纳米碳化硼和氮化硼复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料及其制备工艺

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《无机盐工业》 CAS 北大核心 2013年第5期23-23,共1页

本发明公开了一种纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，在以碳氮化钛Ti（C，N）为主相，以镍、钴为粘结相的基体材料中添加增强相．该增强相为纳米碳化硼和纳米氮化硼颗粒．该增强相的添加量为金属陶瓷材料原料质量... 本发明公开了一种纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，在以碳氮化钛Ti（C，N）为主相，以镍、钴为粘结相的基体材料中添加增强相．该增强相为纳米碳化硼和纳米氮化硼颗粒．该增强相的添加量为金属陶瓷材料原料质量的0．5%～8．0％．该金属陶瓷材料的制备工艺流程为：按组分配比配制原料粉末→混料→加入成型剂→湿磨→过筛→干燥→压制成型→真空／氮气压力烧结一金属陶瓷材料。本发明所述材料可明显提高材料的硬度、抗弯强度和韧性，适用于各种切削刀具材料．且工艺简单．便于批量化生产。 展开更多

关键词 金属陶瓷材料 碳氮化钛基 制备工艺 复合增强 碳化硼 纳米 氮化硼 原料粉末

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复合氮化硅陶瓷刀具在高锰钢铸件加工中的应用

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作者 黄勇 王向华 《工具技术》 北大核心 2004年第9期126-127,共2页

关键词 高锰钢铸件 刀具 工件表面 ZGMN13 加工硬化 硬化层 高硬度 氮化硅陶瓷 复合 HRC

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氮化硅铁结合SiC复合材料的氧化行为 被引量：7

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作者 张勇 彭达岩 +1 位作者 文洪杰 冯涤 《耐火材料》 EI CAS 北大核心 2005年第2期94-97,共4页

以工业SiC和硅铁粉为原料,二者的配料组成(质量分数)分别为90%和10%,外加2%的黄糊精为暂时结合剂,采用半干法机压成型后在氮化炉中于1380℃5 h氮化烧成制备出氮化硅铁结合SiC复合材料,在变温(常温～1400℃)氧化试验的基础上,分别在1100... 以工业SiC和硅铁粉为原料,二者的配料组成(质量分数)分别为90%和10%,外加2%的黄糊精为暂时结合剂,采用半干法机压成型后在氮化炉中于1380℃5 h氮化烧成制备出氮化硅铁结合SiC复合材料,在变温(常温～1400℃)氧化试验的基础上,分别在1100℃、1200℃和1300℃进行了等温氧化试验,并且分析了1300℃3 h氧化后试样的显微结构和相成分.结果表明,氮化硅铁结合SiC复合材料在1100～1300℃范围内的氧化规律为:氧化初期,试样单位面积的质量变化符合直线规律;氧化中期,近似符合二次曲线;氧化后期,符合抛物线规律.与气孔较多的内部相比,1300℃3 h氧化后试样的表面生成了一层较致密的氧化层,检测后认为,表面含有较多的SiO2,在高温下弥合了表面气孔,阻止了试样的进一步氧化. 展开更多

关键词 复合材料 氮化硅铁 SiC 氧化行为 氧化试验 抛物线规律 质量分数 配料组成 机压成型 显微结构 氧化规律 质量变化 单位面积 二次曲线 表面生成 SiO2 一步氧化 试样 硅铁粉 结合剂 氮化炉 半干法 相成分 氧化层 气孔 烧成

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基于正交试验分析的电火花放电磨削聚晶立方氮化硼复合片工艺 被引量：1

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作者 郭妍 贾云海 +3 位作者 郭建梅 朱立新 孙越 于帆 《工具技术》 2019年第3期64-68,共5页

聚晶立方氮化硼(PCBN)材料具有高温抗热性和高硬度,是干式车削硬态材料的最佳选择,在黑色金属加工领域得到越来越广泛的采用。目前,电火花放电磨削加工是应用广泛的聚晶立方氮化硼焊接刀具加工方法之一。以GE公司PCBN复合片8200作为试... 聚晶立方氮化硼(PCBN)材料具有高温抗热性和高硬度,是干式车削硬态材料的最佳选择,在黑色金属加工领域得到越来越广泛的采用。目前,电火花放电磨削加工是应用广泛的聚晶立方氮化硼焊接刀具加工方法之一。以GE公司PCBN复合片8200作为试样材料,采用正交试验法,在超硬刀具电火花磨削加工机床上加工PCBN复合片,结合扫描电镜观测、粗糙度仪测试,选取电极旋转线速度、峰值电流、脉冲宽度作为主要工艺参数,以材料去除量、电极损耗作为加工效率的评价指标,以样品加工表面粗糙度、变质层厚度作为加工质量评价指标,分析电火花放电磨削加工PCBN材料的工艺。试验结果表明:当电极旋转线速度60m/min、峰值电流2A、脉冲宽度20μs时,PCBN的去除量为1.1mm^3,电极损耗为3.2mm^3,PCBN样品加工面的表面粗糙度达到R_a0.8μm,变质层厚度为12μm,得到比较满意的加工效果。 展开更多

