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核燃料锆包壳表面微弧氧化及Cr基复合膜高温蒸汽氧化研究进展
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作者 薛文斌 李鑫 +6 位作者 王利娇 柴璐琪 周茜 王兴平 徐驰 金小越 杜建成 《表面技术》 北大核心 2025年第15期1-23,共23页
在反应堆失水事故发生时,锆包壳在高温水蒸气中会发生剧烈氧化,并释放氢气,从而引发严重的氢爆事故。通过Cr涂层能显著提高锆包壳的抗蒸汽氧化能力,涂层表面的Cr2O3膜能够显著抑制氧原子向锆基体扩散。在Cr涂层与Zr基体之间插入微弧氧化... 在反应堆失水事故发生时,锆包壳在高温水蒸气中会发生剧烈氧化,并释放氢气,从而引发严重的氢爆事故。通过Cr涂层能显著提高锆包壳的抗蒸汽氧化能力,涂层表面的Cr2O3膜能够显著抑制氧原子向锆基体扩散。在Cr涂层与Zr基体之间插入微弧氧化(MAO)绝缘中间缓冲层,能够抑制Cr/Zr互扩散,以及避免发生Cr/Zr电偶腐蚀。介绍了锆表面MAO膜及MAO/Cr基复合膜的制备工艺及膜层组织的结构特点,重点总结它们在900~1200℃蒸汽环境中的氧化动力学曲线,以及涂层结构、成分演变规律的研究现状,分析Al、Si合金元素对MAO/Cr基复合膜高温氧化行为的影响,还简要介绍MAO/Cr基复合膜的高能离子辐照效应,最后指出一些问题及后续研究方向。MAO膜及MAO/Cr基复合膜具有良好的抗蒸汽氧化性能,但MAO膜在1100℃以上环境中会失去保护能力,而MAO/Cr基复合膜在1200℃蒸汽环境中仍具有较高的防护性能。MAO绝缘中间层能够抑制Cr、Zr互扩散。将Al、Si合金元素添加到Cr层中,能够进一步提高MAO/Cr复合膜的抗氧化能力,Al2O3和Zr2Si阻挡层的形成分别是MAO/CrAl和MAO/CrAlSi复合膜抗高温氧化能力高的主要原因。 展开更多
关键词 微弧氧化 锆包壳 蒸汽氧化 cr基复合膜 互扩散
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氧化时间对Zr-1Nb合金MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响
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作者 王兴平 董小丽 +4 位作者 蔺殊嘉 王栋堂 路文娟 薛文斌 廖燚钊 《表面技术》 北大核心 2025年第15期145-155,共11页
目的研究氧化时间对MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响,揭示该涂层在高温环境中的组织结构变化和氧化机制。方法采用微弧氧化(MAO)技术在Zr-1Nb合金表面制备MAO膜,并借助磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术沉积Cr层,组成均匀致密... 目的研究氧化时间对MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响,揭示该涂层在高温环境中的组织结构变化和氧化机制。方法采用微弧氧化(MAO)技术在Zr-1Nb合金表面制备MAO膜,并借助磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术沉积Cr层,组成均匀致密的MAO/Cr复合涂层。采用热重分析仪(TGA)评估二者在1100℃蒸汽环境中的抗氧化性,考察复合涂层在氧化前后的截面结构、金相组织、物相组成、成分深度分布。结果在1100℃蒸汽环境中,当氧化时间从600 s延长至5400 s时,MAO/Cr复合涂层外表面Cr层完全氧化后,Cr/Zr界面附近的Cr_(2)O_(3)通过Zr的还原作用,形成了还原金属Cr层。在还原Cr层中,微量的ZrO_(2)加速了氧原子向锆合金基体内的扩散速度。MAO膜中间层在高温蒸汽环境中出现了溶解现象,ZrO_(2)转变为Zr_(3)O相,但依然减缓了氧原子向锆合金基体内的扩散。同样,在1100℃氩气中高温退火处理后,MAO膜也出现了溶解现象,随着退火时间的延长,更多的氧原子溶解,并进入锆合金基体和金属Cr层。相对于1100℃氩气环境,高温蒸汽环境加速了MAO膜中间层的溶解。结论在1100℃蒸汽环境中,MAO/Cr复合涂层提高了Zr-1Nb合金基体的抗氧化能力。 展开更多
