金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的过程研究

在垂直冷壁CVD反应器中进行了文题的探索性研究。以二乙胺基钛(Ti(NEt_2)_4)为源,在不锈钢或硬质合金基体上完成了氮化钛(TiN)和碳氮化钛(Ti(C,N))硬质薄膜低温下的淀积。发现(TiN)和(Ti(C,N))分别在773K和973K下形成;在操作范围内整个反应器流场由自由对流控制;反应过程由表面过程控制;反应活化能为235 kJ/mol;二乙胺基钛反应级数为1级。进行了热力学计算,提出了反应历程假设。结果表明:用二乙胺基钛进行MOCVD淀积含钛硬质薄膜可以降低温度,以扩大基体的选用范围,为获得硬质薄膜提供了一条新的途径。     

碳氮强化电弧喷涂涂层合金组织与耐磨性能

研制一种新型的碳氮合金化喷涂丝材,通过高速电弧喷涂设备在Q235低碳钢板表面制备耐磨合金。用扫描电镜观察合金涂层形貌,用EDS分析涂层化学成分,并用显微硬度仪检测涂层显微硬度及磨粒磨损试验机测量涂层磨损失重。研究涂层的成形、耐磨损性能及其机制。结果表明:使用添加N替代部分C进行碳氮强化的喷涂丝材所制备的涂层合金成形良好,涂层组织均匀,结构致密;涂层显微硬度平均值为568HV0.1,最高值达593HV0.1;涂层结合强度达到45.8MPa; 细小的碳氮化物硬质相颗粒使涂层具有良好的耐磨损性能,其耐磨性是4Cr13不锈钢涂层的1.58倍。     

基体温度对氮化钛涂层微观结构的影响

双辉离子渗金属(DGPSA)技术,在硬质合金基体表面上沉积氮化钛(TiN)涂层,通过x射线衍射(XRD)表征和显微硬度计测试,研究了基体温度对TiN涂层微观结构及其性能的影响．实验结果表明：所制备的TiN涂层均为面心立方结构,并且基体温度明显影响TiN涂层的织构系数、晶粒尺寸、晶格常数、残余应力、微观硬度和耐磨性能．当基体温度为650～780℃时,所沉积TiN涂层具有最小的晶粒尺寸、最高的显微硬度、最大的品格 常数和最好的耐磨性能．     

立式冷壁反应器中化学气相淀积TiN涂层 Ⅰ.淀积参数对反应速率和涂层质量的影响

在立式冷壁CVD反应器中,用TiCl_4-H_2N_2和TiCl_4-H_2N_2-Ar为反应物源,在YT15硬质合金刀片上淀积TiN涂层。研究了淀积参数对淀积薄膜质量和淀积速率的影响。得到的TiN_x涂层外观光洁,呈金黄色,x为0.8～1.6,淀积速率15～60m~(-6)/h,显微硬度1800～2200HV,淀积反应为扩散过程控制;表观活化能为46.5kJ/mol。实验表明,TiN在冷壁反应器中的淀积速率远大于在热壁反应器中的淀积速率。     

脉冲辉光PEOMCVD金属表面硬涂层研究

研究了直流脉冲等离子体进行ＰＥＯＭＣＶＤ（等离子体增强金属有机化合物化学气相沉积）淀积含钛多组元化合物硬质膜的新工艺。对试样进行了显微硬度、涂层厚度、表面结构及膜的元素成份分析。     

45钢表面液相等离子体碳氮共渗

研究45钢在乙醇胺电解液中实现以渗碳为主的碳氮共渗,获得以高碳马氏体和含氮马氏体为主的表面改性层,使其硬度达到480 HV,为基体的1.5倍,结果表明:45钢进行液相等离子体碳氮共渗依赖于原子(离子)的吸附和扩散效应.弧光放电的电离过程产生的大量活性碳、氮原子(离子)被吸附到工件表面,同时弧光放电等离子体对工件的不断轰...     

