NiCr-Ni3Al梯度涂层的制备

为了给功能梯度涂层的实际应用提供试验依据 ,本文介绍了在TA5板基材制备NiCr-Ni3 Al梯度涂层所采用的混合团聚法制粉、逆设计法和等离子喷涂工艺。微观观察和成分分析表明 ,本试验所采用的设计方法和制备工艺实现了涂层成分沿厚度方向呈梯度分布。     

GDC电极冷却水管喷涂工艺优化及评估

针对国际热核聚变实验堆(ITER)计划中直流辉光放电清洗(GDC)冷却水管的耐高压和热循环工况,在GDC水管上采用等离子喷涂技术制备了Al2O3陶瓷涂层,采用正交试验方法的极差分析和方差分析对等离子喷涂工艺进行了优化,得到了最佳工艺参数:电压60V、电流600A、喷涂距离100mm。在最佳工艺参数的条件下,对涂层进行了X射线衍射(XRD)分析和金相分析。结果表明,涂层表面99.9%以上的物相为Al2O3,涂层与基底结合紧密,测得涂层厚度为(324±11)μm,涂层整体厚度均匀。最后测试了涂层的耐电压能力,并对涂层进行了250次的室温至240℃热循环的试验,证明上述工艺可满足ITER苛刻工况的使用要求。     

爆炸喷涂涂层厚度及其过程控制对涂层性能的影响

本文介绍了爆炸喷涂工艺方法及其应用范围。优选了北京钢冶研究总院制备的碳化铬／镍铬粉末并对粉末进行测试研究,采用爆炸喷涂工艺进行碳化铬／镍铬耐磨涂层试验,通过调整爆炸喷涂涂层厚度及喷涂次数,并对涂层结合强度、热震、金相组织等性能进行检测及分析,确定爆炸喷涂工艺过程控制对涂层性能的影响机制。     

电弧喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响

用正交设计试验方案，在钢基材上采用电弧喷涂制备铝涂层，进行涂层结合强度试验，获得了最佳喷涂工艺参数组合，并探讨了涂层厚度与结合强度间的关系。     

玻璃纤维湿法非织造墙纸的涂层工艺研究

为了改善玻璃纤维湿法非织造墙纸基材的强力、耐磨性,以水性聚氨酯为涂层剂,采用湿法涂层工艺对玻璃纤维薄毡进行涂层处理.通过正交试验得出最佳的涂层工艺为:涂层剂浓度45%,浸渍时间30s,烘燥温度90℃.对涂层后的玻璃纤维湿法非织造墙纸进行测试,结果表明,涂层后玻璃纤维湿法非织造墙纸的拉伸强力、耐磨性、染色性显著提高,避免了玻璃纤维粉尘的掉落,且其平滑度、阻燃性都达到了墙纸标准.     

新型置换法制备Ni涂覆SiC颗粒

应用自行设计的新型化学涂层工艺（置换法）,对粉末表面进行预处理后,采用自配亲水性溶液对被涂颗粒（SiC）进行表面预处理,改善了涂层金属与颗粒基体的结合状况,与未经亲水性处理的普通置换法相比,新型化学涂层工艺得到了较光滑、致密的Ni涂SiC粉末．实验进一步分析了涂层反应温度、表面活性剂、涂层助剂(乙酸)等因素对涂层效果的影响,结果表明随着涂层反应温度的升高,涂层沉积速率明显加快,但涂层致密度降低;适量的表面活性剂与涂层助剂对涂层效果有积极的作用．试验选定涂层反应温度90℃、适量聚乙二醇和乙酸的工艺条件进行涂层研究,对涂层含量、涂层厚度进行了控制与计算,得到了粉末厚度、涂层粒度、粉末表面形状因子之间的定量关系．对涂层反应的热动力学原理进行了分析研究．     

高速钢刀具PVDTiN涂层工艺及其性能研究

针对高速钢刀具热阴极等离子镀ＴｉＮ涂层工艺参数进行试验研究，并对涂层刀具的 性能进行了分析。     

热压烧结工艺对WC-Cu-Sn涂层组织性能的影响

采用热压技术在45#钢基片表面制备WC-Cu-Sn耐磨涂层,对影响WC-Cu-Sn涂层组织性能的主要工艺因素WC含量、烧结温度和烧结时间进行了正交试验设计及极差分析。结果表明,WC质量分数47%、烧结温度850℃、烧结时间1min为涂层的最佳工艺参数,该工艺条件下的47WC-Cu-8Sn涂层组织相对耐磨系数高达12,其致密度随烧结温度升高先增大后减小,随烧结时间延长逐渐减小;WC-Cu-Sn涂层磨损机制主要以磨粒磨损为主、黏着磨损为辅。     

