SiO2/TiO2减反膜系的制备和性能测试

由于减反射薄膜的性能受制备工艺的影响很大,文章采用SiO2和TiO2作为低、高折射率膜料,采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了多层减反射膜系,研究了制备工艺对薄膜性能的影响,从理论和实验2个方面得出了制备的多层减反射膜系在450～625nm波段具有明显的增透效果,在520nm处有98%的透过率。     

磷酸钙生物陶瓷涂层制备及其研究进展

羟基磷灰石是哺乳动物体内硬组织的主要无机成分 ,人工合成的羟基磷灰石具有优良的生物相容性和生物活性 但是纯的羟基磷灰石脆性大 ,强度较低 钛及钛合金等医用金属材料具有较好的强度、韧性和优良的加工性能 ,但是生物相容性差 金属基体羟基磷灰石涂层材料兼备金属材料优良的力学性能和生物陶瓷材料的生物特性 ,备受材料领域和医学领域学者的关注 涂层与基体的界面结合强度及涂层材料植入后的稳定性 ,是目前研究的热点和难点 简要评述了羟基磷灰石涂层的制备技术 ,介绍了近年来的研究进展 ,对提高结合强度和植入稳定性的方法进行了归纳     

TiC/Fe cermet coating by plasma cladding using asphalt as a carbonaceous precursor

A new Ti-Fe-C compound powder for plasma cladding was prepared by heating a mixture powder of ferrotitanium and asphalt pyro-lyzed as a carbonaceous precursor. The carbon by the pyrolysis of the asphalt acts as a reactive constituent as well as a binder in the compound powder. The TiC/Fe cermet coatings were prepared by plasma cladding with the compound powder. Results show that the Ti-Fe-C compound powder has a very tight structure, which can avoid the problem of the reactive constituent particles being separated during cladding. The TiC/Fe cermet coating presents a typical morphology of plasma cladding coatings with two different laminated layers: one is the composite layer in which the round fine TiC particles (<500 nm) are dispersed within a Fe matrix, the other is the paragentic layer of TiC and Ti2O3. The coating shows high hardness and excellent wear resistance. The surface hardness of the coating is 68 ± 5(HR30N). In the same fretting conditions, the wear area of Ni60 coating is about 11 times as much as the TiC/Fe cermet coating.     

多层陶瓷涂层厚度配比应力场有限元分析

钢基铝层经等离子体电解氧化技术陶瓷化后,可在钢表面形成多层体系结构的陶瓷涂层.采用有限元方法,对不同厚度配比的复合涂层在均布接触载荷作用下的应力分布进行了研究.结果表明:铝层的存在可明显缓解界面处的剪应力.同时,铝层厚度增加,也使表面拉应力增大;Al2O3层决定着涂层内最大剪应力距离表面的距离,增强了涂层表面支撑能力,可减缓表面拉应力值.特别,当Al2O3层与Al层的厚度相等时,Al2O3/Al界面处的剪应力最小;FeAl层对表面应力和界面应力影响较小.因此,当选择较厚陶瓷层和较薄铝层时,涂层内将具有较优的表面和界面应力分布状态,从而可提高涂层力学性能.     

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%。     

等离子喷涂ZrO28Y2O3和NiCrAlY表面激光散射实验研究

针对两种等离子热喷涂涂层ZrO2 8Y2 O3和NiCrAlY (金属基底 )的不同粗糙表面的实验样品进行了激光空间散射场实验研究 .采用了He Ne激光光源 (波长λ =6 33.0nm ;激光功率P =2mW ) .将激光束倾斜一定角度直接照射到实验样品上 ,在不同散射角和不同散射空间距离位置上用面阵CCD传感器探测空间散射光场分布 .实验结果表明 :不同散射方向的空间散射光场分布是不一样的 ,从而为进一步利用光学方法测量热喷涂涂层工业参数 ,诸如涂层厚度 ,表面形态等提供了一定的实验依据     

钴对热浸镀锌层耐腐蚀性的影响

通过5 wt%NaCl溶液浸泡腐蚀实验和电化学极化实验测量了热浸锌镀层的腐蚀速率和极化曲线,采用光学显微镜、扫描电镜SEM观察了镀层腐蚀后表面的显微组织,初步探讨了腐蚀机理.研究结果表明:锌浴中加入钴的合金镀层抗腐蚀能力要强于纯锌浴镀层;在盐水腐蚀溶液中,锌镀层能够阻滞腐蚀保护基体的主要原因,是牺牲阳极锌和在镀层表面形成了一层由ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2组成的钝化膜;当锌浴中添加适量钴元素后,在镀层中会形成富钴层,可以阻碍镀层的腐蚀,也有利于稳定腐蚀初期生成的Zn(OH)2或ZnCl2.4Zn(OH)2,降低腐蚀电流,提高镀层的耐腐蚀性能.     

