涂、镀层的结合强度评定 被引量：34

1

作者 胡奈赛 徐可为 何家文 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 1998年第1期31-35,共5页

涂、镀层与基体的结合强度是评价其质量的重要性能指标。常用的结合强度评定方法：厚涂层采用粘结拉伸法；薄膜镀层用划痕法。本文指出了这两种方法存在的问题。我们自行设计制造的涂层压入仪，采用楔压法测得热喷涂层的结合强度，当结... 涂、镀层与基体的结合强度是评价其质量的重要性能指标。常用的结合强度评定方法：厚涂层采用粘结拉伸法；薄膜镀层用划痕法。本文指出了这两种方法存在的问题。我们自行设计制造的涂层压入仪，采用楔压法测得热喷涂层的结合强度，当结合强度高于粘胶强度时仍有效。采用正压法测定气相沉积薄膜的结合强度并与划痕法作了比较。我们提出用接触疲劳试验测定硬质薄膜的界面疲劳强度评定结合力。这种方法接近于工具服役状况，其破坏形式是界面剥落，只对界面状态敏感，不受非界面因素影响，因而可作为动态结合强度的判据。 展开更多

关键词 结合强度 热喷涂层 镀层 界面状态 硬质薄膜 基体 气相沉积 结合力 正压 粘胶

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膜基结合强度评定方法的探讨——划痕法、压入法、接触疲劳法测定的比较 被引量：37

2

作者 朱晓东 米彦郁 +1 位作者 胡奈赛 何家文 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2002年第4期28-31,共4页

薄膜(镀层)与基体之间的结合强度是评价薄膜质量的重要性能指标。目前使用最广泛的是划痕法和压入法。这些都属于一次性加载方式。一种较好的评定硬质膜膜基结合强度的方法是采用以临界剪切应力幅Dc作为判据的滚动接触疲劳法。通过与划... 薄膜(镀层)与基体之间的结合强度是评价薄膜质量的重要性能指标。目前使用最广泛的是划痕法和压入法。这些都属于一次性加载方式。一种较好的评定硬质膜膜基结合强度的方法是采用以临界剪切应力幅Dc作为判据的滚动接触疲劳法。通过与划痕法,压入法的对比可知表征结合强度大小的剪切应力幅只对界面因素敏感,对非界面因素不敏感,能真实反映膜基结合状态,是一个较为合理的动态结合强度判据。 展开更多

关键词 薄膜 结合强度 滚动接触疲劳 划痕法 压入法 镀层

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用涂层压入仪测定薄膜与基体结合强度的探讨 被引量：7

3

作者 易茂中 陈广超 +1 位作者 胡奈赛 何家文 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期89-96,共8页

用新颖的能连续加载、卸载并配有声发射监测的涂层压入仪 ,对薄膜与基体的结合强度进行了探讨。实验结果表明 ,膜或膜 /基破坏的声发射信号各有特点 ,可区分压入过程中 (含卸载 )开裂和剥落及其对应的载荷值。压入法的临界载荷 pc 为加... 用新颖的能连续加载、卸载并配有声发射监测的涂层压入仪 ,对薄膜与基体的结合强度进行了探讨。实验结果表明 ,膜或膜 /基破坏的声发射信号各有特点 ,可区分压入过程中 (含卸载 )开裂和剥落及其对应的载荷值。压入法的临界载荷 pc 为加载过程中使膜发生初始剥落的外载 ,用涂层压入仪可精确测定。 pc 值对基体硬度和表面粗糙度的变化敏感。故用涂层压入仪可以实现用压入法考察膜 展开更多

关键词 压入法 涂层压入仪 涂层 结合强度 薄膜 基体

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涂层／基体材料界面结合强度测量方法的现状与展望 被引量：66

4

作者 杨班权 陈光南 +2 位作者 张坤 罗耕星 肖京华 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期67-79,共13页

界面结合强度是涂层／基体材料体系中的一项重要力学性能指标．而表征与评价涂层／基体材料的界面结合强度又得依靠实验方法的测定．由于涂层／基体材料体系的多样性与复杂性,至今还没有形成适合于测量这类材料的界面结合强度的标准方... 界面结合强度是涂层／基体材料体系中的一项重要力学性能指标．而表征与评价涂层／基体材料的界面结合强度又得依靠实验方法的测定．由于涂层／基体材料体系的多样性与复杂性,至今还没有形成适合于测量这类材料的界面结合强度的标准方法．目前,常用来测量涂层／基体材料的界面结合强度的方法有:拉伸法、剪切法、弯曲法、划痕法、压入法等．本文就目前表征与评价涂层／基体材料界面结合强度的测量方法做了综述,讨论了它们的适用范围,比较了它们的优势与不足． 展开更多

