基体偏压对Cr/DLC薄膜结构及力学性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射方法在不同基体偏压下的钢基体上沉积含Cr过渡层的DLC薄膜.利用原子力显微镜、场发射扫描电镜、Raman光谱、动态超显微硬度计和划痕仪对薄膜的表面形貌、截面形貌、结构成分、力学性能进行表征.结果表明:随着基体偏压的增大,薄膜表面更加平整,表面粗糙度减小;不同基体偏压下制备的DLC薄膜与基体结合良好...     

基体偏压对磁控溅射制备CrAlN纳米多层薄膜微观结构和力学性能的影响

采用磁控溅射技术在不同基体偏压(-60,-70,-80,-90 V)下制备了CrAlN纳米多层薄膜,研究了基体偏压对薄膜微观结构和力学性能的影响.结果表明:随着基体偏压绝对值增大,CrAlN纳米多层薄膜中的氮含量增加,物相组成不变,择优取向由CrN(111)晶面转变为CrN(200)晶面,薄膜表面孔隙减少,组织致密性得...     

梯度复合结构对列车车轮力学性能的影响

基于列车车轮表面抗磨损的功能要求,划定列车车轮表面为抗磨损功能区,在功能区与车轮基体间设计合理的梯度复合结构,开展具有梯度复合结构的列车车轮设计方法研究。以Hertz接触理论为依据,采用ANSYS建立轮轨热-结构耦合模型,分析轮轨整体在温度载荷及静态接触作用下应力分布。分析梯度复合结构对列车车轮力学性能的影响。结果表明:与无梯度复合结构车轮相比,梯度复合结构能有效降低车轮表面抗磨区与基体间等效应力突变,改变列车车轮应力分布特征,从而防止抗磨区在热-结构耦合作用下脱落。基于文中特定工况下,提出当抗磨区厚度为1.0 mm时,列车车轮表面抗磨区与基体间采用厚度为2.0 mm,中间层为8层的线性梯度复合结构就可有效减缓结合面上等效应力突变的结论。     

基体偏压对CrN涂层结构和海水环境摩擦学性能的影响

采用多弧离子镀技术,在不同偏压(0~-100 V)下在316 L不锈钢基体上沉积CrN涂层,通过球-平面往复式摩擦磨损试验机研究基体偏压对涂层结构和海水环境下摩擦学性能的影响。结果表明:随着偏压的增大,涂层结构变为更加致密,涂层硬度先增加后基本稳定;随着偏压的增大,涂层与316L基体的结合力先增大后减小,偏压为-50~-75 V时涂层有最好的结合力;在海水环境下,涂层具有很低的摩擦因数(0.2~0.3),并随着偏压升高而降低;随着偏压的增大涂层的磨损率先减小后增大,偏压为-50~-75 V时涂层的磨损率较低。偏压为-50~-75 V时制备的涂层具有最好的综合机械性能。     

薄壁结构加强的纳米复合涂层深海高压吸声性能

研究了压力对纳米复合涂层PSM的影响,发现它仅在常压下具有很好的水下吸声性能。为提高PSM在高压下的吸声性能,提出了一种能够消除压力对PSM影响的硬壳软内衬薄壁结构。FEM仿真和压缩试验发现,2 mm厚的环氧树脂硬壳增强了PSM的抗压性能,2 mm厚的软硅橡胶Ecoflex内衬可以进一步减小中间区域形变。水声测试验证表明,在静水压力1.5 MPa下,带环氧树脂硬壳和Ecoflex软内衬的PSM在1500~7000 Hz区间的平均吸声系数从0.2提高到0.7。     

TiAlN/AlON纳米多层涂层的微观结构和力学性能研究

通过磁控溅射制取一系列不同AlON厚度的TiAlN/AlON纳米多层涂层,并用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜和纳米压痕仪分别对微观结构和力学性能进行表征和测量。研究表明:非晶态的AlON在厚度约小于1 nm时,在TiAlN模板作用下转变为晶体结构,并与TiAlN呈共格外延生长,出现超硬效应,当AlON厚度为0.7 nm时,硬度和弹性模量分别最高可达38.1 GPa和385.6 GPa。当AlON厚度超过1 nm时,逐渐转变为非晶结构并且破坏了多层涂层的共格外延生长,硬度随之降低。因此利用这种机制可以制备出力学性能好、耐高温氧化性的刀具涂层,满足现代切削的需要。     

