表面原位生长出一层氧化膜;采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对氧化膜层的结构、形貌和成分组成进行表征分析。结果表明:氧化膜层平滑、致密,表面分布着Be、O、Al等元素。在微弧放电的高温下,氧化膜层的形成是各个反应过程的综合结果。所得氧化膜层的厚度均值为11.221μm,从氧化膜表层到基体方向,O、Si、P元素的含量有明显减少的趋势,而Al元素和Be元素含量的变化趋势则刚好相反。膜层有一定的结合强度、硬度和较小的表面粗糙度,并且能耐114 h的盐雾试验,击穿电压高于1 000 V。     

超薄型钢结构防火涂料的研制

采用氨基树脂与丙烯酸树脂为基料，以聚磷酸铵，三聚氰胺和季戊四醇为阻燃剂体系，配制超薄型钢结构防火涂料。讨论了基料树脂和阻燃体系的配比对防火涂料性能的影响。试验结果表明，该防火涂料具有较好的物理化学,当干膜厚度为1mm时，其耐火极限为60min。