关键词 MAO/cr复合涂层 氧化时间 高温蒸汽氧化 高温退火 微弧氧化膜溶解
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(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N)高熵陶瓷固溶体粉末的制备工艺研究
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作者 唐鑫 金永中 +4 位作者 吴翔 苏伟 蒋武 汪俊豪 谢瑞 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期66-72,共7页
以TiO_(2)、Cr_(2)O_(3)、V_(2)O_(5)、Nb_(2)O_(5)、MoO_(3)和炭黑为原料,采用机械合金化+碳热还原氮化法制备高熵陶瓷固溶体粉末(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N),并借助XRD、SEM等表征手段对反应产物的物相组成和微观组织进行了分析。结果表明:... 以TiO_(2)、Cr_(2)O_(3)、V_(2)O_(5)、Nb_(2)O_(5)、MoO_(3)和炭黑为原料,采用机械合金化+碳热还原氮化法制备高熵陶瓷固溶体粉末(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N),并借助XRD、SEM等表征手段对反应产物的物相组成和微观组织进行了分析。结果表明:在碳热还原氮化温度1600℃、球磨转速600 r/min和球磨时间120 min下,产物为平均粒径约3μm、元素分布均匀且具有单一相成分的高品质(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N)高熵陶瓷固溶体粉末。碳热还原氮化温度是影响高熵陶瓷固溶体粉末合成的主要因素,其次是球磨转速,而球磨时间影响最小。增加碳热还原氮化温度、球磨转速和球磨时间在不同程度上均有利于元素固溶,但对抑制晶粒长大有负面影响。 展开更多
关键词 (Ti cr V Nb Mo)(c N) 高熵陶瓷固溶体 机械合金化 球磨 碳热还原氮化 物相组成 微观组织
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晶粒尺寸对界面含Cr-O-C防黏层Cu/Ni复合体拉伸性能的影响
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作者 杨光 胡正晨 +1 位作者 惠越 陈菊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1599-1610,共12页
通过分子动力学方法研究含Cr-O-C防黏层的具有不同晶粒尺寸的Cu/Ni复合体的拉伸变形。结果表明:当Cu/Ni复合体的晶粒尺寸大于12 nm时,不论界面不含Cr、O和C原子或含有定量Cr、O和C原子,复合体的屈服强度随着晶粒尺寸的减小呈现增大趋势... 通过分子动力学方法研究含Cr-O-C防黏层的具有不同晶粒尺寸的Cu/Ni复合体的拉伸变形。结果表明:当Cu/Ni复合体的晶粒尺寸大于12 nm时,不论界面不含Cr、O和C原子或含有定量Cr、O和C原子,复合体的屈服强度随着晶粒尺寸的减小呈现增大趋势,符合细晶强化规律,晶粒塑性变形主要受晶体内部的位错滑移控制,最大应力增加9.52%;当晶粒尺寸小于12 nm时,由于晶界所占比例的增加,拉伸过程的塑性变形更多受晶界变形控制,屈服强度下降。Cr-O-C界面弱化了Cu/Ni复合体的强度,随着界面上Cr、O和C原子数量的增加,Cu/Ni复合体的抗拉强度随之降低,最大应力下降56.40%,Cu/Ni复合体内部的位错数量也随之降低,转移到Ni表面的Cu原子数量随之减少。 展开更多
关键词 分子动力学 晶粒尺寸 cu/Ni复合体 cr-O-c防黏层 拉伸性能
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低压冷喷涂制备Al-Ni-xCr复合涂层及其磨损特性研究 被引量:2
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作者 张怡颖 张留艳 +3 位作者 韩兆康 林倩 袁彬凯 谭桂斌 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第5期36-43,共8页
