铜超微粉末的表面改性及其抗氧化性能

采用液相化学还原法制备了粒径约为５０ｎｍ的铜粉。研究了高分子吸附对铜粉在空气中的稳定性影响及粉末在水溶液中的稳定性。分别采用表面包银和磷化处理的方法，提高了铜粉的抗化性能，使５０ｎｍ铜超微粉末能稳定地存在于空气中，磷化处理后铜粉末的氧化温度高于２２０℃。     

碳钢电子束表面合金化的组织与性能

本文用高能电子束对碳钢表面进行了不同粉末、不同预置方法的合金化处理，在组织性能分析基础上，得出了小型轧辊表面合金化的合适工艺，试验结果已用于生产。     

强流脉冲电子束材料表面改性的二维温度场数值模拟

以纯铝材料为实验样品,建立了实验过程中的二维温度场数学物理模型,并用有限中心差分法来实现温度场的数值模拟,得到了温度场的相关分布。根据模拟结果给出材料的最先熔化时刻、熔化层厚度等实验、技术参数。     

钴基合金电弧离子镀NiCrAlY涂层的组织结构和抗氧化性能

采用电弧离子镀方法在Co基高温合金K640基体上制备NiCrAlY涂层,研究电弧离子镀涂层和真空退火后涂层的形貌、相结构及抗氧化性能。研究结果表明:电弧离子镀NiCrAlY涂层主要由γ-Ni,γ′-AlNi3和β-NiAl等相组成,衍射峰明显宽化,元素分布均匀;真空退火后涂层组织更致密,衍射峰尖锐,涂层主要由γ-Ni,γ′-AlNi3,β-NiAl,α-Cr以及极少量的Cr23C6组成,元素分布不均匀,Al和Y向涂层表面富集,Cr富集在涂层与基体界面附近。真空热处理可使电弧离子镀NiCrAlY涂层表面生成粘附性良好的α-Al2O3氧化膜,提高了电弧离子镀NiCrAlY涂层的抗氧化性能。     

聚丙烯表面醋酸乙烯酯的脉冲等离子体聚合及其性能

利用脉冲等离子体聚合的低处理能量密度、高基团保留的特点,以醋酸乙烯酯(VAc)的脉冲等离子体聚合方法对聚丙烯(PP)表面作了改性.研究了脉冲占空比(τon/τoff)对VAc等离子体聚合物的结构与性能的影响.聚合量随着占空比的提高呈先升高,然后在占空比150/50时降低,这是等离子体的聚合/刻蚀共同作用的结果.由于VAc等离子体聚合是通过逐步增长聚合机理(RSGP)进行的,其聚合物中含有交联结构.VAc聚合物可部分被醇解为聚乙烯醇结构,其交联结构是抑制进一步醇解的因素.但红外分析及VAc聚合物中可溶性物质含量测试结果表明,低占空比下VAc聚合物的结构破坏较轻且低交联结构较多,占空比50/150处理表面醇解后的表面水接触角降低到66.0°,改善了载体PP表面的亲水性.     

强流脉冲电子束处理CuCr50(Cr)合金的组织及性能

对强流脉冲电子束（HCPEB）处理表面镀Cr膜的CuCr50合金的显微组织、物相组成、导电性及耐腐蚀性能进行了研究。研究结果表明：CuCr50(Cr)合金经不同次数的强流脉冲电子束表面处理化后,在Cr相上产生了一些微裂纹;随着照射次数的增加,Cr相裂纹增加;当照射30次以后,在合金的表面出现了大小和形状不同的熔坑;强流脉冲电子束处理后合金的电导率几乎不变;当照射1次和10次,耐腐蚀性提高3倍以上,当照射30次以上,耐腐蚀性能显著降低。     

表面改质钢蜗轮副的传动性能

为了解决青铜蜗轮存在的耐磨性差和疲劳强度低等问题,应用表面工程强化技术和齿面改质理论分别对钢蜗轮副齿面进行超微细磷酸锰化处理、低温电解渗硫处理和二硫化钼微粒子喷丸处理,配对形成新的接触副,并对其进行传动性能综合试验.试验结果表明,3种经表面处理的钢蜗轮副与未处理的钢蜗轮副相比,具有更优良的跑合性能和抗胶合能力,且传动效率均有所提高.     

