用划痕法测定硬质涂层的结合力

本文详细地介绍了划痕试验法测定硬质涂层的结合力的方法和原理。对由离子镀法(IP)在高速钢基体上的TiN涂层和由溅射法(SP)在T10钢基体上沉积的TiC涂层进行划痕试验。并用显微分析法对划痕沟槽的形貌进行观察和分析。而临界载荷、涂层剥落方式及声发射信号特性等也将得到讨论。根据实验结果计算了不同条件下硬质涂层与基体间的结合力,同时对影响划痕试验的因素也进行探讨。     

用四点弯曲法测定硬质涂层的结合力

本文详细地介绍了四点弯曲试验法测定硬质涂层结合力的方法和原理。对由CVD法在钢基上沉积TiC涂层的试样,进行四点弯曲试验,测定试样初始破坏时的载荷,并建立起计算结合力的公式。计算结果:在钢基上由CVD法沉积的TiC涂层,结合力约为86～119 kgf/mm~2。对结果进行比较和分析,认为:四点弯曲试验法,是对相似基体、同类涂层的结合力进行定量研究的一种可靠的新方法。对试验后的试样,用SEM进行开裂情况分析,探讨其断裂机制,并讨论了影响结合力的因素。从而为开发新材料、制订新工艺提供了依据。     

离子渗氮提高硬质膜层与普通结构钢基体结合力的研究

选用４０Ｃｒ作基体材料，ＴｉＮ作膜层材料，在离子镀膜进行离子渗氮预处理，性能测试与结构分析证实渗氮层的可以缓解膜性质的差异，提高膜基结合力。     

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700℃、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。     

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。     

氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响

利用冲击试验、热震试验和扫描电镜等方法研究了添加氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响规律。试验结果表明 ,加入氧化铈可以改善玻璃涂层与金属基体的密着性 ,提高涂层的抗冲击和抗热震性能。氧化铈含量在 1%～ 5 %内 ,氧化铈加入量越多 ,瓷层的抗冲击和抗热震性能越好。由于氧化铈的存在能加剧瓷层与金属基体的界面反应 ,从而在界面上形成了更多的Ni Fe键和铁的枝晶体。Ni Fe键能提高瓷层的弹性 ,铁的枝晶体能增强瓷层与基体的连接作用。界面反应使界面上的孔洞消失 ,形成明显的密着层 ,因而提高了界面的结合强度。     

氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响

利用冲击试验、热震试验和扫描电镜等方法研究了添加氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响规律。试验结果表明，切入氧化铈可以改善玻璃涂层与金属基体的密着性，提高涂层的抗冲击和抗热震性能。氧化铈含量在1%-5%内，氧化铈加入量越多，瓷层的抗冲击和抗热震性能越好。由于氧化铈的存在能加剧瓷层与金属基体的界面反应，从而在界面上形成了更多的Ni-Fe键和铁的枝晶体。Ni-Fe键能提高瓷层的弹性，铁的枝晶体能增强瓷层与基体的连接作用。界面反应使界面上的孔洞消失，形成明显的密着层，因而提高了界面的结合强度。     

金刚石涂层用硬质合金基体表面预处理方法的研究

本文分析和综述了影响金刚石涂层与硬质合金基体粘结性的主要因素。按照其原理来分,预处理方法可分为物理预处理法、化学预处理法以及中间层法。通过适当的预处理能有效消除或抑制基体中钴粘结相的负面影响,提高金刚石涂层与硬质合金基体间的粘结强度。     

铝材与高分子浸塑膜间的结合力

本介绍了铝材在高分子浸塑液中浸渍前的化学处理及其与浸塑膜之间的结合牢度。经各种颜色的高分子浸塑液浸渍过的阳极氧化铝膜，具有诱人的装饰效果和广阔的应用前景。     

过渡族金属的价数与原子间结合力

Pauling曾对过渡族金属的成鍵电子数与原子間結合力的关系进行过系統的分析,并提出了他的价数系統,后来为Hume-Rothery等人修改,有一定貢献.但他們的分析尚有若干不全面和不妥当的地方.本文的目的就是要来进一步分析这个問題,除評論他們的分析外,简要提出作者自己的一些看法,并另提出一个新的价数系統.作者試图从原子的电子結構出发来探討价数与原子間結合力的問題,并对原子間結合力的形成得出这样的原則:結合力的大小不仅决定于参加成鍵的电子数,尚应与这些成鍵电子对內对外的联系情况有关,若它們对內联系既强,而电子云的重迭程度又大,则原子間結合力就强.应用这个原則,我們能对銅、銀、金的結合力問題給以比过去更为适当的解釋.     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的性能研究

