靶电流密度对热丝增强等离子磁控溅射制备Cr_2N薄膜结构与性能的影响

采用等离子体增强平衡磁控溅射技术在316L奥氏体不锈钢基体表面制备了不同靶电流密度条件下的Cr_2N薄膜,并检测分析了靶电流密度对薄膜表面形貌、相结构、力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响。结果表明,薄膜呈致密柱状结构,以Cr_2N(111)择优取向为主。当靶电流密度为0.132 mA/mm~2时,WN相与Cr_2N并存;随着靶电流密度的增加,薄膜厚度逐渐增加,硬度、弹性模量略有下降,膜基结合增强。薄膜与基体结合处呈脆性失效。靶电流密度0.132 mA/mm~2时,最高薄膜硬度及模量分别为33及480GPa,且磨损量最小。靶电流密度0.264mA/mm~2时,最大膜机结合力为36.6N。经过镀Cr_2N薄膜后,试样表面硬度、耐磨性明显提高。     

磁控溅射CrAlSiN硬质膜层的高温抗氧化性能

采用磁控溅射方法在硬质合金表面制备CrAlSiN硬质薄膜,基于薄膜硬度、模量和相结构等关键本征特性优化制备工艺参数并对薄膜进行大气热处理;通过扫描电镜及能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪、激光共聚焦显微镜和蔡司金相显微镜等研究薄膜的抗氧化性能及热稳定性能。结果表明,当Si含量为8.06at.%时,薄膜的平均硬度和弹性模量值分别达到26.62GPa和446.78GPa.大气热处理700℃时薄膜表面出现Cr的氧化物相并伴生裂纹;800℃时Cr_2O_3衍射峰减弱,裂纹密集且发现基体氧化物;900℃时出现了Cr_3O_4和Al_2O_3相,薄膜显著开裂并加速氧化;1000℃时氧化物相结构趋于单一化,薄膜彻底失效。     

热丝增强等离子体辅助渗氮中氮在不锈钢中的扩散与析出机制

目的 研究不同放电电流密度下,渗氮层组织及摩擦学性能随时间的演变规律,以及氮在不锈钢中的扩散与析出机制。方法 采用热丝增强等离子体辅助渗氮方法,对奥氏体不锈钢表面进行改性。采用XRD及XPS研究渗氮层相组成及结构;采用SEM观察渗氮层的横截面形貌,并利用能谱分析氮含量及其随深度的分布情况;分别使用纳米压痕仪、磨损仪及台阶仪研究渗氮层的摩擦学性能。结果 当电流密度为0.81 mA/cm2时,短时间（1~2 h）渗氮后,不锈钢表面形成单一过饱和固溶体相;渗氮时间增加到4 h后,转变为更稳定的Fe4N相,渗氮层厚度达14.2 μm,表面硬度达17.81 GPa。当电流密度增加到1.25 mA/cm2时,N与金属原子间结合能增加,渗氮1 h开始析出CrN和Fe4N相,4 h后表面硬度和模量分别达22.88 GPa和314.2 GPa,磨损量仅为基体的0.53%。结论 氮原子在奥氏体中的扩散系数随电流密度成正比增加。当渗氮时间（或热丝电流）增加,渗氮层厚度与维氏硬度明显增加,其增加趋势正比于时间的1/2次幂,结构由单一固溶体相γN转变为固溶体与少量氮化物析出相CrN和Fe4N,渗氮层的摩擦学性能明显提高。     

2024铝合金表面沉积Si-DLC薄膜的冲刷腐蚀行为研究北大核心CSCD

为改善2024铝合金在富含Cl-的流动海水中的耐腐蚀性能,采用等离子体增强化学气相沉积技术,在2024铝合金表面沉积掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,利用扫描电镜和电化学工作站对流动海水环境下冲刷不同时间的铝合金及Si-DLC薄膜进行表面形貌和耐蚀性能进行研究,并对相关腐蚀机理进行了讨论。结果表明,冲刷过程中未沉积Si-DLC的铝合金发生严重的腐蚀,而沉积了Si-DLC薄膜的试样并未发生严重腐蚀,薄膜发生少量裂纹,同时生成了硅氧化物保护铝合金。在本实验中,沉积了Si-DLC薄膜的2024铝合金的耐蚀性能明显好于2024铝合金。     