关键词 电火花放电磨削(EDG) 聚晶立方氮化硼复合片 正交试验 变质层

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碳化硅陶瓷基复合材料界面层技术研究进展 被引量：18

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作者 杨金华 吕晓旭 焦健 《航空制造技术》 2018年第11期79-87,共9页

碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及... 碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及新型制备工艺层出不穷;界面层评价技术方面,尽管其对复合材料性能优化具有重要意义,但是目前存在样品制备困难及数据分散度大的难题。针对界面层在碳化硅陶瓷基复合材料中的作用、常见的界面层类型、界面层的制备方法、界面层的评价方法及界面层的发展趋势进行了综合阐述。认为在开发新型前驱体、开发新型制备工艺、提高原材料利用率方面,界面层研究有着广阔的发展空间,进一步提高材料性能及多层界面层设计是其未来发展趋势。对国内该领域的发展有一定的参考价值。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 界面层 碳化硅纤维 增韧机制 氮化硼 热解碳

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BN粒子改性PVDF电纺纤维膜插层增强碳纤维/环氧树脂复合材料层间韧性 被引量：1

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作者 曾塘玉 马传国 +1 位作者 向阳 邵士磊 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第4期26-32,共7页

针对纤维增强复合材料层压板的分层失效问题,本文提出了一种氮化硼(BN)粒子改性聚偏氟乙烯(PVDF)电纺纤维膜以插层方式增强碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间断裂韧性的方法。通过超声处理将BN均匀分散于PVDF溶液中,利用静电纺丝方法... 针对纤维增强复合材料层压板的分层失效问题,本文提出了一种氮化硼(BN)粒子改性聚偏氟乙烯(PVDF)电纺纤维膜以插层方式增强碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间断裂韧性的方法。通过超声处理将BN均匀分散于PVDF溶液中,利用静电纺丝方法制备了BN改性PVDF纤维膜(BN&PVDF),作为插层材料被引入碳纤维的层间,采用手工铺设-真空热压法制备BN&PVDF增强CF/EP复合材料层压板(BN&PVDF-CF/EP)。重点研究了BN粒子含量对改性PVDF电纺纤维膜增强CF/EP层间断裂韧性的影响及相关增韧机理。研究结果显示:当BN含量为3.2wt%时,BN&PVDF电纺纤维膜的增韧效果最好,相对于CF/EP,BN&PVDF-CF/EP的Ⅰ型层间断裂韧性提高了129.6%,Ⅱ型层间断裂韧性提高了160.6%;BN粒子引入后,提高了PVDF的拉伸强度和模量;SEM分析显示,BN粒子被部分镶嵌于PVDF纤维上,提高了PVDF纤维表面的粗糙度,增强了PVDF纤维与基体的界面相互作用,引起了更加复杂的增韧形式并提高了PVDF纤维的增韧效果。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 层间断裂韧性 氮化硼粒子 聚偏氟乙烯 电纺纤维

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二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料研究进展 被引量：1

7

作者 葛畅 田潇 +6 位作者 程有亮 方长青 巩佳豪 杨芳 王海英 曹稳 赵晓梅 《包装工程》 北大核心 2025年第7期34-43,共10页

目的通过综述二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料的制备方法和性能,为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的制备提供可靠依据和文献支撑。方法基于不同二维纳米材料的改性方法及应用场景,总结二维纳米材料与聚合物的复合方法,比较分析其阻... 目的通过综述二维纳米片/聚合物高阻隔复合材料的制备方法和性能,为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的制备提供可靠依据和文献支撑。方法基于不同二维纳米材料的改性方法及应用场景,总结二维纳米材料与聚合物的复合方法,比较分析其阻隔效果,进而寻找符合应用要求的高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料。结果二维纳米材料的种类不同,其物理特性和改性方法也不同;二维纳米片和聚合物的复合方法有很多种,形成的复合材料在阻隔性能和阻隔机制方面也存在较大差异。结论二维纳米材料/聚合物复合材料的阻隔性能由多个方面决定,包括二维纳米材料的形态和结构、分散特性及与聚合物基体的相容性等,这为高阻隔二维纳米片/聚合物复合材料的设计提供了思路和指导方法。 展开更多

