硬质涂层与钛合金的摩擦磨损性能研究北大核心CSCD

采用c-ARC+多弧离子镀技术在硬质合金YG8上制备了表面层分别为Ti33Al67N、Ti50Al50N和Cr30Al70lN的涂层,研究了以上涂层与TC4钛合金间的摩擦磨损行为,利用扫描电镜、电子能谱仪、显微硬度仪、划痕仪等对涂层性能及表面形貌、磨痕形貌及成分进行了表征。试验结果表明:与TC4合金摩擦时,硬质涂层最主要的磨损失效是局部撕裂,撕裂破坏程度则由涂抹的钛合金同接触物资形成的粘着节点的强度来决定。低载荷下,表面为高铝含量的Ti33Al67N涂层同TC4合金对磨时表现较佳,优于表面为中铝含量的Ti50Al50N涂层和Cr30Al70N涂层,而在高载荷下,则表面为Cr30Al70N的涂层的耐磨性较佳。     

利用微弧氧化法制备四方相BaTiO3薄膜的结构特征及铁电性能

利用微弧氧化技术在钛衬底上直接制备了四方相钛酸钡铁电薄膜.利用X射线(XRD)、HP4192A阻抗分析仪和铁电测试系统(FTS)等手段对薄膜样品的相结构、介电和铁电性能进行了研究.结果表明,工艺参数为Ba(OH)2浓度为0.5mol/L,电流密度为150mA/cm2,温度为57℃,反应时间5～20min的薄膜主要要由四方相BaTiO3构成.在微弧氧化过程中,弧点的连续移动是形成四方相BaTiO3的主要原因.此工艺参数下薄膜的剩余极化值为0.271和-4.62μC/cm2(Pr),与其对应的矫顽场强度分别为20和-2.8kV/cm(Ec).该薄膜具有良好的铁电性能.     

硅酸铝短纤维增强AZ91D复合材料的界面微观结构及力学性能

以晶化的硅酸铝短纤维（Al₂O₃-SiO₂ ）_sf为增强体、用磷酸铝为预制体粘结剂,通过挤压浸渗工艺制备了（Al₂O₃-SiO₂ ）_sf /AZ91D镁基复合材料。通过光学显微镜、TEM和HREM分析研究了复合材料的界面微观结构和界面反应产物。结果表明：用挤压浸渗法制备的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料的界面厚度约为100 nm,界面上除有一定数量的MgO颗粒和少量的MgAl₂O₄和Mg₂Si颗粒外, 还有少量的MgP₄等反应产物存在;硅酸铝增强纤维与镁合金基体之间形成了较强界面结合,界面微观结构比较理想。力学性能测试表明,与AZ91D基体合金相比,复合材料的室温抗拉强度提高了约18%,弹性模量提高了约58%。     

Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料制备及界面反应机理研究

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料。介绍了复合材料的制备工艺,适宜的挤压铸造工艺为预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和30～50MPa压力。XRD、SEM、EDS和光学金相显微镜OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg17Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成较紧密的结合层。     

织构对锆合金拉伸和爆破性能的影响

研究了两种组织形貌相似的核燃料包壳管材M5和N36锆合金的拉伸性能和爆破性能.利用X射线衍射仪分析了它们的织构.试验结果表明,两种材料表现出明显的各向异性.同时分析了织构因素对Schmiidt因子的影响,结合研究管材的力学性能各向异性,建立了拉伸、爆破屈服强度同织构的定性关系.     

固体氧化物电池Sr2-xFe1.5Mo0.5O6-δ氧电极材料的电化学性能

本文系统研究了Sr缺位对Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ氧电极材料晶体结构、电导率和电化学性能的影响规律.结果表明Sr缺位导致晶胞体积增大,降低了氧溢出的温度,增强了材料内部晶格氧的活性,Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ材料具有最大的电导率为38.4 S/cm.Sr缺位提高了材料的氧还原反应活性,800℃时Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ、Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ、Sr1.9Fe1.5Mo0.5O6-δ对称电池在空气下的极化电阻分别为0.102、0.070和0.096Ω·cm2.燃料电池模式下,阳极支撑的NiO-YSZ(SL)/NiO-YSZ(FL)/YSZ/SDC/Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ单电池在850、800、750和700℃下的峰值功率密度分别达到1459、953、682和420 mW/cm2.电解池模式下单电池在20％H2O-H2、800℃和1.5 V电压下的电流密度达到-1300 mA/cm2.同时电解池在800℃和-500 mA/cm2条件下稳定运行了100 h,单电池的衰减速率约为0.001 V/h,表现出良好的运行稳定性.     

工艺参数对铝合金稀土转化膜微观形貌的影响研究

采用稀土盐Ce（NO3）3与氧化剂KMnO4作为无铬化学转化液的主要成分，在6063铝合金表面制备了耐腐蚀稀土转化膜，利用正交试验法与单因素实验法对转化膜处理溶液浓度、溶液温度与pH值以及时间等工艺参数进行了优化，利用SEM微观分析法，并对稀土转化膜的表面形貌进行了研究，并分析了处理工艺参数对转化膜微现形貌与耐腐蚀性能的影响。     

大体积混凝土施工温度裂缝的预防措施

在大体积混凝土施工中,由于水泥水化热等多种因素产生的混凝土结构裂缝将影响混凝土的耐久性能和力学性能．针对这一问题,从设计、原材料、施工、温控等方面入手,对大体积混凝土施工中应采取的预防措施进行了探讨．     

低氮掺杂对含氢类金刚石结构和力学性能的影响

为探讨低氮掺杂对含氢类金刚石组织结构和力学性能的影响.采用非平衡磁控溅射和等离子增强化学气相沉积(PECVD)复合技术,在316不锈钢和硅片上制备碳化钨过渡层和不同掺氮量的含氢类金刚石薄膜(a-C:H(N)).通过拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对薄膜组织结构进行表征,薄膜的硬度和残余应力采用微纳米力学综合测量系统和薄膜应力测量仪进行表征.结果表明随着氮掺杂,薄膜形成碳氮键(CN)且其主要以C=N键形式存在,C=N/CN的比值随着薄膜氮含量增加逐渐下降.同时当掺氮量从0增至0.12 at%时,薄膜I_D/I_G比值迅速下降,sp~2C=C/sp~3C-C比值由0.65降至0.563,而薄膜硬度基本不变,约为20.4 GPa,残余应力则由3.35 Gpa降至1.31 GPa;随着掺氮量进一步增加,sp~2C=C/sp~3C-C比值增加,薄膜硬度迅速下降,残余应力则缓慢降低.可知氮的掺杂对DLC薄膜结构的影响有临界值0.12 at%,当掺氮量低于该值时,氮掺杂促进sp~3杂化的形成,薄膜具有较高的sp~3杂化含量.而随着薄膜含氮量进一步增加,sp~3杂化含量下降.同时当低氮掺杂时,可获得具有较高硬度以及较低残余应力的薄膜.     

中间包控流装置对温度场影响的数值模拟研究

通过对六流连铸机不同控流装置中间包内钢液温度场的数值模拟,提出了采用导流隔墙的改进方案.这种导流隔墙的应用,有利于均匀钢液温度,促使夹杂物上浮.