Y2O3对Q235钢表面激光熔覆Ni基合金的影响

采用激光熔覆技术,在Q235低碳钢基体表面进行了Ni基合金添加Y2O3的熔覆试验,通过对激光工艺参数及合金粉末比例的优选,可以得到较理想的熔覆层,对熔覆的合金化层进行了表面显微硬度和电化学腐蚀测试以及金相组织和X省射物相分析,结果表明Y2O3对Q235风表面激光熔覆Ni基合金有减少裂纹的作用,但显微硬度与耐蚀性能有所下降。     

钢表面硅烷处理层的粘接性能及防腐性能

介绍了硅烷与钢之间的作用机理、钢表面硅烷处理层的形成过程以及硅烷处理层与环氧树脂涂层之间的结合.研究了硅烷处理工艺参数对环氧树脂/钢界面粘接强度以及硅烷处理层防腐性能的影响,分析了其内在规律,探讨了粘结性能与防腐性能之间的相关性.     

脉冲电子束照射下材料表面熔化深度的数值解析

根据温度场热传导基本方程,建立用于脉冲电子束加工的有限元模型,提出一种脉冲电子束对材料表面熔化深度进行数值解析的方法.采用均匀体热源的热加载方式,对电子束熔化材料表面后的温度场进行数值解析,分析不同加速电压、电子束能量密度以及能量均匀性对材料熔化深度的影响,归纳了能量均匀度0.9～1.0、能量密度2～17 J/ cm2、加速电压25～50 kV情况下材料表面熔化深度曲线,得到了表面熔化层深的变化规律,为电子束对模具表面精密光整加工提供了理论依据.     

用灰色模型预测碳钢表面合金化处理后的耐腐蚀性能

用灰色理论对经表面合金化处理后的碳钢进行耐腐蚀性能预测;就已完成的实际课题,运用灰色理论加以验证、探讨;结果表明,这一预测方法对金属材料耐腐蚀试验有指导意义,并具实用价值。     

Blue photoluminescence from nanocrystalline porous silicon structure fabricated by high-current pulsed electron beam irradiation

N-type Si （111） wafers have been processed by high-current pulsed electron beam （HCPEB） treatment with an increasing number of irradiation （1, 10 and 20 pulses）. The results of this work show that a highly porous nanostructure was formed after irradiation. Moreover, the high-density Si nanocrystals （Si-ncs） about 3 nm were distributed on the surface of Si wafers and exhibited 3.02 eV Photoluminescence （PL） emission in blue band. The PL intensity increases with the increase in the Si-ncs＇ density in accordance with the quantum confinement model, which can be ascribed to the different pulse time of HCPEB treatment. The possible formation mechanisms of micropores and Si-ncs are discussed.     

用神经网络预测碳钢表面合金化处理后的耐腐蚀性能

采用ＢＰ神经网络建立了碳钢表面合金化处理后的耐腐蚀性能的预测模型,分析了网络结构对预测精度的影响,神经网络将寻求序列规律的过程转化为Ｒ＾ｎ→Ｒ＾ｍ逼近的非线性映射的非线性优化问题,适当增加输入单元的历史序列样本,可以得到对序列更为精确的预测,存在最优隐含层节点数。最后进行实际预测,结果表明,这一预测方法对金属材料耐腐蚀试验有指导意义,并具有一定的实用价值。     

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.     

