(Ti,Zr)N复合薄膜的微观结构及性能

利用电弧离子镀方法，对独立的Ti靶和Zr靶的电流进行控制，成功地在高速钢基体上制备了不同成分配比的（Ti,Zr)N薄膜，透射电子显微镜结果表明：（Ti,Zr)N薄膜为单一的fcc结构，采用X射线衍射分析显示；（Ti,Zr)N薄膜出现分离的（Ti,Zr)N,(Zr,Ti)N,TiN,ZrN的混合相结合，（Ti,Zr)N膜层随弧电流的增加，择优取向从（220）→（111）（220）→（111）变化，显微硬度测试表明，薄膜具有很高的硬度，在较宽的成分薄围内硬度基本保持一致，同时探讨了（Ti,Zr)N薄膜的宏观残余应力，显微硬度之间的关系及其微观机制。     

电弧离子镀(TiNb)N硬质薄膜的成分、结构与硬度

利用电弧离子镀方法，对独立的Ti靶和Nb靶的弧电流进行控制，在高速钢基体上制备了不同成分配比的(TiNb)N薄膜透射电子显微镜和X射线衍射分析结果表明，(TiNb)N薄膜的相结构为单一的面心fcc。结构，且薄膜存在择优取向(111)．(TiNb)N薄膜具有很高的硬度，在较宽的成分范围内硬度有一极大值．同时探讨了(TiNb)N薄膜的晶格畸变与显微硬度之间的关系，以及薄膜合金强化的微观机制．     

高速铁路接触线用高强高导Cu-Cr-Co/Ti合金的组织性能研究

采用真空熔炼制备了Cu-0.50Cr-xCo合金和Cu-0.50Cr-0.07Ti合金，研究了Co含量、变形量、时效温度和合金元素Co、Ti对合金的组织性能的影响。结果表明：随着Co含量的增加，Cu基体中的晶界处逐渐出现未固溶的Cr颗粒；随着变形量的增加，Cu-0.50Cr-xCo合金的显微硬度、抗拉强度分别从129.1 HV和379 MPa增加到146.2 HV和440 MPa，分别增加了13%和16%。而电导率仅从66.8 %IACS下降到65.1 %IACS；提高Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度并不能提高合金的综合性能。在实际生产中，Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度要控制在450 ℃以下；Cu-0.50Cr-0.07Ti合金的抗拉强度和电导率分别达到450 MPa和73.1 %IACS，Ti元素的强化效果明显优于Co元素的，且对Cu-0.50Cr合金的导电性能影响更小。     

基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响

采用离子束溅法，在单晶Si（100）基片上制备CNx薄膜。研究了基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响。结果表明：随着基片温度的提高，薄膜生长致密，表面光滑；薄膜硬度逐渐提高，但温度升高到200℃后，硬度增加缓慢。同时，基片温度升高使薄膜中的N含量增加，促进C－N化合物结晶。X射线衍射结果证明在850℃时，薄膜中产生α－C3N4晶相。     

纳米晶Fe-Ti-N软磁薄膜的研究

用射频反应溅射法制备了含Ti量高低不同的两种Fe Ti N合金薄膜 .研究发现 ,沉积态低Ti含量的薄膜是α Fe的多晶体 ,晶粒尺寸约 2 0nm ,沉积态高Ti含量的薄膜则是非晶结构 ,经适当热处理后 ,纳米晶α Fe从中晶化生成 ,晶粒尺寸约 10nm .和低Ti含量Fe Ti N薄膜相比 ,高Ti含量Fe Ti N薄膜显现出良好的软磁特性     

Si含量和基片温度对Ti-Si-N纳米复合薄膜的影响

通过多靶磁控反应溅射方法沉积了Ti-Si-N系纳米复合薄膜。采用电子能谱仪（EDS）、X－射线衍射（SRD）、透射电子显微镜（TEM）、X－射线光电子能谱（XPS）和显微硬度仪分析Ti-Si-N系薄膜的微观结构和力学性能，以及基片温度对薄膜微结构和硬度的影响。结果表明，薄膜中的Si以非晶Si3N4形式抑制TiN晶粒的生长，使之形成纳米晶甚至非晶；薄膜硬度在a(Si)=4.14%时达到最大值（36GPa），继续增加Si的含量，薄膜硬度逐渐降低。基片温度的提高减弱了Si3N4对TiN晶粒长大的抑制作用，因而高的沉积温度使薄膜呈现出硬度峰值略低和硬度降幅减缓的特征。     