关键词 蒙脱土 氮化硼 氧化石墨烯纳米片 插层复合法 共混法 溶胶凝胶法

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放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si_3N_4BN层状复合材料 被引量：9

8

作者 李翠伟 黄勇 +2 位作者 汪长安 汤珂 李淑琴 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1220-1226,共7页

采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm3,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m2.研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须... 采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm3,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m2.研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4,并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构. 展开更多

关键词 SIC 晶须增强 Si3N4/BN层状复合材料 放电等离子烧结 氮化硅 氮化硼 陶瓷

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长柱状β-Si_3N_4晶粒与SiC晶须在层状Si_3N_4/BN复合材料中的作用 被引量：7

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作者 昝青峰 黄勇 +2 位作者 汪长安 李淑琴 李翠伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期22-26,共5页

用 Si C晶须和长柱状β- Si3N4对 Si3N4/ BN层状材料的基体层和分隔层进行了强化。轧膜工艺对 Si C晶须和原料中存在的少量 β- Si3N4晶粒有一定的定向作用 ,而基体层中定向分布的 Si C晶须和长柱状的 β- Si3N4晶粒对基体层的强韧化作... 用 Si C晶须和长柱状β- Si3N4对 Si3N4/ BN层状材料的基体层和分隔层进行了强化。轧膜工艺对 Si C晶须和原料中存在的少量 β- Si3N4晶粒有一定的定向作用 ,而基体层中定向分布的 Si C晶须和长柱状的 β- Si3N4晶粒对基体层的强韧化作用类似于块体材料 ,其抗弯强度和断裂韧性的提高幅度都大于 5 0 % ;分隔层中β- Si3N4的定向度较差 ,但这有利于形成网状结构 ,在分隔层中起到骨架的作用 ,同时还可以增加裂纹的扩展长度 ,改善分隔层与基体层的界面结合状态。最终得到性能最佳的材料的成分为 Si3N4+2 0 wt% Si C晶须 (基体层 ) ,BN+15 vol% β- Si3N4(分隔层 ) ,其断裂功可达 482 0 J/ m2 ,抗弯强度仍可保持在 6 5 0 展开更多

关键词 层状材料 分隔层 复合材料 碳化硅晶须 长柱状β-氮化硅 陶瓷 力学性能

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放电等离子体烧结Si_3N_4-BN复合陶瓷性能研究 被引量：5

10

作者 邱海龙 张娟 朱鸿民 《耐火材料》 CAS 北大核心 2010年第6期426-429,共4页

以Si3N4和BN粉末为原料,Si3N4-BN复合粉末中BN的体积分数分别选定为10%、20%和30%,采用质量分数为2%的Al2O3和6%的Y2O3作为烧结助剂,分别在1500、1600和1650℃,压力50 MPa,保温5 min的条件下,采用放电等离子体烧结法制备了致密Si3N4-BN... 以Si3N4和BN粉末为原料,Si3N4-BN复合粉末中BN的体积分数分别选定为10%、20%和30%,采用质量分数为2%的Al2O3和6%的Y2O3作为烧结助剂,分别在1500、1600和1650℃,压力50 MPa,保温5 min的条件下,采用放电等离子体烧结法制备了致密Si3N4-BN复合陶瓷。XRD结果和SEM分析表明:当煅烧温度为1650℃时,复合陶瓷中的α-Si3N4已完全转变为β-Si3N4;BN的加入抑制了复合陶瓷中Si3N4晶粒的生长而使结构细化;复合陶瓷的维氏硬度和断裂韧性随BN含量的增加而逐渐降低。 展开更多

关键词 氮化硅 氮化硼 复合陶瓷 力学性能 放电等离子体烧结(SPS)

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Si_3N_4/BN纤维独石陶瓷阻力曲线的研究 被引量：4

11

作者 李淑琴 黄勇 +2 位作者 汪长安 邢增平 关振铎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期7-9,共3页