退火氧分压对AZO薄膜的透光和导电性能的影响EI北大核心CSCD

在室温下采用射频磁控溅射粉末靶在玻璃基底上制备掺铝氧化锌(AZO)薄膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和霍尔效应仪等手段表征和分析了薄膜的微观结构和光电性能,研究了退火氧分压对薄膜光电性能的影响。结果表明:退火后的AZO薄膜仍具有c轴择优取向的六方纤锌矿结构,薄膜的表面致密光滑;随着退火氧分压的降低AZO薄膜光学带隙变窄、透光率有所降低,但是其值均高于80%;随着退火氧分压的降低载流子浓度显著升高,电导特性明显改善,电阻率最低达到2.1×10^(-3)Ω·cm。     

材料科学与工程专业创新创业教育体系建设与实践

通过逐步推进以创新创业教育为引领的课程、教材和实践基地建设,并基于"成果导向教育"理念,与大学生创新创业训练计划和竞赛相结合,形成了以大学生创新创业训练计划-材料科学与工程实验-材料综合训练-认识实习-生产实习-毕业设计等实践课程为链条的、立体、全方位创新创业教育体系。     

长沙万家丽电力盾构隧道工程施工阶段BIM技术应用

随着施工技术的高速发展,BIM技术在工程施工阶段的作用越来越显著。文本针对湖南省首条电力盾构隧道即长沙市万家丽路220KV电力隧道项目的建设特点与难点,通过对BIM技术进行借鉴以及创新应用,探索其在施工阶段的BIM技术应用点。从基础功能应用、优化功能应用和施工管理应用三方面着手开展BIM技术应用点的研究,针对指导现场施工,优化施工工艺和场地布置,控制盾构隧道小半径区间的线形偏等方面整理出了一些具有推广价值的BIM技术应用点。通过BIM技术在本工程的应用,质量、安全、进度、施工技术、社会效益、人才培养等方面都取得了良好的成果,得到了社会各界的好评,为今后电力盾构隧道施工领域的BIM技术应用提供了借鉴以及宝贵的经验。     

表面预处理对钛合金表面低温等离子体氮化的影响

为提高TC4钛合金表面摩擦学性能,探究酸洗及等离子体预处理对TC4钛合金表面低温等离子体氮化进程的影响。首先采用热丝增强等离子体氮化系统分别对表面酸洗及未酸洗TC4钛合金在氩气气氛下进行等离子体预处理,然后对各种表面预处理的TC4钛合金实施低温(500℃)等离子体氮化。采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分别分析了试样的截面形貌、氮势分布和物相组成;采用显微硬度计、摩擦磨损仪和轮廓仪测试氮化后TC4钛合金表面的显微硬度、磨痕曲线和摩擦系数,并计算了磨损量。结果表明:低温氮化后TC4钛合金基体组织形貌不变,表面获得厚度约10μm的氮化层。氮化后TC4钛合金的XRD衍射峰均向低角度偏移,表明形成含氮固溶体相。其中酸洗复合30 A等离子体预处理的TC4钛合金氮化后,XRD衍射峰向低角度偏移最明显,偏移量达0.2°。与基体相比,酸洗复合30 A等离子体预处理的TC4氮化表面显微硬度提高至691 HV,磨损量仅为基体的16%。酸洗复合等离子体预处理有效去除TC4钛合金表面氧化层、粗化表面,促进低温等离子体氮化进程,有利于含氮固溶体相形成,从而提高其表面摩擦学性能。     

城市电力隧道施工发展前景及工法比选

为了适用当前城市电力负荷压力不断提高,同时结合地下空间的开发利用,电力隧道的修建已成为必然的趋势。对电力隧道的概念、特点进行了简单的介绍,对修建电力隧道的工法进行比选,详细分析各工法的优点、缺点以及适用条件,并展望了我国采用盾构法进行电力隧道施工的发展方向。