防腐性能较好的铝基涂层存在耐磨性不足的问题。本文设计了Ni粉和Cr粉复合沉积的方法来改善涂层的耐磨性。采用低压冷喷涂技术,制备了一系列Cr含量不同的Al-Ni-xCr复合涂层。通过金相、扫描电镜及X射线衍射等方法分析了复合涂层的微观... 防腐性能较好的铝基涂层存在耐磨性不足的问题。本文设计了Ni粉和Cr粉复合沉积的方法来改善涂层的耐磨性。采用低压冷喷涂技术,制备了一系列Cr含量不同的Al-Ni-xCr复合涂层。通过金相、扫描电镜及X射线衍射等方法分析了复合涂层的微观形貌和成分。采用显微硬度计和磨损仪测试了涂层的显微硬度和磨损曲线,结合磨痕形貌分析了复合涂层的磨损机理。研究得出:低压冷喷涂可实现Al、Cr、Ni三种金属粉的共沉积,并获得致密、均匀的Al-Ni-xCr复合涂层。枝晶状Ni粉沉积率较高,Cr粉沉积率较低。含70 wt.%Cr的混粉涂层中,Cr含量约为31 wt.%。硬质颗粒Cr同时起到夯实涂层的作用,随着Cr含量增加,Al-Ni-xCr复合涂层的致密性提高。Al-Ni-xCr复合涂层的耐磨性能主要来自于Cr而非Ni,且与Cr含量有关。Al-Ni-70Cr复合涂层耐磨性最佳,磨损率仅为Al涂层的1/2。其优异的耐磨性归因于摩擦界面形成了稳定的、较硬的、含Cr量较高的复合氧化膜,抑制了磨损过程。 展开更多
关键词 Al-Ni-cr复合涂层 冷喷涂 摩擦系数 极化行为
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MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响
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作者 刘莹 李红 +4 位作者 姚彧敏 杨敏 陶银萍 任慕苏 孙晋良 《材料工程》 北大核心 2025年第6期235-243,共9页
Ta_(0.8)Hf_(0.2)C具有良好的热防护性能,适合在高温烧蚀环境中使用,MoSi_(2)是一种优异的烧结助剂且常用于抗烧蚀涂层中。为了研究MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响,本研究采用料浆刷涂法在含有SiC... Ta_(0.8)Hf_(0.2)C具有良好的热防护性能,适合在高温烧蚀环境中使用,MoSi_(2)是一种优异的烧结助剂且常用于抗烧蚀涂层中。为了研究MoSi_(2)含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层抗烧蚀性能的影响,本研究采用料浆刷涂法在含有SiC过渡涂层的C/C复合材料上制备了不同MoSi_(2)含量的Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC-MoSi_(2)涂层,并研究了不同涂层的相组成、微观形貌和烧蚀行为。结果表明,当MoSi_(2)质量分数为10%时,涂层的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为1.24 mg·s^(-1)、0.02μm·s^(-1),表现出较好的抗烧蚀性能。这是因为涂层中MoSi_(2)的存在抑制了SiC的主动氧化,减少了SiC的消耗,在烧蚀过程中形成的液相层黏度较高,抵抗高温火焰的冲蚀的能力较强,有效地阻止了氧的扩散。 展开更多
关键词 c/c复合材料 Ta_(0.8)Hf_(0.2)c-Sic-MoSi_(2)涂层 料浆刷涂 烧蚀
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C/C复合材料表面超高温陶瓷涂层的快速成型及其烧蚀性能
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作者 陈意高 姚熹 +2 位作者 王凯杰 王坤杰 张光喜 《材料导报》 北大核心 2025年第12期74-78,共5页