在用文题淀积方法制备出氮化钛、碳氮化钛和碳氮氧化钛硬质涂层的基础上,用表面分析手段分别进行了成分、结构分析、形貌观察和硬度测定。结果表明:以二乙胺基钛为原料可分别在773K和973K淀积氮化钛和碳氮化钛涂层;用钛酸异丙酯和钛酸丁酯可分别在973K和1073K获得碳氮氧化钛涂层。所得的涂层表面光洁度高、与基体附着性好、硬度满足实用要求。相比于普通化学气相淀积方法,本法在制备硬质涂层上有两大优点:(1)淀积温度降低,扩大了基体的选用范围;(2)固溶体涂层的获得扩大了涂层的适用范围。     

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。     

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。     

论过渡族金属固溶体的原子间结合力

本文着重討論过渡族金属固溶体的原子鍵强度問題.我們整理和分析了已有的大量实驗数据,总結出了一些初步的規律,并給以理論解釋,对指导实踐可能有一定的帮助.对过渡族金属基体的强化問題,得到了如下的規律:     

工艺参数对CrN_x涂层膜基结合力的影响

采用直流磁控溅射技术制备了CrNx涂层,研究了工艺参数对所制备的CrNx涂层膜基结合力的影响.实验结果表明:N2含量较低时,膜基结合力较好,涂层表面光滑.只加脉冲偏压时,偏压越大,熔滴越大,表面越粗糙.     

纳米晶镍涂层与基体的界面扩散研究

在不同温度下（150℃～500℃）对电沉积纳米晶镍镀层与低碳钢基体进行低温扩散退火热处理。利用扫描电子显微镜（SEM）的背散射电子（BSE）像及附带的能量色散谱（EDS）考察了热处理后样品中涂层与基体界面上的相结构变化及过渡层的形成。结果表明,在250℃－500℃范围进行低温扩散退火可以有效促使纳米晶镍涂层与基体界面上原子的互扩散,形成扩散过渡层,同时界面上形成了新的相结构。     

复合材料层间基体铆接与层间剪切强度的关系

采用一种新的实验测试方法研究织物增强复合材料层合板的层间剪切强度,对该测试方法作了理论分析并建立了数学模型.提出了织物增强复合材料层合板中基体层间铆接的存在.采用不同经纬密度的织物作增强材料,研究了铆接与层间剪切强度的关系.为织物增强复合材料的细观力学设计提供了依据.     

硬质合金表面技术及涂层基体的研究

自行设计制造了φ60mm钟罩式化学气相沉积炉、等离子体增强化学气相沉积TiN实验装置、TiN涂层磁控反应溅射装置和乙腈挥发装置等,系统地研究了涂层压力等工艺参数对涂层合金性能的影响,制定了较为合理的工艺,试制出性能较为理想的涂层刀片。以YT14刀片为基体,采用CVD法进行TiC、TiN和TiC(N)涂层后的样品在加工高强度钢时,其耐用度相当于YT14刀片的5～6倍。应用中温CVD法涂敷的Ti(CN)涂层合金,其显微硬度值(HV)为18～25GP_2,抗弯强度下降值仅为16％(高温CVD涂层合金的     

等离子束表面冶金铜铝金属间化合物涂层的研究

利用铜铝有一定互溶性并可生成金属间化合物的特点,采用等离子束表面冶金技术,以纯铝为基材,纯铜粉末为冶金原料,在铝表面制得了冶金结合良好的复合金属间化合物冶金层。借助OM、SEM、EDAX及XRD对试样显微组织进行分析,并测试了其显微硬度。结果表明：等离子束表面冶金快速凝固过程中,形成了Al2Cu金属间化合物及α（Al）固溶体。铜铝金属间化合物冶金层的组织具有快速凝固组织特征,冶金层底部为逆热流方向长大的粗大枝晶,上部为细小枝晶和大胞晶均匀分布。冶金层与基体间具有良好的冶金结合。冶金层的最高硬度为260HV,较铝基材的硬度（74．5HV）有显著提高。     

光束合金化合成Fe-Al系金属间化合物涂层的微观特征

为了改善钢铁材料的耐高温腐蚀性能,用光束合金化方法在45钢表面合成了Fe-Al金属间化合物涂层.采用扫描电子显微镜、能量弥散X射线分析和X射线衍射研究了光束合金化工艺参数(粉末预置量m和热输入量q)对合金化层的化学成分、显微组织及其物相组成的影响.实验结果表明: 减小比能量(E＝q/m)将导致合金化层的熔宽和熔深减小,从而使合金化层含Fe量减少,含Al量增加; 该实验条件下,获得了Fe/Al原子数比为2.4～19.2的合金化层.由比能量决定的Fe/Al原子数比是合金化层显微组织及其物相组成的重要影响因素,合金化层的显微组织有3种类型: α-Fe固溶体、α-Fe固溶体 Fe3Al金属间化合物及FeAl AlFe3C0.5金属间化合物.降低热输入或增加粉末预置量均可引起合金化层中Fe/Al原子数比的降低,有助于Fe-Al系(Fe3Al或FeAl)金属间化合物的合成.