纳米表面工程中的纳米结构涂层组装

阐述了组装纳米结构涂层的材料学基础、意义及国内外应用研究现状;综述了纳米结构喷涂粉材的组成、加工方法和加工步骤,以及利用热喷涂技术(直接组装法和间接法)、电沉积技术、胶粘技术组装纳米结构涂层的技术路线和工艺条件;介绍了固相反应法、液相反应原位喷雾干燥法等加工纳米结构喷涂粉材的新方法。     

TiAlN纳米复合涂层的技术进展

综合介绍了国内外TiAlN涂层技术的发展现状和TiAlN涂层的性能特点、PCD制备工艺以及今后的发展趋势和研究方向;重点评述了高Al含量TiAlN超硬涂层、异质多层膜纳米复合TiAlN涂层和多元合金增强涂层技术的最新进展;指出了TiAlN涂层刀具在精密模具和汽车零部件加工中的重要作用。     

退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响

采用电沉积法制备得到厚度约600μm的块体纳米晶铜,并在100～250℃下进行退火处理,研究了退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响。结果表明：未退火及退火后纳米晶铜均呈现面心立方结构;随着退火温度从100℃增加至250℃,纳米晶铜(200)晶面的衍射峰强度逐渐增强。随着退火温度的升高,纳米晶铜的抗拉强度逐渐减小,断后伸长率先增大后减小,表面拉伸变形带和拉伸断口上大而深的韧窝数量均增加;200℃退火后纳米晶铜的拉伸性能较佳,抗拉强度高约500 MPa,断后伸长率近30.5%。     

基体负偏压对CrAlN涂层组织和性能的影响

采用真空多弧离子镀技术,使用Cr30Al70(原子分数)复合靶,在不同的基体负偏压下,在不锈钢基体上制备了一系列CrAlN涂层;采用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、粗糙度仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机和划痕仪等系统分析了涂层的成分、表面形貌、相结构、粗糙度、显微硬度、摩擦磨损性能和界面结合性能。结果表明:随着负偏压的增大,涂层中x(Cr)/x(Cr+Al)的比值先增大后减小,当负偏压为150V时,该值达到最大,并与靶材成分接近;基体负偏压为200V时,涂层的表面粗糙度最大,涂层结晶度、硬度最佳,晶体相为固溶铬的面心立方AlN;涂层的摩擦磨损性能不仅与涂层的表面粗糙度相关,还与涂层非晶相中铝元素的含量以及涂层的内应力大小密切相关;界面过渡层制备工艺相同时,基体偏压对涂层和基体之间的界面结合性能影响较小。     

热处理对聚丙烯力学性能及结晶结构的影响

本文研究了聚丙烯不同热处理条件下的力学性能。并用广角X衍射(WAXD)和DSC研究了热处理对聚丙烯结晶结构的影响。研究表明,随着热处理温度的升高,PP拉伸强度、弯曲强度、室温缺口冲击强度都呈现先上升后下降;而PP的结晶形态由α、β晶型转变为α晶型。     

深冷处理对TiAlN涂层刀具微观组织及力学性能的影响

深冷处理可改变涂层刀具的微观组织和力学性能,有助于改善刀具切削性能。在不同深冷温度(-110℃,-150℃,-190℃)下对TiAlN涂层硬质合金刀具进行深冷处理,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射观测不同深冷温度下硬质合金基体微观组织和物相结构变化,检测和分析了深冷处理前后涂层硬质合金刀具硬度和涂层-基体结合强度。结果表明,深冷处理能显著提高刀具硬质合金基体硬度和涂层-基体结合强度,且-190℃为最佳深冷处理温度。深冷处理促进硬质合金基体中η相碳化物的形成和粘结相Co的马氏体转变,使刀具性能得到提升。     

科汇纳米结构涂层技术

2007年1月18日,科汇纳米技术(深圳)有限公司在深圳市宝安区蓝天科技园成立,这标志着珠三角地区纳米涂层服务又上了一个新台阶。     

纳米高温耐磨复合涂层的性能研究

利用纳米材料高的比表面能和表面活性开发电站高温耐磨涂料。试验在普通粉料FM650中添加纳米材料制成涂料，对涂层的结合强度、耐磨性和热震性分别进行了试验。结果表明：FM650涂层的结合强度从2.90MPa提高到了3.49MPa采用单面涂层降低气孔的影响则涂层强度从6.26MPa提高到了10.43MPa；耐磨性和致密性均有很大提高；纳米Al2O3/SiO2的加入改善了涂层与钢的膨胀系数匹配程度，不经低温80℃/150℃处理涂层仍具有良好的耐热震性能。     