为提高C/C复合材料表面超高温陶瓷涂层的制备效率,通过料浆涂刷法和高温预氧化处理在C/C复合材料表面制备了ZrSi_(2)-ZrC-HfC陶瓷涂层,研究了预氧化处理对涂层微观结构、涂层烧蚀性能的影响。结果表明,与未预氧化涂层相比,高温预氧化处... 为提高C/C复合材料表面超高温陶瓷涂层的制备效率,通过料浆涂刷法和高温预氧化处理在C/C复合材料表面制备了ZrSi_(2)-ZrC-HfC陶瓷涂层,研究了预氧化处理对涂层微观结构、涂层烧蚀性能的影响。结果表明,与未预氧化涂层相比,高温预氧化处理生成的液态SiO_(2)相可填充涂层内部孔隙,通过粘合陶瓷颗粒提升涂层致密度,从而提高涂层的抗冲刷烧蚀性能。在热流密度为3 200 kW/m^(2)的氧乙炔火焰中考核30 s、60 s和90 s,氧化层均保持结构完整;在预氧化处理中生成的SiO_(2)相粘合涂层,防止涂层在烧蚀初期因结合不紧密而脱落;同时在烧蚀过程中生成的SiO_(2)相通过吸热挥发,降低表面温度,为涂层提供热防护。烧蚀90 s后的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.837μm/s和0.364 mg/s。该方法操作简便,制备效率高,是一种适用于不同结构尺寸C/C复合材料表面不同类型超高温陶瓷涂层的制备技术。 展开更多
关键词 超高温陶瓷涂层 c/c复合材料 快速制备 预氧化 料浆涂刷法
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Fe-Cr-C-V等离子堆焊层改善旋耕刀耐磨性和冲击韧性 被引量:21
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作者 郝建军 杨泽宇 +2 位作者 马璐萍 赵建国 刘敬春 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期24-30,共7页
为解决农机触土部件耐磨性差、失效频繁等问题,该文采用等离子堆焊技术在65Mn钢基体上制备Fe-Cr-C-V堆焊层;利用金相显微镜、X射线衍射仪分析了堆焊层的显微组织和物相构成;利用显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机、自制土槽磨损试验机... 为解决农机触土部件耐磨性差、失效频繁等问题,该文采用等离子堆焊技术在65Mn钢基体上制备Fe-Cr-C-V堆焊层;利用金相显微镜、X射线衍射仪分析了堆焊层的显微组织和物相构成;利用显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机、自制土槽磨损试验机、冲击试验机等设备测试了堆焊层的显微硬度、耐磨性及冲击韧性。结果表明,堆焊层与基体呈良好的冶金结合,Fe-Cr-C-V堆焊层主要由α-Fe、Cr7C3、M7C3([Fe,Cr]7C3)、Fe-Cr固溶体、VC等组成。与65Mn淬火钢相比,Fe-Cr-C-V堆焊层的维氏硬度提高了75%,磨损质量降低了约67%。与Fe-Cr-C堆焊层相比,Fe-Cr-C-V堆焊层维氏硬度提高了HV0.5100,冲击韧性提高了21%。与常用的65Mn铲尖相比,有Fe-Cr-C-V堆焊层的深松铲铲尖磨损质量减少了78%,与常用60Si2Mn旋耕刀相比,有Fe-Cr-C-V堆焊层的旋耕刀平均磨损质量减小约50%。该研究可为延长旋耕刀使用寿命提供参考。 展开更多
关键词 复合涂层 显微结构 等离子 旋耕刀 Fe-cr-c-V堆焊层 耐磨性 冲击韧性
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机械振动辅助激光熔覆Fe-Cr-Si-B-C涂层的显微组织及界面分布形态 被引量:25
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作者 刘洪喜 陶喜德 +1 位作者 张晓伟 杨昕恬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2192-2202,共11页
采用机械振动辅助激光熔覆复合改性新工艺,在45钢表面制备了单道Fe-Cr-Si-B-C合金涂层。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量分散谱(EDS)分析了熔覆层的物相组成、微观结构和元素分布,通过HVS-1000型显微硬度计测试了熔覆层... 采用机械振动辅助激光熔覆复合改性新工艺,在45钢表面制备了单道Fe-Cr-Si-B-C合金涂层。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量分散谱(EDS)分析了熔覆层的物相组成、微观结构和元素分布,通过HVS-1000型显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度。结果表明,熔覆层主要由α-(Fe,Cr)固溶体、M7C3(M=Fe、Cr)碳化物、Fe2B硼化物和少量Fe0.9Si0.1组成。在机械振动辅助作用下,熔覆层结合界面组织由平面晶向带状和柱状晶转变,振幅为0.13-0.18mm时的晶粒细化效果最为明显;熔覆层中增强相形态随着频率的增加由短杆状向颗粒状、层状、条状转变,分布形态由杂乱分布向弥散分布和网状分布转变。相比未加机械振动的熔覆层,机械振动下的熔覆层中气孔、裂纹减少,显微硬度提高了约13.9%。这些结果显示熔覆层中显微组织形态及其分布主要受振幅和频率协同作用的影响。 展开更多