碳纤维表面磁改性成膜性研究

采用铁溶胶对碳纤维的成膜性进行了研究,分别考察了碳纤维脱胶工艺和铁溶胶涂层碳纤维热处理工艺对铁溶胶成膜性的影响.碳纤维脱胶处理研究结果表明,碳纤维在N2保护下,800℃脱胶处理后,进行铁溶胶涂层,可获得光滑、平整的表面膜;对铁溶胶涂层碳纤维进行了差热分析,结果表明铁溶胶涂层碳纤维热处理工艺分为两个阶段,并对两段热处理温度设计了正交试验,结果表明第一阶段温度控制在120℃,第二阶段温度控制在300℃,可获得涂层较薄且均匀一致的Fe溶胶涂层碳纤维.图4,表2,参9.     

金属基体表面热熔敷玻璃涂层耐蚀性研究

利用斑点试验、点蚀试验、电化学测试及扫描电镜等方法 ,研究了熔敷温度、保温时间和稀土添加量等工艺参数对热熔敷法制备的玻璃涂层耐蚀性的影响 ,探讨了添加稀土提高玻璃涂层耐蚀性的机理。试验结果表明 ,采用热熔敷法制备的玻璃涂层有较好的耐蚀性。随着熔敷温度的提高和保温时间的延长 ,形成了一定量的晶相后会降低涂层的耐蚀性。试验结果表明 ,熔敷温度为 70 0℃、保温 5min后能够得到耐蚀性良好的玻璃涂层。添加稀土提高了釉料的软化温度和熔融釉料的粘度 ,阻止了结晶形核和晶核长大 ,减少了晶相 ,同时提高了涂层的电极电位 ,使涂层耐蚀性显著提高。当稀土含量为 2 %时 ,涂层的耐蚀性较好。     

Al_2O_3 弥散 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具

在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷中，通过加入Ａｌ２Ｏ３弥散颗粒，使材料的硬度和高温性能都得到提高，从而获得更好的切削耐磨性。研究结果表明：Ａｌ２Ｏ３的引入使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的常温强度和韧性有所下降而硬度和高温力学性能得到了改善。切削试验表明：Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３系金属陶瓷比硬质合金、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ复合陶瓷刀具有更好的切削性能。ＳＥＭ观察表明：在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷中，Ａｌ２Ｏ３与Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）有相互抑制晶粒生长的作用，使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的晶粒更细化     

Ti-Al-N系功能梯度薄膜抗热震机理的研究

研究了成分梯度对Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ 系功能梯度薄膜的抗热震性能的影响．研究结果表明：梯度薄膜的抗热震性能明显优于均质薄膜;随着梯度的增加,Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ 系功能梯度薄膜的抗热震性能大幅度提高;计算结果表明在Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ 系功能梯度薄膜的厚度方向,热膨胀系数从基体到表层是缓慢连续减小的     

45^#钢多弧离子镀硬质涂层的耐磨性

相同工艺条件下，在45＃钢表面多弧离子镀CrN,TiN,(Zr,Ni)N和TiN Ti(C,N)硬质涂层，利用磨损失重法及划痕试验评价了不同涂层的耐磨性，结果表明，CrN涂层具有最优异的耐磨性，另外，利用SEM和XRD分别研究了CrN涂层／45＃钢的剖面形貌和CrN涂层的相组成。     

在钛合金表面制备Al-Si涂层的方法及其高温抗氧化性

采用低氧压高温快速熔结技术在Ti-6Al-4V合金表面成功地制备出具有抗高温氧化能力的Al-Si熔结涂层. 与其他工艺相比,这种工艺相对简单,且不需要经过长时间的加热处理就能在合金的表面形成一层足够厚度的Al-Si熔结涂层,不仅省时节能,且涂层中的抗氧化元素铝、硅的浓度可通过调整涂层粉末的混合比例来进行控制. XRD检测表明涂层主要由Al、Si、Ti5Si3和TiAl3相组成. 在1 073 K空气中循环氧化105 h的实验结果表明:未经过处理的钛合金试样的氧化增重一直保持着较高的增长速率;而对带有低氧压熔结Al-Si涂层的试样来说,其氧化增重近似呈抛物线规律,显著地提高了钛合金的抗氧化能力.     