淀粉还原氢化钛制备Ti(C;N)纳米粉

研究了用淀粉还原氢化钛制备碳氮化钛纳米粉的工艺及反应机理·结果表明 ,在实验范围内 ,降低合成温度 ,缩短保温时间或提高氮气流量有利于形成氮含量高的碳氮化钛粉末·通过控制合成温度和保温时间 ,可以控制Ti(C1-xNx)中的碳氮比 ,得到不同x值的碳氮化钛粉末·在 1 75 0℃ ,保温 2h,氮气流量为 5L/min条件下 ,可获得颗粒尺寸为 40～ 80nm的单相Ti(C0 .5N0 .5)粉末·     

评价硬质涂层机械性能的技术

描述了测定硬质涂层与基体间的结合力、显微硬度、断裂强度、耐磨性以及涂层刀具切削寿命试验的方法和原理。涂层与基体间的结合力是一种界面特性、是涂层能否实用的关键因素之一。采用四点弯曲法、扭转法、划痕法和压痕技术对硬质涂层(TiN和TiC)的结合力进行测定和评价。硬质涂层的断裂强度、显微硬度和耐磨性也是它的重要机械性能指标,本文对这些性能的测试技术也进行了论述。同时还就硬质涂层刀具的切削寿命进行试验,对其实际的使用效果进行评价。     

等离子喷涂制备铁基非晶-纳米复合涂层

以一种多元素铁基非晶合金粉末(含C,si,B,Cr,W,Mo,Ni,Fe等)作为喷涂材料,用大气等离子喷涂在316L不锈钢基体上制备涂层.用X射线衍射仪检测涂层的晶型结构,扫描电镜观察涂层的形貌,透射电镜观察涂层的微观组织结构,显微硬度仪测量涂层的显微硬度,纳米压痕仪测量涂层的硬度及弹性模量,并用谢乐公式计算了晶粒尺寸.结果表明:所制备的涂层均匀致密,与基体结合良好;涂层含有非晶和纳米颗粒;这种非晶-纳米复合涂层具有很高的硬度和弹性模量.     

N_2/H_2比对化学气相沉积氮化钛涂层的影响

本文研究了N_2/H_2比对氮化钛涂层的晶格常数、硬度、沉积速率的影响,在N_2/H_2≈1/2时得到组成近似于化学计量的氮化钛,涂层硬度和沉积速率最高,涂层模具的寿命比不涂层的可提高4倍。     

离子束增强纯铁的磨损行为研究

纯铁表面沉积Ｔｉ和Ａｌ膜的同时，用Ｎ＾＋离子束注入增强沉积，成功地形成了性能优越的表面改性层。与ＺｒＯ２陶瓷球对磨结果表明，经Ａｌ＋Ｎ＾＋ＡＫ Ｉ＋ｎ＾＋离子束增强沉积后，纯铁的表面显微硬度及磨损性能得到了较大的提高，磨痕形貌和元素分布观察结果表明：离子束增强沉积处理前后，磨损的机理发生了变化。     

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛（TiN）薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明：所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸（26.9 nm）和最大的显微硬度（2204 HV）.     

PEMSIP法Ti2N和TiN两相涂层工艺研究

介绍了等离子体增强磁控溅射离子镀ＴｉＮ涂层的工艺，组织结构和性能，研究了氮分压和靶功率对涂层相组成和性能的影响，讨论了Ｔｉ２Ｎ对涂层硬度的影响，实验结果表明，由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的涂层硬度高，显著提高刀具耐用度。     

现代MOCVD 技术的发展与展望

ＭＯＣＶＤ是一门制造化合物半导体器件的关键技术。本文综合分析了现代ＭＯＣＦＶＤ技术的基本原理,特点及实现这种技术的设备的现状及其发展,重点讨论了能实现衬底温度,衬底表面反应源流均匀性的立式高速涡轮转盘ＭＯＣＶＤ技术,并对ＭＯＣＶＤ技术的进一步改进和应用作了展望。     