N注入过程中Ti薄膜内的晶体结构变化

利用电子束加热沉积(EBD)法在经洁净处理的NaCl基板表面沉积Ti薄膜,并利用离子加速器向薄膜中注入62keV N+2离子,分析了N注入前后Ti薄膜中的晶体结构变化.透射电镜(TEM)观察结果表明,N原子的侵入导致Ti薄膜发生hcp-fcc相变,部分hcp-Ti转变成fcc-TiNy;N原子占据晶格中八面体间隙位置产生晶格畸变而导致的内应力可能是hcp-fcc相变的驱动力之一.随着薄膜中N含量的增加,hcp-Ti减少,fcc-TiNy成分增多.利用电子能量损失谱(EELS)测定了Ti薄膜的能量损失变化,分析认为由于N的侵入,Ti原子与N原子结合形成了TiNy化合物,N 2p外层电子主要和Ti...     

阴极弧电流对TiN及(TiTa)N薄膜结构和性能影响

利用电弧离子镀技术在高速钢基体上制备了TiN和（TiTa)N薄膜，采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对薄膜的微观组织结构进行了系统分析，研究结果显示：随着阴极弧电流的增加，沉积温度线性上升，薄膜由（111）织构向无择优取向转化，阴极弧电流对TiN薄膜的显微硬度影响较大，而对（TiTa）N薄膜的显微硬度无显著影响，此外，讨论了阴极弧电流对TiN和（TiTa)N薄膜的微观组织和性能的影响机制。     

Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金热处理组织的研究

利用金相显微分析，X衍射分析，测量显微硬度和电子探针分析研究了在固溶处理和时效处理时Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金的组织形态，结果表明在1120℃以上温度固溶处理时，合金组织中仍有少量的碳化物(Cr，Mn，Fe)7C3。合金元素在组织中分别起着不同的作用，Cr元素主要参与碳化物的形成，而AL、Mn元素的作用是固溶强化和稳定奥氏体组织和碳化物。     

Ti—B—N纳米复合薄膜的制备及结构和力学性能

利用反应磁控溅射方法在(100)单晶硅和高速钢(W18Cr4V)基片上制备出不同B含量的Ti--B--N纳米复合薄膜.使用X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究了Ti--B--N纳米复合薄膜的组织结构,并用纳米压痕仪测试了它们的纳米硬度和弹性模量.结果表明:通过改变TiB2靶功率和Ti靶功率的方法可制备出非晶--纳米晶复合结构的Ti--B--N薄膜;Ti--B--N薄膜中主要含有TiN纳米晶,随着B含量的增加,形成的TiN纳米晶尺寸变小,非晶成分增加;当B含量很高时会出现很小的TiB2纳米晶,此时薄膜性能不好;当TiN晶粒尺寸为5 nm左右时,Ti--B--N薄膜力学性能最优,纳米硬度和弹性模量分别达到32.7 GPa和350.3 GPa.     

Studies on Wear and corrosion resistances of carbon nitride thin films on Ti alloy

0　IntroductionArtificialarthrosiseshavebeenwidelyusedintheoperatorsclinicalsurgeriesforthepatientswhosearthrosiseswerese riouslyseverelydamaged.Butmostofartificialarthrosisescanon lybeusedforabouttenyearslongduetotheseriousabrasion .Forthisreason ,theimprovementofthelongevityofartificialarthrosisbecomesanimportantsubjectofstudy .TheartificialarthrosisesbeingmadeupofTialloyTC4(Ti 6Al 4V)andthepolythenewithultrahighmolecularweighthavegreatpotentialitiesonim provinglongevitybecauseTC4canreac…     

Ti(C1-xNx)系固溶体粉末的制备研究

研究了在碳热还原反应产业化制备Ti(Cl—xNx)系固溶体粉末过程中，原料配比、反应温度和N2流量等工艺参数对Ti(Cl—xNx)组成和性能的影响。结果表明，通过控制原料成分c／Ti的准确配比，可产业化制备出成分优良的不同单相Ti(C1—xNx)固溶体，在Ti(Cl—xNx)粉末中x值随反应温度的升高或N2流量的减小而变小，Ti(C1—xNx)系固溶体的点阵常数与C或N含量有很好的对应关系，通过调整粉末中元素的固溶度可控制粉末的晶体结构，进而控制材料的性能。     

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.     