关键词 涂层/基体材料 界面结合强度 测量方法

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涂层压入仪的研制及其应用 被引量：4

5

作者 易茂中 胡奈赛 +1 位作者 何家文 戴耀 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期180-185,共6页

本文报导了涂层压入仪的研制背景、结构原理、主要技术特性及其应用举例。该仪器具有连续加载卸载功能并配有声发射和光学系统 ,能测量并记录连续的载荷与压入深度关系曲线 ,能用声发射系统对测试过程中涂层试样的开裂和剥落进行动态监... 本文报导了涂层压入仪的研制背景、结构原理、主要技术特性及其应用举例。该仪器具有连续加载卸载功能并配有声发射和光学系统 ,能测量并记录连续的载荷与压入深度关系曲线 ,能用声发射系统对测试过程中涂层试样的开裂和剥落进行动态监测 ,并确定对应的载荷。用涂层压入仪作界面压入测得厚涂层与基体界面开裂的临界载荷 PW可反映涂层的结合强度 ;也可正面压入考察薄膜与基体的结合 ,区分薄膜开裂和剥落并精确测定其对应的载荷值 ,用加载过程中发生初始剥落的载荷表征膜的结合强度。涂层压入仪还可用于膜韧性、膜和膜 /基断裂韧性、离子氮化层脆性等的评价 ,测定块体材料硬度、塑性功、弹性功。 展开更多

关键词 涂层压入仪 压入试验 涂层 结合强度 研制

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不同材料涂层/基体界面应力的有限元评价 被引量：14

6

作者 张显程 巩建鸣 +1 位作者 涂善东 陈建钧 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第4期22-25,共4页

涂层 /基体结合强度是衡量喷涂质量的关键指标。利用有限元方法对涂层 /基体剪切结合强度的测定方法进行了力学分析 ,着重讨论了涂层 /基体交界面上的应力分布。然后 ,在此基础上 ,针对 3种不同涂层材料 (Al2 O3、Al、Cr3C2 / Ni- Cr) ... 涂层 /基体结合强度是衡量喷涂质量的关键指标。利用有限元方法对涂层 /基体剪切结合强度的测定方法进行了力学分析 ,着重讨论了涂层 /基体交界面上的应力分布。然后 ,在此基础上 ,针对 3种不同涂层材料 (Al2 O3、Al、Cr3C2 / Ni- Cr) ,对涂层 -基体交界面进行了应力分析 ,比较了不同的涂层材料性能对涂层 /基体剪切结合强度的影响 ,给实际喷涂工艺有一定的指导意义。 展开更多

关键词 涂层/基体 界面应力 有限元方法 应力分布 喷涂 弹性模量 结合强度 力学分析

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热化学反应陶瓷涂层技术研究进展 被引量：9

7

作者 董世知 闫翠娟 周鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第22期130-133,136,共5页

综述了热化学反应陶瓷涂层的研究现状,对涂敷法和热喷涂法热化学反应陶瓷涂层的配方及耐蚀性、耐磨性以及结合强度等性能进行了分析,并论述了机械力化学对热化学反应陶瓷涂层的影响。

关键词 热化学反应 陶瓷涂层 耐蚀性 耐磨性 结合强度

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热化学反应法制备Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层及其性能研究 被引量：6

8

作者 杨宏波 刘朝辉 +2 位作者 丁逸栋 班国东 王飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期215-222,共8页