纳米氧化铝对聚甲醛力学性能及摩擦磨损性能的影响

用双螺杆挤出机制备了纳米氧化铝改性聚甲醛材料,研究了纳米粒子在基体中的分散状态、复合材料的力学性能及摩擦磨损性能.结果表明:纳米粒子在基体中基本达到了纳米级的分散;纳米氧化铝的加入使材料变脆,但刚性增强,聚甲醛纳米复合材料的干摩擦性能降低,磨损的主要机理为磨粒磨损,聚甲醛纳米复合材料的油摩擦性能得到了显著提高.     

纳米结构陶瓷涂层的磨削机理

用压痕断裂力学模型或切削加工模型来处理纳米结构陶瓷的磨削去除机理.把磨削中磨粒与工件的相互作用近似看成理想的小规模压痕现象,研究磨削裂纹的形成与扩展过程、材料的去除过程以及陶瓷磨削表面缺陷来评价陶瓷加工表面质量.切削加工模型证明了虽然材料去除通常由脆性去除实现,但大部分磨削能消耗与塑性变形有关.     

脉冲负偏压幅值对复合离子镀制备TiCN薄膜结构和性能的影响

采用复合离子镀技术,在不同脉冲负偏压幅值下于304不锈钢表面制备TiCN薄膜,研究了负偏压幅值对薄膜成分、结构、表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着负偏压幅值升高,钛、碳与氮元素的原子比以及碳与钛元素的原子比先增大后减小,薄膜表面的颗粒及针孔、凹坑等缺陷尺寸减小,数量减少,表面形貌得到改善;薄膜主要由TiCN相组成,随着负偏压幅值增大出现(111)晶面择优取向,且薄膜的显微硬度先增大后减小,并在负偏压幅值为300V时达到最大,为2 690HV;薄膜的摩擦磨损性能优于基体的,随着负偏压幅值增加,薄膜的摩擦因数不断降低,在负偏压幅值为300V时约为0.355,此时薄膜的摩擦磨损性能最优。     

电流作用方式对纳米TiN/Ni复合镀层组织与力学性能的影响

采用添加了纳米TiN的氨基磺酸镍系镀液,利用超声电沉积方法在45钢基体上制备了纳米TiN/Ni复合镀层,对比研究了直流、单脉冲、正负脉冲等3种电流作用方式对镀层表面形貌、纳米TiN含量及分布、界面结合力、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与直流电沉积相比,脉冲电沉积镀层的晶粒细小、表面平整、表面裂纹少、界面结合力高,且正负脉冲电沉积的界面结合力高于单脉冲电沉积的;脉冲电沉积更易沉积纳米TiN粒子,且正负脉冲电沉积TiN的沉积速率大于单脉冲的;正负脉冲电沉积镀层的显微硬度最高,摩擦磨损性能最佳,直流电沉积的最差。     

喷砂对TiAlN涂层组织结构及切削性能的影响

采用阴极电弧蒸发沉积法在WC-Co硬质合金表面制备TiAlN涂层,利用不同喷砂时间和压力对涂层表面进行处理,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和CSM纳米硬度计测定处理前后的涂层内应力、物相、表面形貌、纳米硬度等性能指标,研究不同喷砂时间和压力对涂层组织结构和力学性能的影响,同时通过对比不同喷砂时间和压力处理后的样品在铣削P20钢材的性能和磨损机理,得出随着喷砂时间和压力的增大,涂层表面液滴逐渐被去除,表面粗糙度减小从而使表面光洁度提升,调整涂层内应力状态,性能明显提升,其中钢件铣削加工最优涂层残余应力范围为-5.3～-5.7GPa。     

TiN/TiSiN复合涂层显微结构与力学性能研究

采用工业用直流脉冲等离子体增强化学气相沉积(PCVD)法在硬质合金刀具基体上制备了TiN和TiN/TiSiN复合涂层.对TiN涂层和不同沉积温度下制备的三种TiN/TiSiN复合涂层的微观结构和力学性能进行了对比研究.结果表明:随着沉积温度的升高,TiN/TiSiN复合涂层的结合力增大;沉积温度为550℃时,TiN/T...