钢铁材料中刃位错与溶质原子的交互作用

通过计算机编程建立了钢铁中铁素体相中的1/2[1 1 1]刃位错的原子结构模型,用实空间的连分数方法计算了碳、氮及合金元素在完整晶体及位错区引起的总结构能和环境敏感镶嵌能,讨论了碳、氮及合金元素在位错区的偏聚及交互作用.计算结果表明:轻杂质C,N易偏聚于位错芯处;强、中碳化物形成元素(Ti,V,Nb,Cr)易偏聚于刃位错线上,非碳化物形成元素Ni偏聚于位错线下方的弹性扩张区;轻杂质加剧强碳化物形成元素在刃位错区的偏聚,当温度下降使得C,N及合金元素的浓度超过其最大固溶度时,钢铁中刃位错区将有C,N金属间化合物脱溶,这些化合物会阻碍位错的运动,起到第二相粒子的强化作用.     

Ti60合金电弧离子镀Ti-Al-Cr防护涂层的抗循环热冲击性能

利用电弧离子镀技术在Ti60合金表面制备了Ti-48Al-5Cr和Ti-48Al-12Cr(原子分数,%)两种涂层.研究了Ti60及涂层样品在高温(900℃和950℃)和室温(强制水冷)之间的抗循环热冲击能力.分析了热冲击过程中样品的质量变化、相组成、表面及截面形貌的显微照片.结果显示Ti-48Al-12Cr涂层具有较好的抗循环热冲击性能,能有效地保护Ti60基体.而Ti-48Al-5Cr涂层不能有效地保护基体,这是因为Cr元素含量不同导致氧化机制的差异.热冲击实验加速了氧化物的剥落和破坏,因此加速了内氧化的发生和裂纹的萌生、扩展.     

中频非平衡磁控溅射制备Ti-N-C膜

采用霍尔离子源辅助中频非平衡磁控溅射技术,通过改变工作气氛、偏压模式、溅射电流以及辅助离子束电流,在不锈钢材料基体上制备了Ti/TiN/Ti(C,N)硬质耐磨损膜层.对薄膜的颜色、晶体结构、膜基结合力等性能进行了检测分析.结果表明:膜层的颜色对工作气氛非常敏感,反应溅射中工作气氛的微小变化会引起表面膜层颜色很大的变化.在正常的反应气体进气量范围内和较小的基体偏压下,薄膜的晶体结构没有明显的择优取向.但是反应气体的过量通入会使薄膜的晶体结构出现晶面择优取向趋势.非平衡磁控溅射成膜技术对薄膜晶体结构的择优取向影响并不是很大.在镀膜过程中施加霍尔电流,可以有效地增加膜基结合力.     

过渡金属元素X(X=Ni,Ti,V)掺杂对Mg17Al12合金结构的影响

【目的】提高镁铝(Mg-Al)合金材料的储氢性能。【方法】基于密度泛函理论的平面波赝势方法,对过渡金属元素X(X=Ni,Ti,V)掺杂Mg_(17)Al_(12)合金体系的生成焓、电子结构、态密度、电荷密度等进行理论计算研究。【结果】过渡金属元素X替代合金中Mg元素的能量较低,其中Ni的掺杂性能较好;Ni的加入改善了Mg_(17)Al_(12)的储氢性能。且随着Ni浓度的升高,Mg_(17)Al_(12)合金的体积逐渐减小,总态密度峰值依次增大。【结论】过渡金属元素X(X=Ni,Ti,V)的掺杂可使镁铝合金的稳定性得到提升,与实验结果相符。     

携带式高分辨合金分析仪的研究

介绍了用Ｓｉ（Ｌｉ）探测器作探头的携带式高分辨合金分析仪的结构原理和实测结果。其仪器的分析范围可覆盖Ａｇ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｈｆ，Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｚｒ，Ｎｂ和Ｍｏ等元素，采用＾１０９Ｃｄ和＾５５Ｆｅ作激发源，由笔记本式计算机与电子插件所组成的计算机多道分析系统，实现数据的采集和显示，元素间干扰效应的修正，合金识别以及牌号查询与合     

球磨改性处理对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金储氢性能的影响

系统研究了机械球磨改性处理时间(t=0,1,2,4,8 h)对Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金相结构和储氢性能的影响.XRD及扫描电镜分析表明,Ti9.6Cr11V75.4Fe4合金在球磨前后均为体心立方结构的固溶体单相,随着球磨时间的增加,合金的晶胞体积略微减小,合金颗粒逐渐细化并发生团聚.储氢性能测试表明,球磨改性处理能有效地改善合金的活化性能,随着球磨时间的增加,合金的室温可逆有效储氢量先增加后降低.其中,当球磨时间为2 h时,合金具有最佳的综合储氢性能,其室温最大吸氢量(质量分数)为3.7%,可逆有效储氢量(质量分数)为2.23%.