通过压痕小裂纹直接测量法获得 Si3N4/BN纤维独石陶瓷的阻力曲线 ,采用指数经验公式拟合了实验数据 ,对纤维独石陶瓷阻力曲线具有的独特的阶梯状进行分析 ,并对纤维独石陶瓷具有高韧性的机理作了研究通过压痕小裂纹直接测量法获得 Si3N4... 通过压痕小裂纹直接测量法获得 Si3N4/BN纤维独石陶瓷的阻力曲线 ,采用指数经验公式拟合了实验数据 ,对纤维独石陶瓷阻力曲线具有的独特的阶梯状进行分析 ,并对纤维独石陶瓷具有高韧性的机理作了研究通过压痕小裂纹直接测量法获得 Si3N4/ BN纤维独石陶瓷的阻力曲线 ,采用指数经验公式拟合了实验数据 ,对纤维独石陶瓷阻力曲线具有的独特的阶梯状进行分析 。 展开更多

关键词 阻力曲线 纤维独石陶瓷 弱胞界面层 裂纹偏转 氮化硅 氮化硼 压痕小裂纹

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Si_3N_4/BN_(f)复合材料的相界面 被引量：2

12

作者 许钫钫 宋澄宇 +1 位作者 温树林 马利泰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期109-112,共4页

本文借助高分辨电子显微镜研究了Si3N4／BN（f）复合材料的相界面,研究发现，BN纤维的两端与基体结合牢固，界面不易解离，材料断裂过程中纤维很难拔出．材料的韧性主要通过BN纤维自身（001）面上的滑移、撕裂和弯曲以及BN纤维的侧表面... 本文借助高分辨电子显微镜研究了Si3N4／BN（f）复合材料的相界面,研究发现，BN纤维的两端与基体结合牢固，界面不易解离，材料断裂过程中纤维很难拔出．材料的韧性主要通过BN纤维自身（001）面上的滑移、撕裂和弯曲以及BN纤维的侧表面与Si3N4颗粒的界面上的解离等途径得以提高． 展开更多

关键词 复合材料 相界面 显微结构 氮化硅 氮化硼

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Mo粉加入量对反应烧结MoSi_2-Si_3N_4-BN复合材料性能的影响 被引量：2

13

作者 袁磊 于景坤 《耐火材料》 CAS 北大核心 2008年第6期440-444,共5页

以Si粉(w(Si)=99%)、Mo粉(w(Mo)=99%)和六方BN粉(w(BN)≥98%)为原料,Fe2O3(w(Fe)≥69.8%)为烧结助剂,高纯氮气(φ(N2)=99.99%)为反应气体,采用反应烧结法于1 450℃氮气气氛下保温5 h原位合成了MoSi2-Si3N4-BN复合材料。研究了Mo粉加入量... 以Si粉(w(Si)=99%)、Mo粉(w(Mo)=99%)和六方BN粉(w(BN)≥98%)为原料,Fe2O3(w(Fe)≥69.8%)为烧结助剂,高纯氮气(φ(N2)=99.99%)为反应气体,采用反应烧结法于1 450℃氮气气氛下保温5 h原位合成了MoSi2-Si3N4-BN复合材料。研究了Mo粉加入量(w)为:0、5%、10%、15%、20%、30%时对材料的显气孔率、体积密度和抗折强度的影响,利用XRD研究了Mo粉不同加入量下复合材料的物相组成,并利用SEM对材料表面和断面形貌进行了观察,同时探讨了Mo5Si3的形成机理。结果表明:随着原料中Mo粉加入量的增加,所制备的复合材料显气孔率增大,体积密度和抗折强度减小。材料中含有α-Si3N4、β-Si3N4、BN、MoSi2和少量的Mo5Si3相。原位生成的MoSi2及少量的Mo5Si3均匀地分散在材料中,其晶粒尺寸为2～3μm。随着原料中Mo粉加入量增加,Mo5Si3的生成量越来越多;当Mo粉加入量为30%时,Mo在材料中主要以Mo5Si3的形式存在。Mo5Si3的生成机理为MoSi2失去Si转化而成。 展开更多

关键词 二硅化钼 氮化硅 氮化硼 原位反应 反应烧结 MoSi2-Si3N4-BN复合材料

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渗浸陶瓷活塞环

14

作者 周永福 王剑飞 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2004年第1期41-42,共2页

利用低温 (<30 0℃ )等离子化学气相沉技术 ,在活塞环表面生成一层双向扩散的微晶体与网状结构并存的氮化硼 -氮化硅金属陶瓷复合层。金属陶瓷复合层能提高环的表面硬度、耐磨性 ,降低摩擦系数 ,常温下导热系数可提高 4 2 % ,并随温... 利用低温 (<30 0℃ )等离子化学气相沉技术 ,在活塞环表面生成一层双向扩散的微晶体与网状结构并存的氮化硼 -氮化硅金属陶瓷复合层。金属陶瓷复合层能提高环的表面硬度、耐磨性 ,降低摩擦系数 ,常温下导热系数可提高 4 2 % ,并随温度升高呈指数规律上升 ,从而降低环的工作温度 ,减少形变 ,提高气密性 ,改善内燃机整体性能。 展开更多