关键词 机械振动 激光熔覆 Fe-cr-Si-B-c涂层 复合涂层 显微组织 界面分布
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本底真空度对非平衡磁控溅射C/Cr复合镀层性能的影响 被引量:6
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作者 郭巧琴 李建平 +1 位作者 蒋百灵 李洪涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1750-1753,共4页
采用非平衡磁控溅射在GW93镁合金表面制备了镀C/Cr复合镀层,分析了不同本底真空度下在GW93镁合金表面进行非平衡磁控溅射镀C/Cr复合镀层的硬度、耐蚀性、膜基结合力,摩擦系数等。结果表明,非平衡磁控溅射镀C/Cr复合膜层,本底真空度在8.8... 采用非平衡磁控溅射在GW93镁合金表面制备了镀C/Cr复合镀层,分析了不同本底真空度下在GW93镁合金表面进行非平衡磁控溅射镀C/Cr复合镀层的硬度、耐蚀性、膜基结合力,摩擦系数等。结果表明,非平衡磁控溅射镀C/Cr复合膜层,本底真空度在8.8×10-3~1.0×10-1Pa范围内,镀层硬度与本底真空度成反比,当其为8.8×10-3Pa时,镀层硬度最低为1397Hv0.05,镀层使基体自腐蚀电位提高到-0.940V,显著改善镁合金的耐蚀性,结合力最高可达8.11N,镀层的摩擦系数最低达到0.05。本底真空度对C/Cr复合镀层相组成没有显著影响,不同真空度下的C/Cr复合镀层均以非晶为主。 展开更多
关键词 c/cr复合镀层 硬度 耐蚀性 结合力 摩擦系数
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自润滑Cr/C复合镀层的制备和机械性能研究 被引量:6
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作者 贾贵西 李言 +3 位作者 李洪涛 胡鹏飞 张翔 蒋百灵 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1150-1153,1157,共5页
采用闭合场非平衡磁控溅射技术,固定碳靶电流参数,调节铬靶电流参数,在GCr15轴承钢球、45#钢和单晶硅基体上制备出自润滑Cr/C复合镀层。用XRD对镀层相结构进行分析,测试了镀层的摩擦系数、磨损率、结合强度、硬度和韧性,用光学显微镜观... 采用闭合场非平衡磁控溅射技术,固定碳靶电流参数,调节铬靶电流参数,在GCr15轴承钢球、45#钢和单晶硅基体上制备出自润滑Cr/C复合镀层。用XRD对镀层相结构进行分析,测试了镀层的摩擦系数、磨损率、结合强度、硬度和韧性,用光学显微镜观察镀层磨损形貌。结果表明,镀层相结构为非晶态,随铬靶电流变大逐渐向晶态转变;与未镀层的基体相比,镀层有良好的摩擦磨损性能和载荷承载能力;镀层随铬靶电流增加,硬度逐渐降低,韧性逐渐提高。所获铬电流为0.1和0.3A镀层有很好的自润滑性能,且后者有良好的综合机械性能。 展开更多
关键词 磁控溅射 溅射工艺参数 cr/c自润滑镀层 机械性能
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WC/Co-Cr复合涂层激光熔覆工艺优化与表征 被引量:13
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作者 张晓东 揭晓华 +1 位作者 罗松 郑琼彬 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期11-16,共6页