TiO2对磁控溅射Ti-TiO2纳米复合涂层抗菌性能的影响

为预防种植体周围炎,采用反应磁控溅射法在纯Ti片表面制备了Ti-TiO₂纳米复合涂层,改变Ti靶材与TiO₂靶材的拼接比例,研究纳米TiO₂体积分数对涂层微观结构和抗菌性能的影响。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、接触角测量仪对样品进行微观组织的表征以及表面粗糙度和润湿性能的测量,采用CCK-8法(cell counting kit-8,CCK-8)对涂层进行细胞毒性测试,采用平板涂布计数法对涂层进行抗菌性能评价。结果表明,当Ti靶材与TiO₂靶材的拼接比例为95∶5时,Ti-TiO₂涂层含纳米TiO₂量最多,涂层的表面粗糙度以及与液相接触角达到最大值,分别为1.28 nm和100.42°,涂层无细胞毒性,符合生物安全性材料的标准,涂层的抗菌性能最佳,涂层的抑菌率达到了90.94%。     

Role of surfactants on particle deposition,wear, and corrosion behavior of TaC particle incorporated electroless nickel-phosphorus coating

The coatings prepared by incorporating submicron-sized TaC particles while depositing Ni and P atoms on the steel substrate via electroless method showed mixed results of surface finishing, microstructural properties, mechanical, tribological, and corrosion behavior with the addition of various surfactants during the coating process. The surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) enhanced the microhardness when added during the coating process of Ni–P–TaC composite, whereas the cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) lowered the microhardness as compared to the surfactant-free coating. Moreover, the TaC particle incorporation was hindered by the surfactants CTAB and Triton X-100. An excellent wear resistance behavior has been observed in the surfactant-free Ni–P–TaC coating in comparison to particle-free Ni–P coating. The Ni–P–TaC coatings showed the dependency of wear behavior on the material properties of the counter sliding surface although this dependency has not been observed in Ni–P coatings. The wear damage in Ni–P coating is immense irrespective of the properties of counter-sliding materials. Various surfactant-used Ni–P–TaC coating surfaces deteriorated much more due to corrosion than surfactant-free Ni–P–TaC coating. Among the various surfactants, the CTAB used Ni–P–TaC coating showed weak corrosion resistance.     

Fe基非晶合金涂层电火花加工及其性能研究

利用电火花强化技术对煤油环境的45钢表面沉积单晶硅,制备出了铁基非晶合金涂层.用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、能谱分析仪等检测手段对表面强化层成分、形貌、组织结构进行了研究,并对非晶层形成机理进行了探讨.在磨损试验机上对材料的耐磨性进行了测试,并对试样的磨损形貌进行了分析.结果表明:强化层是反应涂层,涂层厚度不均匀,但涂层与基体实现了冶金结合;强化层表面为非晶层,组织致密、均匀,在与基体交接的区域出现柱状晶;45钢表面沉积层耐磨性明显高于未加工45钢基体.     

纳米材料/环氧复合涂层的耐蚀性能研究进展

结构保护法、保护层法、防护层材料法、电化学保护法和介质处理法等是金属防腐蚀的主要方法,在诸多缓蚀方法中,防护层材料法是一种经济高效且广泛使用的防腐方法。环氧树脂是一种高效的防护层材料,需经过常温固化或加热固化后使用。然而,其固化过程存在的微孔会弱化环氧涂层的耐蚀性。将纳米材料加入环氧树脂中形成环氧树脂复合涂层,可填补环氧涂层中的微孔,提升环氧涂层的防腐效率。首先,详细讨论了影响纳米材料/环氧复合涂层耐蚀性能的因素,探讨了纳米材料/环氧复合涂层的防腐机理。其次,简要介绍了用于环氧涂层的2种纳米材料（石墨烯和金属有机框架材料）,总结了石墨烯和金属有机框架材料的改性和修饰方法。最后,从树脂成分、填料成分、机理探究以及开发自愈合涂层等方面对纳米材料/环氧复合涂层应用存在的问题和发展前景进行了展望,提出纳米材料/环氧复合涂层是一种长期防护金属免受腐蚀的方法,未来应致力于研发用于环氧涂层的二维和三维材料。     

熔盐电镀制取铝电解用TiB2惰性阴极

采用熔盐电解法在碳阴极上电镀TiB2铝电解用惰性阴极材料,电解温度800℃,电解质组成(质量分数,%)为KCl4.8,KF55.7,K2TiF615.3,KBF424.2,电流密度为0 3A/cm2,电解3h·对制得的镀层做XRD和EMP电子探针形貌分析,实验结果表明,镀层成分为单一的TiB2,无杂相·镀层厚度可达0.2mm,表面平整,分布均匀,与碳基体结合良好,且有金属光泽·说明该电解条件下,Ti和B能够在阴极上共沉积并生成TiB2·     

微波加热硬化水玻璃砂表面涂层的抗湿性研究

针对微波加热硬化水玻璃砂吸湿性强的特点,以PbO-ZnO系低温玻璃粉作为主要的涂层材料,研究测试了涂层的抗湿性．结果表明：表面涂层后的水玻璃砂样抗吸湿性明显高于普通水玻璃砂样,4h存放强度提高了2．33倍,4h吸水率降低了45．9％．通过SEM和XRD等测试方法,对表面涂层砂样和普通砂样的物相和成分进行了分析：SEM分析表明,表面涂层砂样的表层有涂层材料渗入形成防湿层,防湿层内砂粒表面的粘结桥有许多细小颗粒状物质分布．表面xRD扫描表明：涂层表面出现了3种新的物相,即Al2TiO3,NaAlO2和PbTiO3,它们是表面涂层提高砂样抗湿性的主要原因．     

