固相反应型SiO_2基陶瓷涂层耐磨性研究

为了改善Q235钢的耐磨性能,实验以SiO2和Al为主要骨料,运用固相反应法制备性能优异的SiO2基陶瓷涂层。运用DSC、XRD和SEM对涂层进行分析,并进行耐磨性测试,其磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高2.23和3.6倍。     

多层膜自持反应的数值模拟

采用有限差分法对Al/Ni多层膜的自持反应历程进行了数值模拟,研究了多层膜反应时的反应温度、速度以及反应区形状与宽度。结果表明:Al单层厚度为10nm的Al/Ni多层膜建立自持反应的时间约为0.01ms,且此时间随Al单层厚度增大而增加。稳定传播之前的反应速度较快,反应区宽度较之稳定传播后窄;稳定传播后,反应区宽度不再变化;此外,反应区由于预混层的存在呈现U形,与试验结果吻合。     

Al/Ni多层膜中反应波传播速度的理论研究

为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度.定义单层厚度比为δ(2b-1)δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度;计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,与试验结果吻合较好,验证了扩展模型.计算结果表明存在一个临界厚度δcr.当对层厚度δbi＜δcr时,速度与δbi成正比;当δbi＞δcr时,速度与δbi成反比.     

镁合金微弧氧化膜表面层与致密层界面组织的研究

研究镁合金微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织形态。在磷酸盐碱性电解液(5～20g/LNaH2PO4,1～5g/LNaOH,5～8g/LKF,0.5～2g/LNa3C6H5O7,0.5～2g/LEDTA)中,以AZ91镁合金为基体制备出微弧氧化陶瓷薄膜,制备时采用恒电流控制模式,电流密度为10～30A/dm2。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究氧化薄膜界面及附近区域的微观结构。结果表明:微弧氧化膜的表面层靠近表面层与致密层界面处的组织以微晶和纳米晶为主,含有少量非晶态物质;微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织以非晶态物质为主;微弧氧化膜的致密层靠近表面层与致密层界面处的组织为混晶组织,主要为MgO晶粒,少量为MgAlO4晶粒,并含有少量非晶态物质。     

Fe/SiC界面反应机理及界面优化工艺研究的进展

就Ｆｅ／ＳｉＣ间的界面反应过程和界面优化工艺作了综述。８００℃以上,Ｆｅ／ＳｉＣ发生强烈的界面固相反应,生成复杂的铁硅化物和石墨,界面结合性能显著降低。Ｆｅ原子通过产物层的固相扩散过程可能是该界面反应的速率控制步骤。ＳｉＣ表面化学镀Ｎｉ、氧化处理及ＰＩＲＡＣ工艺等表面涂覆工艺和基体合金化有利于抑制界面反应,优化界面结构,实现Ｆｅ／ＳｉＣ的良好复合     

镁合金表面微弧氧化耐蚀膜层研究与应用进展

介绍微弧氧化技术及其在典型镁合金构件上的应用现状,概述不同电解液体系与组分、氧化时间和电源类型与电参数等因素对耐蚀膜层结构和性能的影响研究进展,提出镁合金微弧氧化耐蚀膜层研究与应用过程中亟待解决的不足。     

用于制备纳米多层膜的金属掩膜法的研究

简介了现有金属腌膜法制备纳米多层膜的过程,指出采用定位图形套准模板存在的弊端,研制出采用定位框固定基片、套准模板的制备新方法及装置。试验表明,采用该方法可显著提高制备纳米多层膜的完好率及套准精度。     

Ar~+混合Fe/Y多层膜的磁性变化

研究了 Ar+混合 Fe/ Y多层膜引起的磁性变化 ,结果表明 :短周期膜沉积态呈顺磁性 ,随注入剂量增加 ,膜由顺磁向铁磁转变 ,磁化强度 Ms和矫顽力 Hc也相应增大。长周期膜沉积态呈铁磁性 ,注入过程中铁磁性无明显变化 ,饱和磁化强度 Ms随注入剂量增加而减小 ,但矫顽力 Hc却不断增加     

Ar~+混合诱发非晶Fe/Y多层膜的相变

由双源真空镀膜机制备了Ｆｅ／Ｙ 多层膜,在室温下用１００ｋＶ 的Ａｒ＋ 注入多层膜,通过Ｘ射线衍射方法研究了Ａｒ＋ 混合引起的多层膜相变。结果表明：经２×１０１６／ｃｍ ２ 以上剂量Ａｒ＋ 注入后,沉积态为非晶的Ｆｅ／Ｙ 膜发生了晶化,该现象可认为是离子束退火效应     

硼铅丹延期药的固相热反应研究

通过对3种不同配比的硼铅丹延期药B1、B2和B4进行DTA、TG和DSC-TG热分析,研究了硼铅丹延期药固相热反应,反应主要集中在350℃附近以及450℃附近,推导出零氧平衡时的化学反应方程式,并利用X射线衍射分析对燃烧产物进行了验证,推测其反应产物为PbB2O4和Pb.     