目的优化复合涂层的熔覆工艺参数,获得综合性能优异的WC/Co-Cr复合涂层。揭示复合涂层的相结构、组织构成及界面特性。方法采用YAG固体激光器在45钢上熔覆WC/Co-Cr复合涂层,以电流、频率、脉宽、扫描速度作为变量,设计四因素三水平正交... 目的优化复合涂层的熔覆工艺参数,获得综合性能优异的WC/Co-Cr复合涂层。揭示复合涂层的相结构、组织构成及界面特性。方法采用YAG固体激光器在45钢上熔覆WC/Co-Cr复合涂层,以电流、频率、脉宽、扫描速度作为变量,设计四因素三水平正交试验,对熔覆效果进行评分,获得最佳参数组合。通过XRD,XRF,OM,EMPA等分析手段对复合涂层进行表征。结果电流对熔覆效果的影响最显著,其次为频率,再次之为激光扫描速度,脉宽的影响显著性最小。随WC含量增加,激光脉宽应增加,而激光扫描速度应该适当减小。复合涂层的显微组织形貌主要为固溶体上分布着共晶组织以及金属间化合物、碳化物,还有由成分过冷导致的胞状组织。复合涂层的物相组成包括Cr Co,WC,Cr7C3,Cr3C2等。结论采用WC质量分数10%的熔覆粉末,最佳熔覆工艺组合为:电流380 A,频率40 Hz,脉宽1 ms,扫描速度8 mm/s。采用WC质量分数20%的熔覆粉末,最佳熔覆工艺组合为:电流380 A,频率40 Hz,脉宽1.5 ms,扫描速度6 mm/s。复合涂层与混合粉末相比,相组成发生了变化,有金属间化合物、碳化物等强化相产生,且元素在界面的分布呈现过渡式变化,这对涂层的综合性能有利。 展开更多
关键词 激光熔覆 Wc/co-cr复合涂层 显微组织 元素分布
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磁控溅射Cr/C镀层耐热性能研究 被引量:3
13
作者 严少平 蒋百灵 +2 位作者 苏阳 白力静 龙艳妮 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期36-40,共5页
在空气炉加热环境下于不同温度对采用磁控溅射离子镀技术制备Cr/C镀层样品进行加热保温处理。研究了不同加热温度下镀层的相结构、硬度和结合力的变化,考察了Cr/C镀层的耐热性能。结果表明:在600℃以下,Cr/C镀层保持了高硬度和强结合力... 在空气炉加热环境下于不同温度对采用磁控溅射离子镀技术制备Cr/C镀层样品进行加热保温处理。研究了不同加热温度下镀层的相结构、硬度和结合力的变化,考察了Cr/C镀层的耐热性能。结果表明:在600℃以下,Cr/C镀层保持了高硬度和强结合力的性能,表明镀层具有良好的耐热性能;镀层受热过程中生成了致密的铬氧化物及铬碳化合物,起到阻碍了氧原子向内层扩散的效果,使镀层氧化失稳的温度大大提高,从而保证了良好的耐热性能;处理温度达800℃后,镀层硬度和结合力明显下降。 展开更多
关键词 磁控溅射 cr/c镀层 热处理 耐热性能
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Cr-Si-C-N系统中含Cr氮化物薄膜的结构及其摩擦学特性研究进展 被引量:5
14
作者 李子骏 吴志威 +2 位作者 高宋 孔继周 周飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期128-136,156,共10页
目前广泛应用的含Cr的薄膜有Cr N薄膜,以及以Cr N薄膜为基础,通过添加Si和C元素形成的Cr Si N薄膜、Cr CN薄膜和Cr Si CN薄膜。综述上述4种薄膜的结构及其力学和摩擦学特性的研究进展,阐述在不同摩擦环境下掺杂元素含量对薄膜摩擦因数... 目前广泛应用的含Cr的薄膜有Cr N薄膜,以及以Cr N薄膜为基础,通过添加Si和C元素形成的Cr Si N薄膜、Cr CN薄膜和Cr Si CN薄膜。综述上述4种薄膜的结构及其力学和摩擦学特性的研究进展,阐述在不同摩擦环境下掺杂元素含量对薄膜摩擦因数和磨损率的影响,指出Si和C元素的掺杂均能改善Cr N薄膜的摩擦学性能,并从结构角度分析其原因。 展开更多
关键词 cr-Si-c-N系统 crN基薄膜 微观结构 摩擦 磨损
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Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响 被引量:3
15
作者 马婕 张永宏 蒋百灵 《西安理工大学学报》 CAS 2007年第1期10-13,共4页
使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明... 使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。 展开更多
