M2和H13钢离子渗氮-电弧镀TiAlCrN膜复合技术

对M2和H13钢进行离子渗氮-多弧离子镀TiAlCrN膜复合表面改性,并采用电子探针、X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕和微米划痕仪等手段分析了薄膜的成分、组织结构与力学性能.结果表明,不同衬底对膜的成分及微观结构影响不大.TiAlCrN/M2和TiAlCrN/H13复合膜的膜基结合力都比较高,而TiAlCrN/M2复合膜的综合力学性能优于TiAICrN/H13.     

等离子喷涂制备MoSi_2-CoNiCrAlY复合涂层的高温氧化行为

以高能球磨法制备的纳米MoSi_2-CoNiCrAlY复合粉末为喷涂材料,利用等离子喷涂技术在GH4169合金表面沉积了MoSi_2-CoNiCrAlY复合涂层,并研究了GH4169基材和复合涂层合金试样在900℃静态大气环境下的循环氧化行为。结果表明:复合涂层表现出较好的抗高温氧化性能,其氧化速率仅为1.23×10~(-7)mg~2·cm~(-4)·s~(-1),这归因于MoSi_2在氧化早期形成了SiO_2相,可以自封氧化膜。氧化后期SiO_2的脱落,Mo_5Si_3相的再次氧化生成MoO_3和MoO_2气相,以及MoSi_2的内氧化直接气化,会降低涂层的抗氧化性能。     

提高HFCVD法合成金刚石中钨热解丝寿命的措施

ＨＦＣＶＤ法合成的金刚石中钨热解丝在沉积过程中因碳化而产生裂纹,在停机操作时钨热解丝因骤冷产生了热应力而断裂,停机操作前采用碳化钨还的技术及减缓钨丝冷却速度,可将钨丝的寿命提高３－５倍。     

弯曲磁过滤电流对TiN膜质量的影响

为研究弯曲磁过滤弧离子镀工艺的磁过滤电流变化对薄膜质量的影响,用弯曲磁过滤弧离子镀工艺在3.0～4.5A内变化磁过滤电流制备了TiN薄膜样品,用扫描电子显微镜观察了薄膜表面与截面形貌,用X射线衍射研究了薄膜的组织结构,从等离子体角度分析了磁过滤电流对薄膜表面质量、结晶质量等薄膜质量及生长速率的影响.结果表明,引入磁过滤后,因去除大颗粒的结果使薄膜表面均很光滑,且表面大颗粒的尺寸与磁过滤电流的大小关系不大.当磁过滤电流为4.0A时,TiN薄膜结晶良好、膜基结合紧密,生长速率达到最大的1.1μm/h,且具有很强的[200]择优取向.在4.0A磁过滤电流下制备的TiN薄膜所呈现的质量特性是由于此电流下等离子体密度与能量高、基体的位置又正好处于聚集的等离子体区域中心.     

PS45/CuAl8伪合金复合涂层高温循环氧化行为

采用超音速活性电弧喷涂技术在Q235钢基体表面制备PS45/CuAl8伪合金复合涂层,将该涂层在600℃和800℃进行循环氧化,采用XRD、SEM和精密天不等手段对涂层的显微结构进行表征,研究了涂层的循环氧化性能。结果表明:PS45/CuAl8伪合金复合涂层主要由Al_2O_3、Cr_2O_3、α-Cu和γ-Ni固溶体组成,组织致密,颗粒成扁平状且扁平化程度高、分布均匀。经高温循环氧化后在涂层表面形成了一层致密的Al_2O_3+Cr_2O_3+Ni(Al,Cr)_2O_4薄膜,避免了Al_2O_3薄膜的剥落,从而降低了涂层氧化速率,提高了基体的抗高温循环氧化性能。     

高能球磨制备Ni60-TiB2纳米金属基陶瓷结构喂料及其结构特性

以Ni60和TiB2粉为原料,在氩气保护下采用高能球磨技术制备Ni60-TiB2纳米金属基陶瓷结构喂料,并研究了其结构特性。用XRD、SEM、EDS和激光粒度分布仪等对粉末进行表征和分析,结果表明:Ni60-TiB2粉体在室温条件下,经20h球磨后其晶粒尺寸和微观应变分别为38nm和0.237%,显微组织为纳米级硬质相TiB2均匀弥散分布于粘结相NiCr上,粉末近似球状,流动性良好,稍加过筛后可直接用于HVOF喷涂。     

CVD金刚石薄膜二次形核机制的研究

根据实验观察分析提出了金刚石二次形核机制 ,此机制认为二次形核很容易在( 10 0 )晶面上和晶界上形成。通过比较 ( 10 0 )面的二次形核和形成新生长台阶的系统自由能差 ,可知当气氛中的碳氢基团浓度较大时 ,粘附在基底的碳氢基团发生堆集 ,如果堆集碳氢基团高度尺寸较大时将形成二次晶核。也对晶界二次形核的系统自由能差进行了推导 ,结果表明晶界二次形核是自发的 ,将导致体系自由能的下降。     

(100)面金刚石的扩散形成

在纯氢气气氛中对用ＨＦＣＶＤ法制备的无晶面的微晶金刚石薄膜进行了扩散热处理,结果表明,微晶金刚石在扩散热处理过程中将选择性长大,形成（１００）面金刚石,对低压合成金刚石过程中形成（１００）面金刚石和扩散热处理中形成的（１００）面金刚石的机理作了讨论。     

低温反应溅射沉积α-(Al,Cr)_2O_3膜

使用AlCr合金靶材在高功率脉冲磁控溅射系统中低温反应溅射沉积氧化物薄膜,并与使用纯Al靶反应溅射的薄膜对比。用纳米压痕仪测量薄膜的力学性能,使用扫描电镜(SEM)、掠入射X射线衍射(GIXRD)和能谱仪(EDS)等手段研究了沉积薄膜的表面形貌、相结构和元素组成。结果表明,反应溅射Al时靶表面火花放电严重且工艺不稳定,因此所沉积的薄膜表面粗糙、疏松,硬度低;而反应共溅射AlCr能抑制靶表面火花放电,沉积薄膜平整、致密且硬度高;在540℃和10%氧分压条件下,可沉积出以α-(Al,Cr)_2O_3为主的刚玉型结构氧化物薄膜。     

H13钢离子渗氮(PN)与类金刚石(DLC)复合处理的摩擦磨损性能研究

采用阳极层流离子源与非平衡磁控溅射结合的沉积方法在H13钢基体表面沉积出类金刚石膜(DLC),并对H13钢经不同表面预处理对后沉积的DLC膜的摩擦学性能进行了对比研究.结果表明:DLC膜结构致密,且DLC膜与梯度过渡层及基体三者之间结合牢固;H13钢经离子氮化后,梯度过渡层与氮化层间结合紧密,提高了膜与基体的承载能力;在保持相同摩擦速率的条件下,摩擦系数随着载荷的增加先增大后减小;H13钢离子渗氮处理后沉积的DLC膜其摩擦系数远小于未采用离子渗氮处理沉积的DLC薄膜.