在蓝宝石基片上制备高质量的Tl-2212超导薄膜

在蓝宝石衬底上生长高质量Tl-2212薄膜的制备方法。在最佳退火条件下,对蓝宝石(1102)基片和CeO2缓冲层进行高温热处理,所生长500nm厚的Tl-2212薄膜具有优良的面内和面外取向,薄膜的超导电性得到大幅度提高,其临界转变温度(Tc)达到107.5K,在液氮温度下,临界电流密度为(Jc)3.6MA/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)约为263μΩ。     

钛合金表面激光熔覆TiB2-TiC/Ni复合涂层的真空摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备以反应合成TiB2和TiC颗粒为增强相的Ni基复合涂层,利用УТИТВ-100型销-盘摩擦磨损试验机研究了激光熔覆层在真空(10-5Pa)中的干滑动摩擦磨损性能,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了摩擦偶件的磨损表面形貌,讨论了激光熔覆层的磨损机制。结果表明,激光熔覆层的摩擦系数在0.25～0.5之间,明显低于TC4合金的摩擦系数(0.45～0.8),磨损体积约为TC4合金的40%。随法向载荷和滑动速度的增加,激光熔覆层的磨损体积增加,激光熔覆层的磨损机制主要为粘着磨损和粘附转移物引起的磨粒磨损。     

NaCl盐对Ti_2AlNb合金表面渗镀Al层热腐蚀行为影响

为提高Ti_2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na_2SO_4和Na_2SO_4+25%NaCl的热腐蚀行为。同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析。结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好。涂层可分为明显的3个区域:最外层Al_2O_3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层。扩散层主要包括Al_3Ti﹑Al_3Nb和AlNb_2等相。渗镀Al层试样在750℃的Na_2SO_4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm~2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na_2SO_4+25%NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl–的渗入使表面形成的Al_2O_3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al。     

基于正交设计的WLCSP柔性无铅焊点随机激励应力应变分析

对晶圆级芯片尺寸封装(wafer level chip scale package, WLCSP)柔性无铅焊点进行了随机振动应力应变有限元分析. 以1号柔性层厚度、2号柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径四个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了16种不同结构参数组合的柔性焊点,获取了16组应力数据并进行了方差分析. 结果表明:焊点内最大应力应变随1号柔性层厚度和2号柔性层厚度的增加而减小;在置信度99%时,下焊盘直径和上焊盘直径对应力具有高度显著影响,在置信度95%时1号柔性层厚度和2号柔性层厚度对应力具有显著影响;各因素对应力影响排序为:下焊盘直径影响最大,其次是上焊盘直径,再次是1号柔性层厚度,最后是2号柔性层厚度.     

纯钛表面辉光放电W-Mo共渗层的耐磨及耐蚀性能

采用等电位空心阴极辉光放电技术对纯钛进行W-Mo二元共渗,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计对试样的结构形貌、渗层成分分布及相组成、硬度进行研究.利用摩擦磨损试验仪对试样的摩擦学性能进行研究,利用电化学腐蚀工作站,研究了W-Mo合金渗层在常温静态条件下,在3.5％ NaCl腐蚀介质中的耐蚀性能.结果表明,经W-Mo共渗处理后纯钛表面形成了一层均匀致密的W-Mo改性层,渗层最大厚度达到16.6 μm,最大硬度达到1196HV0.1,是基体的6.85倍.W-Mo共渗后改性层主要由W、Mo、MoTi、TixW1-x相组成.由于表面硬度的大幅提升,试样表面的耐磨性也显著提高,最低摩擦系数仅为0.23,较原始试样的0.516明显减小.测得的试样最低腐蚀速率为0.0016 mm/a,是原始试样的1/230,耐蚀性能也显著提高.     

能量输出幅度对电火花沉积 Ni201 修复层界面行为的影响

目的获得电火花沉积质量较好的Ni201修复层。方法运用电火花沉积技术,采用DHD-6000型电火花沉积设备在Q235钢表面制备Ni201修复改性层,利用电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等检测方法,研究修复层与基体结合界面的微观结构、元素分布、相组成以及修复层表面残余应力。结果 Ni201修复层组织均匀致密,基体与修复层之间发生元素扩散;修复层结合界面处主要由Fe10.8Ni、γ(Fe,Ni)固溶体、Co Fe15.7及Fe相组成;Ni201修复层表面残余应力随能量输出幅度的增加而增大,在40%与45%能量输出条件下,残余应力分别为-38.1,-81.6 MPa,残余应力较小。结论 Q235钢基体与Ni201修复层元素相互扩散,基体与修复层之间形成了冶金结合,Ni201修复层为冶金结合层。再制造修复设备工艺参数选择是决定修复层质量的关键因素,能量输出幅度为40%的修复层质量优于能量输出幅度为45%。     