关键词 c/cr复合镀层 cr靶电流 摩擦学性能 显微结构
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SiC/MoSi_2-Si-Cr-B/玻璃涂层碳/碳复合材料抗氧化行为研究 被引量:3
16
作者 杨茜 李贺军 +2 位作者 冯涛 张守阳 齐乐华 《中国材料进展》 CAS CSCD 2013年第6期375-379,共5页
采用两步包埋法及料浆涂刷-烧结法在二维碳布叠层碳/碳复合材料表面依次制备了SiC/MoSi2-Si-Cr-B包埋涂层及磷酸盐玻璃外涂层,研究了其在950℃静态空气环境中自由状态的抗热震、防氧化性能及不同弯曲变形状态下的防氧化性能,并借助X射... 采用两步包埋法及料浆涂刷-烧结法在二维碳布叠层碳/碳复合材料表面依次制备了SiC/MoSi2-Si-Cr-B包埋涂层及磷酸盐玻璃外涂层,研究了其在950℃静态空气环境中自由状态的抗热震、防氧化性能及不同弯曲变形状态下的防氧化性能,并借助X射线衍射分析仪及扫描电子显微镜对涂层试样的组成成分及微观组织形貌进行了分析。结果表明:950℃自由状态下该涂层体系的氧化失重率为负值,抗热震、防氧化效果良好;磷酸盐玻璃层在950℃软化熔融呈粘流态,可填补涂层内的裂纹和孔洞,阻止氧的入侵,有效提高了涂层整体的抗热震及抗氧化性能;但弯曲变形状态下,涂层试样的氧化失重率随形变量的增加而提高,形变会在一定程度上降低碳/碳复合材料抗氧化涂层的保护效果,加速材料的氧化失效。 展开更多
关键词 碳复合材料 抗氧化涂层 氧化失重
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C/C复合材料表面CoNiCrAlTaHfY/Co复合涂层的组织 被引量:5
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作者 郭麒 孟天旭 +3 位作者 席雯 丁文强 于盛旺 刘小萍 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期29-38,共10页
在H2+Ar等离子刻蚀后的C/C复合材料表面进行等离子渗Co和CoNiCrAlTaHfY共渗复合处理,形成CoNiCrAlTaHfY/Co多元复合涂层,通过与刻蚀前后制备的CoNiCrAlTaHfY涂层对比分析,研究了刻蚀与Co过渡层对CoNiCrAlTaHfY/Co复合涂层组织、成分及... 在H2+Ar等离子刻蚀后的C/C复合材料表面进行等离子渗Co和CoNiCrAlTaHfY共渗复合处理,形成CoNiCrAlTaHfY/Co多元复合涂层,通过与刻蚀前后制备的CoNiCrAlTaHfY涂层对比分析,研究了刻蚀与Co过渡层对CoNiCrAlTaHfY/Co复合涂层组织、成分及结合强度的影响。结果表明,刻蚀前、后形成的CoNiCrAlTaHfY涂层厚度分别为10μm和14μm。刻蚀处理后,原棒状炭纤维与紧密包裹其的碳基体分别被刻蚀成针状和薄壁管,在炭纤维与基体碳之间形成孔隙,比表面积也相应增大,促进元素形核和扩散,使涂层与基体结合强度增加。在刻蚀表面与CoNiCrAlTaHfY多元涂层间增加Co过渡层,形成的CoNiCrAlTaHfY/Co复合涂层厚约30μm,复合涂层成分连续,组织均匀致密,由CrCoTa,Al2Ta,Cr2Ta,Alx Cry,Al Co2Ta,Co,AlxNiy组成,Co过渡层与CoCrAlTaHfYNi表层分别以三维岛状和柱状生长。CoNiCrAlTaHfY表层/Co过渡层/基体间的互扩散导致涂层与基体间的结合力明显提高。 展开更多
关键词 c/c复合材料 等离子渗金属 等离子刻蚀 co过渡层 coNicrAlTaHfY/co复合涂层
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灰铁基Cr-n-Al_2O_3复合电刷镀层的性能 被引量:5
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作者 章硕 胡树兵 +1 位作者 陈文旗 张辽 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期23-27,共5页
