电弧离子镀TiN/TiAlN复合涂层摩擦磨损性能研究

利用阴极电弧离子镀技术,在硬质合金基体上制得5层和20层TiN/TiAlN复合涂层.研究表明,这两种涂层均为典型的B1-NaCl面心立方结构,且均呈(200)择优取向.两种涂层表面光滑平整,粗糙度分别为0.32和0.11,硬度为1 470HV和2 000HV .20层复合涂层的摩擦系数和比磨损率低于5层,表明增加复合层数有利于提高涂层的耐磨损性能,涂层的磨损机理为磨粒磨损.     

炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展

阐述了近年来国内外炭/炭复合材料高温抗氧化涂层在玻璃、贵金属、陶瓷以及复合涂层等涂层体系方面的新近展,总结了炭/炭复合材料高温抗氧化涂层在已有制备工艺的完善以及新工艺的开发等方面的最新研究成果,结合涂层炭/炭复合材料在航空、航天以及军事领域的应用背景对高温抗氧化涂层的下一步发展趋势进行了展望.指出：目前的研究结果尚达不到严酷环境下的应用要求,炭/炭复合材料高温抗氧化涂层下一阶段将向着长寿命、耐高温、抗冲刷和低成本的方向发展;涂层新工艺的开发和涂层与基体结合研究将是下一步的研究重点;多相复合涂层和梯度陶瓷涂层有望取得在高温冲刷环境下长时间应用的突破性进展.     

(SiC,Gr)/Al复合材料的热压法制备及其摩擦磨损性能研究

采用快速升温热压法制备（（1-×）SiC-×Gr）20wt.%/Al-0.8Si-1.2Mg-0.4Cu复合材料,研究其与钢球对磨的摩擦磨损规律。结果表明：快速升温热压法可制备致密性较高的（SiC,Gr）20wt.%/Al复合材料,并有效抑制剧烈的界面反应。复合材料与GCr15钢的摩擦系数随载荷波动不大,随×增大而降低。×0.3时,脱落在摩擦面的石墨较少,摩擦系数下降较慢,×〉0.3后,摩擦系数快速减小。×=0.2和0.3时复合材料的磨损率随载荷增加急剧增大,差别最大达7倍,而×0.05或≥0.6时,SiC与石墨颗粒能协调作用,复合材料具有良好的耐磨性,磨损率随载荷变化较小。×=0.6时,复合材料具有最低的磨损率（8.4×10^-4mm^3/m）,处于超轻微磨损状态。     

表面硅化对C/C复合材料组织结构的影响

采用表面固相渗硅工艺在C/C复合材料表面制备SiC涂层 ,研究了制备工艺对涂层和C/C复合材料组织结构的影响。结果表明 :硅化反应时间对C/C复合材料的SiC涂层厚度影响不大 ;C/C复合材料组织中热解碳基体与碳纤维相比 ,更易与Si反应生成SiC ,说明碳纤维的稳定性高于热解碳 ,Si通过界面和材料缺陷扩散深入基体内部。     

表面硅化对C／C复合材料组织结构的影响

采用表面固相渗硅工艺在Ｃ／Ｃ复合材料表面制备ＳｉＣ涂层,研究了制备工艺对涂层和Ｃ／Ｃ复合材料组织结构的影响。经瓜时间对Ｃ／Ｃ复合材料的ＳｉＣ涂层厚度影响不大;Ｃ／Ｃ复合材料组织中热解碳基体与碳纤维相比,更易与Ｓｉ反应生成ＳｉＣ说明碳纤维的稳定性热解碳,Ｓｉ通过界面和材料缺陷扩散深入基体内部。     

短切碳纤维含量对Csf/SiC复合材料摩擦磨损性能的影响

采用热压烧结法制备短切碳纤维增强碳化硅(short carbon fiber reinforced SiC composite,Csf/SIC)复合材料.采用销一盘式摩擦磨损试验测试不同短切碳纤维(Csf)含量的复合材料的干摩擦磨损性能,借助扫描电镜观察其磨痕形貌,分析不同Csf体积分数对复合材料摩擦磨损性能的影响.研究表明:由于碳纤维在复合材料中具有增强基体和固体润滑的作用,以及其自身良好的热传导性和低摩擦系数,因此,Csf/SiC复合材料的摩擦系数随Csf体积分数增大而不断降低;当Csf含量在42 vol.%以内时,复合材料的磨损率比无纤维SiC材料有大幅度减少,并且随着Csf体积分数增大而降低;但当Csf含量达到53 vol.%时,由于Csf含量高,导致纤维和基体之间的结合强度有所降低,造成复合材料的磨损率急剧增大.在本文研究范围内,含30 vol.% Csf复合材料具有最佳的摩擦磨损性能.     

微波高温加热真空系统的研制

在微波加热原理的基础上,根据具体的实验要求,介绍了一套自制的多模谐振腔微波高温加热真空系统。在该真空系统上进行了温度场测量;碳毡和碳化硅的微波加热试验;碳毡的气相致密化与碳化钨陶瓷的烧结试验。结果表明:该微波加热系统电场主要聚焦在中心区域,而且均匀分布;在气氛保护下,碳化硅的加热温度在20m in内达到1700℃,碳化钨的烧结致密度达到96%以上,在90小时内,碳毡的密度可达1.70g/cm3。     

炭纤维预制体的微波加热性能及其加热机理探讨

通过研究微波功率、炭纤维预制体的密度和叠层层数对预制体微波加热效果的影响, 分析了微波电场在预制体中的分布特点, 提出了炭纤维预制体的微波加热模型, 并对其损耗机制进行了探讨. 结果表明: 在(2450±50)MHz的微波波段, 炭纤维预制体能吸收微波而加热, 其损耗机制主要为偶极子极化、界面极化及电导损耗.     

磷对钕铁硼纳米复合永磁材料晶粒取向和尺寸的影响

采用熔体快淬工艺制备了成分为Nd9.5Fe84B6.5-xPx(x=0、0.1、0.2、0.3和0.4)的快淬磁带,快淬带由硬磁相Nd2Fe14B和软磁相α-Fe组成。结果表明,P含量对合金Nd2Fe14B相晶粒取向和尺寸有显著影响。当P含量较低时,快淬带两个表面中Nd2Fe14B相晶粒存在以c轴择优取向的(00l)织构,且自由面的织构强度大于贴辊面;随着P含量的增加,织构强度下降。晶粒尺寸对P含量比较敏感,添加0.1%(原子分数)P时,有细化晶粒的作用,此时两个面中Nd2Fe14B相晶粒均较小;随着P含量的增加,晶粒开始粗化。此外,自由面中Nd2Fe14B相晶粒尺寸均大于贴辊面的,且这种差异随P含量的增加而增大。     

炭材料惰性涂层方法分析

主要探讨炭材料惰性涂层和抗氧化涂层方法,分析了常用的包埋法、化学气相沉积、等离子喷涂法等三种方法的特点,着重分析了溶胶凝胶法、电化学、电子束喷涂等新方法在炭材料惰性涂层制备方面的可行性,认为涂层应该根据最终用途、使用环境、高的性能／价格比选择合适的涂层物质类型和方法。目前最有发展前途的是电子束喷涂涂层和 Ｃ Ｖ Ｄ 涂层。