电子束蒸发制备碳化硼球面涂层的表面氧化研究

利用电子束蒸发技术沉积制备了碳化硼微球涂层,将微球涂层依次经退火和稀硫酸腐蚀处理后得到碳化硼空心微球,并借助XRD和SEM对碳化硼微球涂层的表面氧化问题进行了研究.XRD结果显示当衬底温度在120℃附近时,碳化硼涂层部分被晶化;对退火前后和酸腐蚀后的微球涂层进行SEM分析,结果表明,退火前的涂层表面部分被氧化成B2O3,退火后B2O3覆盖在涂层表面,酸腐蚀可以去掉B2O3,得到表面光洁的碳化硼空心微球.     

Emittance and brightness measurement of a high voltage pseudospark electron beam

This is a report of the emittance and brightness measurement of an electron beam produced in a pseudospark discharge device driven by a pulse line accelerator. A ten-gap pseudospark device was operated at 200 kV, in a nitrogen gas fill pressure of 15 Pa. The typical value of emittance was measured to be 47 mn mrad about 5 cm downstream of the anode plane. The dependence of the beam current, HWHM emittance, the normalized emittance, and the normalized brightness on the axial distance from the anode were obtained. The highest brightness is about 2.7 × 10¹²A/(mrad)² near the anode, and is still higher than 10¹⁰A/(mrad)², 160 mm downstream of the anode. Such a high quality electron beam can be used for Raman free electron laser, X ray laser producing, and high power microwave.     

Q235钢双辉镍铬共渗层的组织结构和耐蚀性能

本文采用双层辉光等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ni-Cr合金层,通过扫描电子显微镜及能谱仪附件、X射线衍射仪、动态显微硬度系统等测试方法表征了合金层的组织形貌、化学成分、相组成、动态显微硬度和弹性模量,并采用CHI750电化学工作站,以304L不锈钢为对比试样,通过三电极体系以0.001V/S的扫描速度研究了两者在3.5%的NaCl和0.5%H2SO4两种介质中的电化学腐蚀行为.结果表明：等离子共渗后,Q235钢表面形成了厚度约12μm的镍铬合金层,渗层均匀致密,无孔洞裂纹等缺陷,其表面晶粒结聚成团,呈颗粒状.镍、铬合金元素由表及里呈梯度分布,并在次表层达到浓度高峰,其原因在于在此工艺下沉积的表层区域原子发生逆溅射和逆扩散.合金层主要由FeCr0.29Ni0.16C0.06、Cr23C6和γ相组成,与基体呈冶金结合,表面动态显微硬度达9.72GPa.电化学腐蚀试验表明合金层在NaCl溶液中的自腐蚀电位相对于不锈钢正移25mV,并且具有比不锈钢更小的腐蚀电流密度,而在H2SO4溶液中合金层的腐蚀电位虽负移9mV,但其腐蚀电流密度依然远小于不锈钢,计算得出其腐蚀速度相对于不锈钢分别降低了2.35倍和1.30倍,因此双层辉光等离子镍铬共渗可显著提高Q235的耐腐蚀性能.     

激光表面合金化制备TiC/Ti复合涂层的组织与性能

利用激光表面合金化技术在工业纯钛表面制备TiC/Ti复合涂层,并对复合涂层的组织与性能进行了分析和测试,对TiC的合成机理进行了探讨.研究结果表明,复合涂层由合金化层和热影响区组成.合金化层由TiC和α′-Ti构成,TiC的生长形貌包括树枝状、十字花瓣状、胞枝状以及针状,热影响区主要由α-′Ti构成.合金化层的平均显微硬度为HV 420.TiC的合成过程分为三个阶段:激光辐照时,固态C颗粒迅速扩散至激光熔池并被液态Ti包围;首先固-液结合界面处的Ti和C直接反应形成TiCx,随后液Ti扩散并穿过TiCx层与剩余的C进行反应,直至TiCx中C的浓度达到TiC中C的浓度,生成的TiC溶于液相中;快速凝固过程中,TiC从溶液中析出并长大.