高硬度、低应力类金刚石薄膜的制备及其摩擦学行为

采用直流磁控溅射金属Al和C石墨组合靶,在单晶硅和不锈钢基底上成功制备出含Al的非氢类金刚石a-C（Al）薄膜。采用XPS、Raman、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机等手段分析和研究了a-C（Al）薄膜的结构、力学以及摩擦磨损性能。结构表征显示,引入到类金刚石碳膜中的金属以原子或纳米团簇的形式存在,且一定程度上促进碳网络中sp2杂化键的形成。力学性能测试表明,a-C（Al）薄膜获得较低内应力同时,仍具有高硬度特性。摩擦学性能表明,a-C（Al）薄膜干摩擦时其摩擦系数约为0.07,磨损率仅为4.6×10–16 m3 N-1 m-1左右。良好的综合力学性能以及致密、连续的石墨化碳转移膜是a-C（Al）碳膜获得较好摩擦、磨损性能的关键因素。     

Inconel 718合金在580℃下水蒸气环境中的氧化行为及摩擦学性能

通过高温氧化和高温摩擦试验研究了Inconel 718合金在580℃动态纯水蒸气环境中的氧化行为及高温摩擦学性能。结果表明：Inconel 718合金在580℃动态纯水蒸气环境中的氧化动力学曲线遵循两阶段直线规律;与在干燥空气中不同,Inconel 718合金在高温水蒸气中获得的氧化产物粗大,且有网状裂纹存在,但二者成分类似,主要由NiFe₂O₄和少量的NiO,Cr₂O₃和Fe₂O₃组成。随摩擦载荷增加,Inconel 718合金在580℃时的摩擦系数逐渐减小,而磨损率逐渐增加;其在2 N载荷下的磨损机制主要为粘着磨损,而在高于5 N载荷下的磨损机制主要为疲劳磨损和磨粒磨损。     

利用机械竖窑煅烧电石用高品质石灰攻关总结

由于国家优化钢铁产能,本公司作为石灰生产基地,为谋求新的发展,需要拓展外销市场生产更优质的石灰产品。本文论述了采用工业型焦利用新建的机械竖窑进行电石灰的煅烧试验,指出用工业型焦能够生产出高品质石灰产品。     

层状双金属氢氧化物耐蚀材料的研究进展

层状双金属氢氧化物(LDHs)因其结构和组成的可调性、阴离子交换性等优异的物化性能,被作为腐蚀抑制剂的载体广泛应用于金属材料的防腐蚀领域。归纳总结了目前LDHs最普遍的制备方法,包括共沉淀法、水热合成法、原位生长法、旋转涂膜法以及焙烧还原法等及其优缺点。同时从LDHs材料的耐蚀机制出发,阐述了LDHs薄膜与LDHs作为填料对金属基底保护的层间阴离子交换机制,以及掺杂稀土离子、羧酸盐抑制剂、石墨烯及其衍生物、环氧富锌涂层等与LDHs的复合协同增强耐蚀机制。通过表面预处理以及化学改性制备疏水性表面可以增强耐蚀性能,分析了LDHs材料在制备与工作过程中存在的问题:LDHs制备技术不够完善,LDHs薄膜与金属基底的结合力弱,LDHs薄膜的机械性能较差,LDHs与有机聚合物难以均匀混溶等。最后展望了LDHs材料在耐蚀领域的发展方向。     

含铁类金刚石薄膜的润湿性能和抗腐蚀行为

目的通过直流反应磁控溅射系统在304不锈钢基体上成功制备了含铁类金刚石薄膜,并研究该含铁类金刚石薄膜的润湿性及抗腐蚀行为。方法通过扫描电镜、拉曼光谱仪、原子力显微镜,分别对含铁类金刚石薄膜的结构和形貌进行分析,利用静态接触角测量分析了所制备薄膜的润湿性,且采用动电位极化对有无薄膜沉积的不锈钢体系进行了腐蚀行为测试。结果所制备薄膜具有典型的类金刚石的非晶结构。随着制备过程中甲烷流量的减小,薄膜中sp~3碳含量降低,薄膜致密度逐渐降低。随着甲烷流量的降低,薄膜表面的疏水性能逐渐减小,且自腐蚀电位向负向偏移,腐蚀电流密度逐渐增大。结论含铁类金刚石薄膜能明显提高不锈钢表面的疏水性能和抗腐蚀性能。     

退火处理对WC-DLC薄膜结构及性能的影响

为研究退火处理对WC-DLC薄膜结构与性能的影响,采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积WC-DLC薄膜,并作不同温度下的退火处理,对不同温度退火处理后的WC-DLC薄膜的结构、摩擦学性能与耐腐蚀性能进行系统表征。结果表明:WC-DLC薄膜呈现出非晶态特征,随着退火温度的上升,薄膜中sp3-C相对含量下降;当退火温度在250℃时,WC-DLC薄膜在大气环境下与去离子水环境下分别表现出最优的摩擦学性能,磨损率分别为1.25×10~(-7)mm~3/Nm与1.02×10~(-7)mm~3/Nm。同时,当退火温度低于250℃时,WC-DLC薄膜的耐腐蚀性能无明显变化,但当退火温度高于250℃时,WC-DLC薄膜的耐腐蚀性明显下降。退火处理对WC-DLC薄膜的热稳定性、摩擦学性能及耐腐蚀性能有重要影响。     

添加剂硼对合成细颗粒金刚石单晶的影响

实验在国产六面顶压机上利用高温高压方法,在铁基粉末触媒中添加硼粉,合成出了细颗粒金刚石单晶,找到了合成含硼细颗粒金刚石单晶的最佳添加比例.实验结果表明:随着硼添加量的增加,晶体的颜色逐渐加深,合成细颗粒金刚石单晶的最低压力点呈动态变化趋势.在铁基粉末触媒中添加硼粉,合成的金刚石单晶容易出现包裹体,且颗粒细化后依旧没有大的改善,原因与硼的电子结构有关.     

不同晶形粗颗粒（0．8mm）金刚石单晶的高温高压合成

优质粗颗粒金刚石单晶（尺寸达0．8mm）在制备金刚石工具方面具有重要的应用,其合成条件相对于普通工业金刚石单晶更为苛刻。文章介绍了在具有高精密化控制系统的国产SPD6×1670T型六面顶压机上进行优质粗颗粒金刚石单晶的合成研究。通过采用先进的旁热式组装和粉末触媒技术,并优化了合成工艺,在高温高压条件下（5．4GPa,1300℃～1435℃）成功合成出尺寸为0．8mm（20目）三种不同晶形的粗颗粒金刚石单晶。