电子束重熔处理对硅化物涂层表面形貌和性能的影响

在Nb521铌合金表面采用料浆烧结法制备硅化物涂层,利用高频扫描电子束对硅化物涂层进行重熔处理,通过扫描电子显微镜对处理样品表面形貌进行组织结构分析。研究表明,经过电子束重熔处理,硅化物涂层表面陶瓷晶粒粒度降低,表面粗糙度降低,陶瓷颗粒之间烧结作用增强,重熔区域与未处理区域具有明显的边界,电子束能量分布较均匀。电子束重熔增强了陶瓷涂层的烧结作用,涂层致密度增加,硅化物层的抗氧化性能和抗热震性能提高。     

不同Cr含量的Fe-Cr合金高温高压水蒸气氧化行为

Fe-Cr合金钢广泛用于锅炉的受热面管,但目前研究多针对Cr在高温常压环境中的氧化行为,对高温高压下的研究较少。对Cr的质量分数分别为9%、12%、18%、25%的Fe-Cr合金试样在650℃、25 MPa的高压水蒸气环境中的氧化行为进行研究,并与Cr-9的常压水蒸气氧化进行对比,采用扫描电镜(SEM)观察形貌、能谱分析成分变化、X射线衍射仪(XRD)分析物相组成并称重绘制氧化动力学曲线,以此来探究不同Cr含量的Fe-Cr合金的氧化膜生长规律和压强对其氧化行为的影响。结果表明:随着Cr含量的提高,Fe-Cr合金的孕育期增长,抗氧化能力得到提高;Cr含量的增加对氧化行为有一定影响,氧化66.0 h,Cr-9与Cr-12氧化动力学符合抛物线规律,在氧化初期就出现内外氧化层分层,内层为尖晶石FeCr2O_4,外层为Fe_3O_4,而Cr-18、Cr-25则仍处于孕育期,动力学几乎处于稳定状态,这个阶段主要是元素的扩散准备,氧化物的出现只是附加产物;表面的氧化物并不能构成一层完整的氧化膜,外加压强能够增加Fe-Cr合金位错和空位浓度,从而提高氧化速率,并且压强影响了氧化膜的形貌,在压应力的作用下,氧化膜主要由粒状氧化物构成。     

电沉积Ni-W非晶态合金复合镀层研究

研究了在Ni－W非晶态合金镀液中加入ZrO2纳米微粒后的电沉积工艺,得到工艺参数与非晶态复合镀层的成分、结构和镀层在面形貌的关系。加入ZrO2纳米微粒后,提高了Ni-W非晶态复合镀层的高温抗氧化性能和硬度。     

C/SiC复合材料表面Si-C-B自愈合涂层的制备与抗氧化行为

采用化学气相沉积法(CVD)制备单质B和BCx分别对SiC涂层进行改性,在二维碳纤维增强碳化硅(2D C/sic)复合材料表面制备SiC/B/SiC和SiC/BCx/SiC两种多层白愈合涂层,并利用扫描电镜对多层涂层表面和断面进行显微分析. 700°C静态空气条件下氧化结果表明: CVD-B和CVD-BCx改性层氧化后生成的B2O3玻璃相可以较好地封填涂层微裂纹,氧化动力学受氧通过微裂纹和B2O3玻璃层的扩散共同控制;SiC/BCx/SiC-C/SiC复合材料氧化过程中氧化失重率更小,氧化10h后的强度保持率更高.     

不同氧化体系处理对多壁碳纳米管的影响

采用3种氧化体系(H2SO4/H2O2,H2SO4/K2Cr2O7,H2SO4/HNO3)对多壁碳纳米管(MWC-NTs)进行处理,通过红外光谱、拉曼光谱、热失重、滴定分析、Zeta电位激光粒度分析仪、透射电镜对氧化前后的样品进行表征.结果表明,氧化处理未明显破坏MWCNTs的管状结构,并在表面引入羧基官能团,滴定分析...     

Si-B-C陶瓷涂敷2D C/SiC复合材料的抗氧化性能

利用化学气相沉积(CVD)法制备了Si-B-C陶瓷涂敷改性的2D C/SiC复合材料,研究了其在700～1200℃氧化10 h性能和结构的演变规律以及自愈合机制,同时获得了Si-B-C涂层在不同温度氧化后的形貌、组分和物相转变规律.结果表明:涂敷在复合材料表面的Si-B-C陶瓷随温度的升高氧化加快,但氧化程度较低,不深于7μm;随温度的升高,氧化形成的硅硼玻璃黏度降低,挥发增强;当温度达到1200℃时,硅硼玻璃析出SiO2晶体;Si-B-C陶瓷涂敷改性的C/SiC具有优良的抗氧化性能,随氧化温度的升高,复合材料失重率增加,但在1200℃氧化10h后失重率仅为0.47％;此外材料在1000℃氧化后的强度保持率最高,达到91.6％,Si-B-C陶瓷氧化形成的硅硼玻璃可以有效封填裂纹,这是材料具有优良抗氧化性能的主要机制.     

LY12铝合金微等离子体氧化陶瓷膜的相分布及显微硬度分析

使用Ｘ射线衍射仪和显微硬度度计测定了ＬＹ１２铝合金微等离子体氧化陶瓷膜沿深度方向的相分布及显微硬度变化曲线。     

原位氧化对Al掺杂β-FeSi2热电材料结构与性能的影响

研究了快速凝固／热压Al掺杂FeSi2基合金中的微观组织特征以及原位生成氧化物颗粒对热电材料电学性能的影响。结果表明，随着对快速凝固粉末氧化处理时间的延长，P型掺杂的β-FeSi2半导体会先转变成n-型，然后又转变成P-型半导体，并存在“热伏极性反转”现象，氧化处理降低β-FeSi2基热电材料的电学性能，未经氧化处理的FeAl0.1Si2材料在测量温度范围内的功率因子最大，在500℃达到465μW.m^-1.K^-1。     

2024铝合金表面扫描式微弧氧化工艺研究

本研究利用小功率微弧氧化电源, 通过内充液式管状阴极的逐行扫描, 在2024铝合金样件表面生成微弧氧化陶瓷膜层, 对样件的局部受损部位进行了成功的修复, 从而突破了传统微弧氧化技术不能用于铝合金构件现场局部防护与修复的限制; 利用XRD、SEM、EDS等分析方法对陶瓷膜层的相组成与微观组织形貌进行了研究。利用纳米压痕仪测试了陶瓷膜层的纳米压痕硬度和弹性模量, 用动电位极化曲线测试陶瓷膜层的耐腐蚀性能。结果表明: 在恒电流模式下, 扫描式微弧氧化电压快速升高, 直接进入微弧放电阶段。其一次扫描成膜层厚度17 μm, 相对于传统微弧氧化具有很高的成膜效率。铝合金扫描式微弧氧化陶瓷膜层主要由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃组成, 膜层分为致密层和疏松层, 表面多微孔, 且有微裂纹; 纳米压痕测试结果表明, 陶瓷膜层纳米压痕硬度和弹性模量沿界面向外呈现先增加后减小的变化趋势。动电位极化曲线表明, 扫描式和传统微弧氧化陶瓷膜层都能够对基体起到有效的腐蚀防护作用, 传统微弧氧化陶瓷膜层的腐蚀防护作用高于扫描式。