添加纳米氧化物颗粒对TC4合金磨损行为的影响

采用摩擦磨损试验机对TC4合金/GCr15钢进行滑动磨损试验,在摩擦界面人工添加纳米氧化物颗粒研究了氧化物种类和颗粒尺寸对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等方法表征了TC4合金的磨损特征并探讨了磨损机制。结果表明:氧化物颗粒的种类和尺寸对于TC4合金的磨损行为具有显著影响。TiO_2颗粒急剧促进TC4合金磨损,而Fe_2O_3显著降低磨损;Fe_2O_3粒径越小,TC4合金的磨损失重越小且几乎不随载荷变化而波动。摩擦界面添加TiO_2时,磨损机制与未添加氧化物颗粒的相似,以磨粒磨损和粘着磨损等严重磨损机制为主;当添加Fe_2O_3时,磨损机制由严重向轻微磨损转变。     

初始成分对梯度硬质合金微观组织及脱β层厚度的影响

采用普通市售中颗粒Ti(C,N)粉末,以一步烧结法制备脱β层梯度硬质合金;利用显微组织分析和图像分析等手段,研究合金初始成分对其微观组织及脱β层厚度的影响规律。结果表明:当Ti(C,N)含量低于1.6%(质量分数)时,随着Ti(C,N)含量的增加,脱β层厚度明显增大,而当Ti(C,N)含量超过1.6%时,脱β层厚度呈缓慢缩小的趋势;随着钴含量的增加,脱β层的厚度迅速增大,但当钴含量达到10%(质量分数)左右时,在脱β层与芯部的界面处钴相聚集现象严重;总碳含量为6.51%(质量分数)的合金中WC晶粒度较大且呈规则的多边形,在1 450℃、2 h梯度烧结工艺下制备的脱β层厚度可达38μm左右,而总碳含量为6.23%的合金中WC晶粒度较小且呈等轴化趋势,同时脱β层的厚度仅为17μm左右。     

界面粗糙度对氧化层残余应力分布的影响

根据热障涂层中陶瓷层和粘结层界面间的氧化层界面形貌和界面粗糙情况,建立了具有氧化层的热障涂层平面应变模型,模拟计算了氧化层界面残余应力分布,分析了粗糙度对氧化层残余应力分布的影响.计算结果表明,随粗糙度的增加,氧化层中的X和Y方向应力值均不断增加,沿着波形下降的趋势应力逐渐增大,波谷处应力最大,且X方向的应力值远大于y的方向应力值.     

VN基硬质耐磨涂层的制备及其性能

目的在N2及其与C2H2混合气氛下,制备VN基硬质耐磨涂层,研究VN基涂层的结构及力学、耐磨、抗腐蚀性能,为工业化应用积累科学数据。方法采用阳极层离子源辅助阴极电弧离子镀系统,在高速钢衬底上制备VN、VCN和VCN/VN多层涂层,系统研究多层涂层调制周期厚度变化对涂层晶体结构、表面形貌、硬度、耐磨性及耐腐蚀性能的影响。结果 C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化对VCN/VN涂层的晶体结构、表面形貌、硬度、摩擦系数及耐腐蚀性能均有明显影响。随着VCN/VN涂层调制周期的增加,VN(200)衍射峰逐渐减弱并宽化,VN (111)衍射峰消失,涂层表面金属熔滴大颗粒数量减少,小颗粒数量明显增加。VN涂层硬度为1890HV,VCN涂层硬度为2290HV,VN/VCN多层涂层硬度为2350HV左右。对磨材料为氧化铝时,VN涂层的摩擦系数为0.74左右,VCN涂层和VCN/VN涂层的摩擦系数明显降低,在0.60左右,磨损机理由以磨削磨损为主(VN涂层)逐渐转化为粘着磨损为主(S5),磨削磨损起次要作用。随着C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化,涂层耐腐蚀性能明显增强,自腐蚀电位由VN的-0.26 V增大到VCN的-0.14 V,自腐蚀电流密度由1.63′10^-5 A/cm^2降低到2.7′10(-6) A/cm^2。结论采用阳极层离子源辅助电弧离子镀技术可制备VN基硬质耐磨涂层,C元素的加入可有效提高VN涂层的硬度,降低VN涂层的摩擦系数,增强VN涂层的耐腐蚀性能。VCN/VN多层涂层通过周期厚度的调制可以有效提高VN基涂层的硬度、耐磨及耐腐蚀性能。