关键词 渗浸陶瓷活塞环 氮化硼一氮化硅金属陶瓷复合层 低温等离子化学气相沉技术 检测 台架试验 内燃机

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锂电池软包装内层膜材料的制备与性能 被引量：3

15

作者 莫少精 任凤梅 +1 位作者 王静 刘开 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第21期127-132,共6页

目的为提高锂电池软包装内层膜材料的性能,满足包装要求。方法以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼(BN),并将其添加到PP/PP-g-GMA基体中制备锂电池软包装内层膜材料。探究偶联剂、填料质量及工艺条件对材料强度、韧性和耐电解液... 目的为提高锂电池软包装内层膜材料的性能,满足包装要求。方法以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼(BN),并将其添加到PP/PP-g-GMA基体中制备锂电池软包装内层膜材料。探究偶联剂、填料质量及工艺条件对材料强度、韧性和耐电解液等性能的影响。结果KH550-BN复合材料的拉伸强度和冲击强度优于纯BN体系,在BN质量为50 g时,KH550-BN复合材料的拉伸强度为29.2 MPa,冲击强度为6.15 kJ/m2,分别比对应纯BN体系提高了1.4%和7.9%;复合材料经碳酸乙烯酯浸泡36 h后仍保持较高的强度。结论该复合材料具有良好的韧性及耐电解液性能,为开发锂电池软包装内层膜提供了参考。 展开更多

关键词 氮化硼 聚丙烯 复合材料 耐溶剂 锂电池软包装内层膜

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组装结构优化对PCBN聚晶层厚度差均匀性及稳定性的影响 被引量：1

16

作者 王智慧 谢志刚 +4 位作者 何绪林 徐文娟 周志成 张喆 王文龙 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第5期51-57,共7页

通过优化PCBN复合片合成时组装结构中的盐管厚度及中间垫片材料,分别探究未优化(A)、中间垫片材料优化(B)、盐管厚度优化(C)及中间垫片和盐管厚度二者共同优化(D)4种情况下合成的PCBN聚晶层厚度差、聚晶层同一位置的硬度及其整体耐磨性... 通过优化PCBN复合片合成时组装结构中的盐管厚度及中间垫片材料,分别探究未优化(A)、中间垫片材料优化(B)、盐管厚度优化(C)及中间垫片和盐管厚度二者共同优化(D)4种情况下合成的PCBN聚晶层厚度差、聚晶层同一位置的硬度及其整体耐磨性的影响。结果表明:当盐管厚度由1.0 mm变为1.4 mm、中间垫片材料由石墨变为硬质合金时,4种情况下的PCBN复合片聚晶层同一位置硬度及其整体耐磨性基本不变。在显著性水平为0.05时,B、C、D优化相对A,D优化相对于单一因素的B和C优化,均能改善聚晶层厚度差的均匀性;B、C、D优化相对A,D优化相对于C优化,均能改善聚晶层厚度差的稳定性,但D优化相对于B优化,对聚晶层厚度差的稳定性无改善。 展开更多

关键词 立方氮化硼复合片 聚晶层 组装结构 均匀性 稳定性

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提高轻合金材料表面耐磨损性能的多层结构涂层

17

作者 范爱国 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期50-50,共1页

欧洲专利EPl548153中公布了意大利研究人员开发的可用于提高Al、Ng或Ti等轻合金材料表面耐磨损能力的多层结构涂层的制备方法。该工艺包括：1）采用热喷涂技术在材料表面沉积一层20～600μm厚的金属陶瓷涂层；2）采用研磨或热处理方法... 欧洲专利EPl548153中公布了意大利研究人员开发的可用于提高Al、Ng或Ti等轻合金材料表面耐磨损能力的多层结构涂层的制备方法。该工艺包括：1）采用热喷涂技术在材料表面沉积一层20～600μm厚的金属陶瓷涂层；2）采用研磨或热处理方法对材料表面进行精加工；3）再在第一层涂层表面采用气相沉积方法沉积一层1～10μm厚的氮化物层或碳涂层。第一层涂层一般采用其中分散有碳化物、氧化物或氮化物硬颗粒的金属基复合材料； 展开更多

关键词 金属陶瓷涂层 耐磨损性能 材料表面 多层结构 轻合金 金属基复合材料 表面沉积 氮化物层

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