TiC、TiN、Ti（C、N）粉末制备技术的现状及发展

综述了国内外近年来TiC、TiN、Ti(C、N）粉末的制备技术，分析了这些制备技术的工艺过程和工艺特点，讨论了存在的问题和发展趋势，寻求成本低廉的原材料，利用等离子、微波、激光、电弧等获得高温的新技术，并结合自蔓延合成、机械合金化等手段，低成本规模化制备高质量TiC、TiN、Ti（C、N）超细粉体正成为国内外关注的热点。随着研究深入和制备工艺的改进发展，更简便、经济、有效的制备技术将使TiC、TiN、Ti（C、N）粉末具有更广阔的工业应用前景。     

纯钛TA1和钛合金TC4表面固体渗硼

采用固体粉末法分别对基体组织为α-Ti的TA1和基体组织为(α+β)-Ti的TC4钛合金表面进行了渗硼,在偏光显微镜和扫描电镜(SEM)下观察了渗层的形貌,用X射线衍射(XRD)分析了渗层的物相组成.实验结果表明,渗硼温度在850~1000℃范围内,TA1表面渗层为平行于基体表面的多层结构,为Ti3O相和TiB相;当渗硼温度高于920℃时TiB为主要组成并出现了TiB2相,且硼钛化合物的含量随温度升高而增加.当渗硼温度低于1000℃时,TC4表面渗层为Ti3O相和TiB相,在渗硼温度高于1000℃时,渗层为TiB2+TiB晶须结构.渗硼温度高于1000℃是TA1和TC4表面形成硼钛化合物的充分条件.     

Microstructure and high-temperature wear properties of in situ TiC composite coatings by plasma transferred arc surface alloying on gray cast iron

In this work, an in situ synthesized TiC-reinforced metal matrix composite (MMC) coating of approximately 350–400μm thick-ness was fabricated on a gray cast iron (GCI) substrate by plasma transferred arc (PTA) surface alloying of Ti–Fe alloy powder. Microhard-ness tests showed that the surface hardness increased approximately four-fold after the alloying treatment. The microstructure of the MMC coating was mainly composed of residual austenite, acicular martensite, and eutectic ledeburite. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analyzes revealed that the in situ TiC particles, which were formed by direct reaction of Ti with carbon originally contained in the GCI, was uniformly distributed at the boundary of residual austenite in the alloying zone. Pin-on-disc high-temperature wear tests were performed on samples both with and without the MMC coating at room temperature and at elevated temperatures (473 K and 623 K), and the wear behavior and mechanism were investigated. The results showed that, after the PTA alloying treatment, the wear resistance of the sam-ples improved significantly. On the basis of our analysis of the composite coatings by optical microscopy, SEM with energy-dispersive X-ray spectroscopy, and microhardness measurements, we attributed this improvement of wear resistance to the transformation of the microstruc-ture and to the presence of TiC particles.     

基体的梯度结构对涂层硬质合金性能的影响

通过控制烧结气氛制备了均质和梯度结构的硬质合金基体，并用化学气相沉积制成涂层硬质合金及切削刀片。采用光学显微镜和扫描电镜观察，通过显微硬度抗弯测试和切削试验对均质基体和梯度基体的涂层硬质合金的组织特征与性能进行对比研究。研究结果表明，梯度结构的硬质合金基体可以提高涂层硬质合金的抗弯强度；相对于均质基体的涂层硬质合金刀片，梯度基体的涂层硬质合金刀片在保持耐磨性能的同时能显著提高抗冲击性能。基体涂层合金的组织结构及断口特征显示，梯度基体表层韧性区可阻碍裂纹的扩展。     

Structural and electrical properties of ZnO films on freestanding thick diamond films

In this paper, ZnO films are deposited on freestanding thick diamond films （FTDF） by plasma-assisted metal organic chemical vapour deposition （MOCVD）. Diethyl zinc （DEZn）, O2 and N2O are applied as precursors and different substrate temperatures are used to achieve high quality ZnO films. The influence of substrate temperature on the properties of ZnO films is systematically investigated by X-ray diffraction （XRD）, Hall measurements and electron probe microanalysis （EPMA）. Experimental results demonstrate that ZnO films deposited at 600℃ and 73 Pa display a fine electrical quality and Zn/O atomic ratio plays an important role in the electrical property of ZnO films.