钽粉等离子体球化及其球化过程中卫星粉的形成机制

微米级钽粉(Ta)在生物医疗增材制造和其它制造领域具有广阔的应用前景。采用射频热等离子体对不规则钽粉进行球化处理以改善其流动性,对等离子体球化处理前后的钽粉进行了表征,并分析了球化过程中卫星粉的形成过程与机制。结果表明,经等离子体球化后的钽粉具有较为理想的球形度和光滑的表面,其霍尔流动性和表观密度分别从13.6 s·(50 g)^-1提高到6.73 s·(50 g)^-1和6.83 g·cm^-3提升至9.06 g·cm^-3,钽粉的球化率和球形度分别可约达95.2%和0.92;球化过程中卫星粉的形成主要是因液滴的碰撞所致,且随着送粉速度的增加,液滴碰撞概率增大,液滴的凝并使球形颗粒的粒径增大。     

离子束活化对GF/PEEK金属化涂层结合强度的影响

为了解决玻纤/聚醚醚酮复合材料(GF/PEEK)因界面惰性导致的金属化涂层结合强度弱的问题,采用低能离子束对基材进行表面活化处理,再以磁控溅射和电镀技术制备Cu膜,从而实现复合材料表面大厚度、高性能金属化层的制备。分别采用Ar、H₂、O₂和H₂+N₂混合气体进行离子束活化,通过对比活化前后基材的润湿性能、微观形貌和表面特性变化,对离子束活化的作用机理展开研究,制备Cu膜并对Cu膜的结合强度进行判定,探讨不同气体活化对结合强度的影响规律。结果表明,经离子束活化后,复合材料的表面润湿性得到显著改善,极性官能团的相对含量明显提高,表面和浅表面玻纤的结构完整性受到破坏,采用Ar、H₂、O₂和H₂+N₂离子束活化处理后,Cu膜的结合强度由未经活化的0.1MPa逐渐提高至0.4 MPa、1.49 MPa、7.97 MPa和11.51MPa。离子束活化技术能够有效改善复合材料的表面活性,显著提高金属化涂层的结合强度,延长金属化...     

微弧氧化-溶胶凝胶复合表面技术改善铝合金的耐腐蚀性能

通过微弧氧化-溶胶凝胶复合表面处理技术来提高铝合金的耐腐蚀性能,分析了多层凝胶层对6061铝合金耐腐蚀性能的影响。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学分析等方法对膜层的表面形貌、化学组成、结构以及耐腐蚀性能进行了表征。研究表明：TiO2溶胶渗入微弧氧化陶瓷膜的微孔以及裂纹中,能有效阻挡腐蚀介质的扩散和渗透;复合处理后的试样较仅微弧氧化处理更平滑、致密;膜层除了γ-Al2O3相外,经高温退火处理后出现TiO2锐钛矿,并形成较好的晶相结构;在3.5%NaCl溶液中的室温电化学行为中,复合处理较微弧氧化处理后的试样自腐蚀电位上升最高约400 mV,自腐蚀电流密度最高减小约3个数量级,极化电阻明显增大;随着凝胶层厚度的增加耐腐蚀性能逐渐增强,但当凝胶层数大于4时,膜层龟裂现象严重,并导致耐腐蚀性能开始下滑。     

镍基718合金离子渗氮的组织及性能分析

为进一步提高镍基718合金的力学性能,对其进行了离子渗氮。利用SEM、XRD对渗氮前后组织进行了分析,并进行了硬度、摩擦磨损实验。结果表明:渗氮层厚达8μm,并出现Cr N氮化物,渗氮后的样品硬度得到较大提高,摩擦系数略大、磨损量降低,耐磨性得到提高。     

高功率脉冲磁控溅射制备TiNx涂层研究

采用高功率复合脉冲磁控溅射技术(HPPMS)在316不锈钢、硬质合金基体上沉积了TiN薄膜,研究不同N2流量下TiNx膜层的沉积速率、硬度、晶体生长取向、摩擦磨损等性能,并在相同的平均靶电流下与直流磁控溅射制备的TiN薄膜对比.结果表明:HPPMS制备的膜层更加致密,在氩氮流量比为7.4∶1时膜层显微硬度达2470 HV,晶粒尺寸也明显小于直流磁控溅射制备的TiN,摩擦磨损性能也得到了改善.     