CrN/Cr涂层对Ti22Al26Nb合金的高温防护研究

采用电弧离子镀技术在O相Ti22Al26Nb合金表面镀覆CrN以及CrN/Cr涂层并研究了其在800和900℃空气中的等温氧化行为,结果显示O相钛合金表面施加单一的CrN涂层后,涂层表面在氧化时形成了保护性的氧化膜Cr2O3层,因此合金受到了良好的高温防护,但是涂层和基体合金之间发生了明显的互扩散;在CrN涂层和钛合金基体之间施加纯Cr扩散障层后形成的CrN/Cr涂层,其表面除了象单一CrN涂层那样氧化后形成了一层连续、致密、结合良好的保护性氧化膜Cr2O3层外,还能有效的抑制涂层与基体合金之间的互扩散,此外扩散障Cr层的存在使得靠近其基体的晶粒也出现了长大现象。     

微球CH膜表面光洁度影响因素研究

采用低压等离子体化学气相沉积法(LPPCVD),在塑料微球表面制备了非晶碳氢(α-C:H)薄膜.利用光学显微镜、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行了分析.主要研究了芯轴表面形貌、碰撞、反弹盘表面材料、薄膜厚度等四个因素对微球CH涂层表面形貌的影响.结果表明：芯轴表面形貌对CH涂层的表面形貌影响很大,改善芯轴表面形貌可提高涂层表面光洁度;当反弹盘的表面材质不同时,制备出的微球涂层的表面粗糙度有不同程度的差别;碰撞是引起微球CH涂层表面榴状突起的重要原因之一;微球CH涂层     

碳化铬/铁基自熔合金复合涂层真空反应钎涂

以纯铁粉、硅粉、硼铁粉、铬铁粉、胶体石墨及镍粉为原料,通过真空反应钎涂在低碳钢基体上制备了碳化铬/铁基自熔合金复合涂层,涂层表面光滑、平整且与基体为冶金结合.应用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及显微硬度计,研究了涂层的组织结构、成分分布和硬度分布.结果表明:涂层为复合结构,其组织由Fe-Ni固溶体基底和原位合成的六棱柱Cr3C2相组成.涂层与基体间存在过渡区,过渡区内元素和硬度呈梯度分布;涂层表面硬度可达85HR15N以上.     

镍基纳米Al2O3粉末复合电刷镀镀层的耐磨性

为了进一步提高刷镀层的耐磨性 ,在 4 5 #钢基体上刷镀含有纳米 Al2 O3粉末的镍基复合镀层。通过光学金相显微镜、扫描电子显微镜对镀层显微组织进行分析 ,用显微硬度计测定了镀层和基体的硬度 ,在 SRV磨损试验机上进行了磨损试验 ,用表面形貌仪测量了镀层磨损量。试验结果表明 ,加入纳米 Al2 O3粉末的复合镀层的硬度要比单纯的致密镍镀层的硬度高。随着纳米 Al2 O3粉末加入量的增加 ,复合镀层硬度逐渐提高。含纳米 Al2 O3粉末的镍基复合镀层与单纯致密镍镀层相比 ,具有更高的耐磨性 ,将有广泛的应用前景。     

La2Zr2O7/YSZ梯度热障涂层的热冲击失效行为

隔热性能是热障涂层对基体热保护功能最直接的衡量标准。制备La₂Zr₂O₇(LZO)/ YSZ 梯度热障涂层(DCL-TBCs)，在1 300 ℃的顶部涂层表面温度下与500 μm厚的YSZ TBC进行热梯度循环试验，评估它们的寿命。分析试验结果表明，当厚度为100 μm和200 μm的YSZ涂层被LZO涂层替代时，DCL-TBCs的寿命会比500 μm厚的YSZ TBC高出一倍多。证明DCL-TBCs技术可在较高温度下有效延长涂层的使用寿命。     

等离子喷涂纳米和微米Al_2O_3-TiO_2涂层摩擦磨损性能研究

采用大气等离子喷涂的方法制备了纳米和微米Al2O3-TiO2涂层,其中w(TiO2)=13%.分析了涂层组织形貌特征和结合强度等性能,研究了两种涂层在不同载荷下的摩擦磨损性能.结果表明,纳米Al2O3-TiO2涂层是由未熔或半熔纳米颗粒区域与完全熔融粒子铺展区域共同构成的,孔隙率低,显微硬度、结合强度均高于层状结构的微米涂层,且纳米涂层磨损量明显小于微米涂层.高载荷下磨屑均匀细化、圆整,形成微滚珠效应,纳米涂层稳态摩擦系数随载荷增大而下降,而微米涂层摩擦系数随载荷变化不明显.