基于GA-BP神经网络的镁合金微弧氧化膜层厚度预测

为直观地检验膜层的质量,建立微弧氧化工艺参数(电流大小、脉冲宽度、氧化时间)与微弧氧化膜层厚度之间的反向传播(BP)神经网络预测模型,其结构为3-10-1(即3个输入神经元,10个隐含层节点,1个输出神经元)。采用遗传算法(GA)优化BP神经网络的初始权值和阈值,构建基于遗传算法神经网络的膜厚预测模型。用GA-BP神经网络对膜厚进行模型仿真,并将仿真结果与BP神经网络模型仿真结果进行对比。结果表明,GA-BP网络模型预测值的平均误差为1.65%,最大误差为9.75%,而BP模型预测结果的平均误差为8.62%,最大误差为13.68%。GA-BP神经网络模型预测精度要优于BP神经网络模型。     

固溶处理2014铝合金组织与磨损性能研究

通过采用不同的铝合金固溶、时效处理工艺,利用电子探针、MM2000磨损试验机等测试手段,对赛车链轮用2014铝合金的组织性能进行了分析研究。结果表明,2014铝合金存在的相较为复杂,主要有θ相、W相和S相等。经500℃固溶和165℃时效处理后,其合金相分布细小、均匀,力学性能较高,磨损时,在出现了犁沟的同时,还存在粘着剥落坑,磨痕最浅,耐磨性提高。     

加弧辉光离子渗铝层相组成的研究

采用加弧辉光离子渗金属技术在实现了在不同含碳量的普通碳钢表面的渗铝，并对渗层内合金元素的分布进行了测定，应用Ｘ射线衍射和透射电镜方法，研究了渗铝层的相组成和相分布。     

镁合金低压恒流阳极氧化膜研究

采用环保型阳极氧化工艺,在低压恒流条件下,在镁合金AZ31表面获得了质量良好的白色氧化膜层,用SEM,XRD和XPS等分析手段,研究氧化膜层的微观形貌、相组成和化学组成,并采用动电位扫描的电化学方法考察氧化膜的耐腐蚀性能。结果表明:不同电流密度时,都可在阳极表面观察到细小电火花。制得的阳极氧化膜的主要相组成是MgO,同时含有Al2O3,Na4(AlSiO4)3(OH)等;膜层具有多孔结构,孔径较为均匀,膜层与基体结合牢固;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,阳极氧化的镁合金耐腐蚀性优于没有经过阳极氧化试样的耐腐蚀性。     

梯度堆焊合金层界面组织特征及性能

在Q235A基体上采用药芯焊丝埋弧焊和自保护明弧焊方式,依次堆焊包含"20Cr2Mn12Ni Mo N韧性过渡层+Cr12W3Mn塑性缓冲层+Cr20Ti Mn Si高铬耐磨层"结构的堆焊合金。借助光学显微镜、扫描电镜、X线衍射仪和显微硬度计等研究堆焊合金层的界面组织特征及性能。结果表明,增加韧性过渡层和塑性缓冲层形成了梯度硬度结构的堆焊合金层,不仅可减小残余应力,而且抑制母材成分的稀释影响,规避网状碳化物和共晶等脆性组织形成。     

Al/Ti反应多层膜中反应区传播速度的理论计算

Al/Ti反应多层膜中反应区的传播速度是表征其特性的特征参数之一.通过定义初始单层厚度比为δ:(2b-1)δ,将Mann模型扩展为可计算任意厚度比的多层膜中反应区的传播速度.采用扩展模型计算了1A1/1Ti和3A1/1Ti反应多层膜中反应区的传播速度,计算结果与文献中的实验结果吻合.此外,讨论了预混厚度对反应传播速度的影响,得到了预混厚度与临界厚度的关系式.     

界面层对TiC/TC4复合材料力学性能的影响

TiC/TC4复合材料在航空航天领域有广阔的应用前景,在加工制造过程中,增强体SiC纤维和Ti合金基体会发生界面反应,严重影响复合材料的宏观力学性能。为研究界面层对TiC/TC4复合材料力学性能的影响,采用正四方形RVE模型模拟复合材料细观受力情况,并进行有限元计算分析,分别研究单胞模型在4种单向载荷下的力学性能和失效载荷大小,得到复合材料的失效模式。重点研究了界面层厚度对复合材料细观模型力学性能的影响,综合考虑界面层厚度对界面结合强度值和裂纹对复合材料性能的影响,确定反应层厚度控制在1μm附近最合适,与实际制造时所选取的界面厚度区间一致,可以作为复合材料加工时界面层厚度的参考理论依据。     

固相微量提取技术在材料贮存监测中的应用

样品的提取和制备是分析测试的基础,尤其在微量组分分析中它是确保分析成功的关键.本文概要介绍了样品的固相提取(制备)技术及固相微量提取技术在微量样品获取方面的应用,针对密封条件下炸药和有机材料等库存老化的监测,对如何开展固相微量提取技术的应用研究提出了建议.     

电力用铝合金超疏水耐腐蚀膜层的制备与表征

用草酸阳极氧化、氟钛酸铵封孔再经硬脂酸表面修饰,在2A12铝合金表面制备超疏水耐腐蚀膜层。表征其微观形貌、表面成分和物相组成,测试膜层表面润湿性及耐蚀性。结果表明:氟钛酸铵封孔过程中生成Ti(OH)4起填充孔洞,改善阳极氧化膜的致密性,疏水状态较好,耐蚀性提高。阳极氧化膜封孔后再经表面修饰未生成新物相,但形成微纳米粗糙结构,水滴接触角达150.8°,呈超疏水状,耐蚀性进一步提高。封孔-修饰后阳极氧化膜具有微纳米粗糙结构和较低表面能,减少了腐蚀接触面积并抑制腐蚀,显著提高2A12铝合金耐蚀性,在电气用铝合金腐蚀防护方面具有应用前景。     

载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能影响研究

用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。