应用复合离子注入法改善W9Cr4V2Mo轴承钢力学性能

应用复合离子注入法改善了W9Cr4V2Mo轴承钢的耐磨性能。试验结果表明，试样经复合离子注入N Ti，N Ta，N Nb，N Ta C处理后，摩擦系数明显降低，显微硬度和耐磨性有所提高。微观分析表明，表层硬相化合物的形成及晶粒细化是材料表面耐磨性提高的主要原因，残余压应力的增加也表明抗疲劳性得到提高。     

注氘能量对Li_4SiO_4陶瓷热解吸行为的影响

采用离子注入方式对Li_4SiO_4陶瓷进行了25,35,45,55 ke V四种不同能量的氘离子辐照,利用高温热解吸系统模拟研究了其中的氘释放行为。实验结果表明,D+辐照Li_4SiO_4陶瓷离子投影射程深度随注入能量的增大呈线性增加趋势,引入的平均离位损伤程度呈减小趋势;不同注氘能量Li_4SiO_4样品的高温热解吸谱中,分子氘的热解吸过程主要分布在低温区域(300~550℃)及高温区域(550~750℃),氘化水释放温度集中在高温区域600~780℃;D2O为主要释放形式;注氘样品表面存在密度不均匀的类圆形泡状、坑状缺陷、孔洞状结构;热解吸后样品表面发生了重构。     

负氢离子源负氢离子表面转化材料发展现状分析北大核心CSCD

负氢离子源已经成为核聚变装置中性束加热系统的首选离子源,中国的负氢离子源研究尚处于起步阶段。在本论文中,介绍负氢离子源的结构和工作过程,比较分析负氢离子的产生模式,着重对当前应用较多、具有应用前景的表面产生模式中负氢离子转化材料进行了介绍。掺铯的金属材料以其优异的特性成为当前负氢离子源的主要材料; La B6热阴极具有较好的负氢离子转化性能,但其复杂的结构和较短的寿命影响了其总体性能;高有序石墨仅仅在结构上具有一定的优势;结合热电子发射、场致电子发射和其他电子发射模式的金刚石膜材料具有较优异的性能预期和较好的前景。因此在未来的负氢离子源中,铯化金属材料和金刚石薄膜材料可能会成为用于表面转化的主要材料。     

Mg元素对铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

选择磷酸盐为主要成分的复合电解液体系,用微弧氧化方法对3种常用的商业铝合金物陶瓷膜分别用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等探讨了铝合金中元素Mg对陶瓷层的组织形貌、元素分布和相组成的调制作用,并借助硬度、摩擦磨损测试评价了膜层的性能。结果表明膜的相结构主要为γ-Al2O3,α-Al2O3和AlPO4,并含有少量Mg、Cu、Zn、W元素;随着Mg含量的增加表面组织更加细密,膜层中大尺寸缺陷减少;膜层中α-Al2O3含量随Mg含量的增加逐渐减少,当Mg含量接近2.5%时,膜层中只剩下γ-Al2O3;硬度与摩擦磨损测试显示Mg含量的增加导致硬度和耐磨性能下降。     

等离子体处理碳纤维/树脂复合材料

为了提高碳纤维/树脂复合材料的表面浸润性,采用等离子体直接对复合材料进行表面处理,通过接触角测试、拉伸试验、金相显微分析和红外光谱分析,探究了等离子体处理碳纤维/树脂复合材料的最佳处理工艺、处理前后碳纤维/树脂复合材料的力学性能和表面官能团的变化。结果显示:电流、气压和处理时间均对碳纤维/树脂复合材料表面浸润性有明显影响,当电流为1.0A、气压为1.0Pa、处理时间为10min时,表面浸润性最佳;处理后碳纤维/树脂复合材料的拉伸强度没有减小,反而提高了8%。红外光谱分析显示处理后碳纤维/树脂复合材料表面酯基链发生断裂,酯基数量降低,相应形成更多的酮基、羧基和醇羟基,表面极性增强,浸润性显著提高。研究解决了碳纤维/树脂复合材料表面呈惰性的问题,为其表面功能涂层制备奠定了基础。