采用电刷镀在灰口铸铁表面制备了n-Al2O3掺杂的Cr基复合镀层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描电子显微镜附带能谱仪(EDS)等技术对镀层的晶粒尺寸、截面与表面形貌及n-Al2O3在镀层中的分布进行了表征。此外,利用显微硬度计... 采用电刷镀在灰口铸铁表面制备了n-Al2O3掺杂的Cr基复合镀层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描电子显微镜附带能谱仪(EDS)等技术对镀层的晶粒尺寸、截面与表面形貌及n-Al2O3在镀层中的分布进行了表征。此外,利用显微硬度计、磨损试验机、电化学工作站等仪器对镀层的硬度、耐磨性、抗腐蚀性等进行了测试。结果表明:Cr-n-Al2O3复合镀层组织致密无明显缺陷,n-Al2O3均匀地弥散分布于镀层表面;在纳米粒子的弥散强化及细晶强化作用下,复合镀层的硬度相对于纯Cr镀层提高了42.8%,耐磨性也有所提高;此外,n-Al2O3的加入也改善了镀层的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 电刷镀 cr-n-Al2O3复合镀层 耐磨性 电化学腐蚀
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Cr-Fe-ZrO_2复合镀层的结构与耐腐蚀性研究 被引量:2
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作者 李大光 黄林源 +2 位作者 何湘柱 傅维勤 周新莉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期13-15,51,共4页
采用复合电沉积工艺制备了Cr-Fe-ZrO2复合镀层。分别用SEM,EDS,XRD和Tafel曲线较系统地研究了Cr-Fe-ZrO2复合镀层的表面形貌、成分、结构和耐蚀性。结果表明:复合镀层的组成(质量分数)为O9.35%,Cr 49.98%,Fe 31.51%,Zr 6.66%时,在ZrO2... 采用复合电沉积工艺制备了Cr-Fe-ZrO2复合镀层。分别用SEM,EDS,XRD和Tafel曲线较系统地研究了Cr-Fe-ZrO2复合镀层的表面形貌、成分、结构和耐蚀性。结果表明:复合镀层的组成(质量分数)为O9.35%,Cr 49.98%,Fe 31.51%,Zr 6.66%时,在ZrO2纳米粒子的弥散强化作用下,Cr-Fe合金镀层的裂纹状况得到明显改善,而且复合镀层成分分布均匀,组织致密,结构呈非晶态特征。在室温下,Cr-Fe-ZrO2复合镀层在0.5 mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性较Cr-Fe合金镀层明显提高。 展开更多
关键词 电沉积 cr-Fe-ZrO2 复合镀层 结构 耐蚀性
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磁控溅射C靶电流对Cr/C和Cr/C/N复合镀层组织和性能的影响 被引量:1
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作者 贾贵西 李言 +1 位作者 李洪涛 蒋百灵 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期55-59,共5页
利用控溅射技术,通过改变溅射C靶电流工艺参数,在45#钢上制备出Cr/C和Cr/C/N复合镀层。用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测镀层的微观组织;用HX-1000型维氏显微硬度计、球-盘摩擦磨损试验机(POD)、光学显微镜(OM... 利用控溅射技术,通过改变溅射C靶电流工艺参数,在45#钢上制备出Cr/C和Cr/C/N复合镀层。用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测镀层的微观组织;用HX-1000型维氏显微硬度计、球-盘摩擦磨损试验机(POD)、光学显微镜(OM)测试镀层的力学性能。结果表明:随C靶电流增加,镀层微观结构都变得更加均匀和致密,硬度在变大,韧性在提高,耐磨性明显提高;所获C电流为1.2A的镀层有优异的摩擦磨损性能;Cr/C/N镀层综合力学性能优于Cr/C镀层。 展开更多
关键词 磁控溅射 c靶电流 cr/c镀层 cr/c/N镀层 性能
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