AlTiCrN涂层结合界面组织特征与结合性能

以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理. 用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论. AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向. 涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层. 涂层结合界面为机械﹢扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成. 划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59. 2 N.     

磁控溅射表面镀膜对Nd2Fe14B稀土永磁体抗腐蚀性能的影响

在Nd₂Fe₁₄B稀土永磁体基体表面,采用磁控溅射（直流+射频）技术制备了Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜。并通过中性盐雾试验、腐蚀失重计算、电化学腐蚀试验、金相观察等方式,对比研究了不同表面处理对Nd₂Fe₁₄B稀土永磁体基体抗腐蚀性能的影响,并构建了腐蚀模型。研究发现：Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜均有效地提高了Nd₂Fe₁₄B稀土永磁体基体耐中性盐雾腐蚀和电化学腐蚀的能力;Ti/Al/Ni三元合金薄膜较Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜有更优良的综合耐腐蚀性能,其磁控溅射工艺参数为：Ar流量60 sccm,基片温度常温,Ni,Al,Ti的溅射功率都为250 W,基片转速20 r·min^-1,镀膜均速0.3 nm·s^-1,总计溅射时间1 h。     

铝合金表面有色钛/锆转化膜的成膜机理及性能

为了解决工业生产中钛/锆转化膜无色的问题,通过向含钛/锆的处理液中加入单宁酸及成膜促进剂,在铝合金表面制备了有色钛/锆转化膜.采用X射线能谱仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和电化学工作站对转化膜的形成过程、形貌、组织结构、耐蚀性等进行了分析.结果表明:在铝合金表面成功制备出了金黄色、耐蚀性优异的转化膜,其主要成分是Na3AlF6,其次是单宁酸水解产物的金属络合物以及少量Al2O3.3H2O、TiO2等;膜的形成可分为Na3AlF6晶体成核、生长和金属络合物的沉积3个阶段;转化膜的腐蚀电流密度由基体的5.894μA/cm2下降到0.283μA/cm2,耐蚀性明显提高.     

多弧离子法制备的Ti(C,N)微结构随C_2H_2/N_2流量比变化的研究(英文)

用多弧离子法在高速钢(W18Cr4V)基底上沉积了Ti(N,C)薄膜,并运用SEM、XRD、XPS对该膜微观结构随进气流量比r=C_2H_2/N_2变化的情况进行了测试和分析。结果表明薄膜随r增加趋于致密,在r值较小时呈现较强的(111)择优取向,随着r值增大,(111)这一取向逐渐变弱,(220)取向渐强,薄膜呈现典型面心立方结构,主要成分为复合相Ti(N,C),膜含有少量石墨相成分存在。     

脉冲频率及占空比对3D打印Ti6Al4V合金表面生物活性涂层的影响

采用微弧氧化法,在恒定电压下,使用不同的脉冲频率及脉冲占空比,在3D打印Ti6Al4V合金表面制备生物活性涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、涡流膜厚仪、Image J软件和划痕仪等对涂层进行结构、性能以及微观形貌表征,研究脉冲频率和脉冲占空比对涂层的影响。结果表明：随着脉冲频率的增加,涂层的平均孔径、Ca/P比、表面粗糙度和厚度均逐渐减小,孔隙率变化不明显;耐腐蚀性先得到改善后变差;涂层与基体的结合力逐渐变大。随着脉冲占空比增大,涂层的平均孔径、孔隙率、Ca/P比、厚度逐渐变大;耐腐蚀性能呈现先好后差的趋势;涂层与基体的结合力逐渐变弱。     

Ag对Ag-ZnO纳米抗菌涂层微观结构和性能的影响

外固定器作为最常见的固定装置在开放性骨折手术中被大量应用，但其配合使用的螺钉存在易感染的问题。采用射频磁控溅射技术制备Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层附着于Ti6Al4V螺钉表面，能够有效减少细菌的粘附。通过调整靶材拼接的比例，探究了不同Ag含量的复合涂层微观形貌对Ti6Al4V螺钉抗菌性能的影响。结果表明，当Ag、ZnO、Ti靶材的拼接体积比为2∶2∶96时，Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层中Ag质量分数达到1.85%，其表面粗糙度为4.24 nm，涂层表面平整光滑且具有疏水性，有利于减少细菌的粘附。涂层细胞毒性符合生物安全标准，且抗菌率高达99.62%。