目的研究Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层对金属基体的热防护性能。方法以钠、钾混合硅酸盐溶液为粘结剂,添加Al_2O_3、TiO_2、MgO、SiO_2等陶瓷骨料,采用热化学反应法在304不锈钢基体表面制备了Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层(记为AT13)。使用扫... 目的研究Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层对金属基体的热防护性能。方法以钠、钾混合硅酸盐溶液为粘结剂,添加Al_2O_3、TiO_2、MgO、SiO_2等陶瓷骨料,采用热化学反应法在304不锈钢基体表面制备了Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层(记为AT13)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌、物相变化进行表征。在AT13涂层的基础上,预先喷涂金属Ni/Al过渡层,制备了AT13梯度涂层(记为AT13grade),综合比较分析了两种涂层在不同温度下固化后的结合强度,描述了涂层的高温氧化动力学曲线,对涂层的热震性能及失效机理进行了分析。结果涂层在800℃烧结固化后,致密性较好,涂层与金属基体之间呈现冶金结合,TiO_2发生了从锐钛相到金红石相的转变,α-Al_2O_3和金红石型TiO_2是陶瓷涂层耐高温的主体晶相结构。经1200℃高温氧化后,梯度涂层和非梯度涂层的增重与空白试样相比分别减少了0.223 mg/cm2和0.155 mg/cm2。800℃热震试验时,梯度涂层和非梯度涂层的热震循环次数分别为17次和6次。结论在涂层与基体之间制备金属Ni/Al过渡层能增强涂层的结合强度,提高其抗氧化性能,缓解陶瓷材料与金属基体之间的热膨胀系数差异,提高涂层的抗热震性能。梯度结构的陶瓷涂层具有更好的热防护性能。 展开更多

关键词 热化学反应法 陶瓷涂层 金属基体 高温氧化 抗热震性能 结合强度

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结晶器铜板涂层界面结合强度的测定 被引量：2

9

作者 张宏杰 温茂远 +1 位作者 侯振 里达 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期169-174,共6页

目的准确测定结晶器铜板涂层的界面结合强度。方法考虑到结晶器铜板的涂层属于厚韧性涂层/韧性基体材料体系,宜采用标准的剪切法定量测量其界面结合强度。推荐井玉安等设计的涂层宽度为1 mm的剪切试样及专用模具,并通过该方法测试铜合... 目的准确测定结晶器铜板涂层的界面结合强度。方法考虑到结晶器铜板的涂层属于厚韧性涂层/韧性基体材料体系,宜采用标准的剪切法定量测量其界面结合强度。推荐井玉安等设计的涂层宽度为1 mm的剪切试样及专用模具,并通过该方法测试铜合金基材、电镀层/铜合金、喷涂层/铜合金的界面结合强度。结果测得的铜合金基材的剪切强度离散系数最小;各类涂层的结合强度值离散性与GB/T 13222—1991方法测出的数据相比,相对较小。结论推荐的测试方法较GB/T 13222—1991方法准确度高,适合于结晶器铜板涂层的结合强度测试,且测试时宜先测铜合金基材的剪切强度,以有效减小试验的系统误差。 展开更多

关键词 连铸机结晶器 铜合金 涂层 界面结合强度 结合力 测试方法

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高强度涂层结合性能的试验研究及有限元分析 被引量：1

10

作者 邱长军 周伟 +3 位作者 何彬 樊湘芳 陈从桂 杜艳玲 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期105-107,共3页

采用线切割沿涂层/基体界面切成对称切口,两边粘结后直接拉伸的试验方法对高强涂层抗拉结合强度进行评价。并借助有限单元法对涂层/基体交界面上的应力分布及切口附近的应力集中进行了分析,为正确评价涂层/基体的结合强度提供了理论依... 采用线切割沿涂层/基体界面切成对称切口,两边粘结后直接拉伸的试验方法对高强涂层抗拉结合强度进行评价。并借助有限单元法对涂层/基体交界面上的应力分布及切口附近的应力集中进行了分析,为正确评价涂层/基体的结合强度提供了理论依据。按此方法对不同工艺参数的热喷涂烧结涂层结合强度进行了评价。结果表明,此方法可对高强涂层与基体的结合强度进行评价。 展开更多

关键词 高强度涂层 结合强度 有限元 应力分布

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材料特性对热障涂层合理压入深度的影响 被引量：1

11

作者 钱秀清 张建宇 费斌军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第5期45-49,共5页

基于有限元计算方法和量纲分析原理提出了热障涂层合理压入深度的确定方法,并研究了涂层及基体材料特性对合理压入深度的影响。首先,根据量纲分析原理提出了合理压入深度的无量纲表达式;其次基于锥形压头识别理想弹塑性材料的材料特性... 基于有限元计算方法和量纲分析原理提出了热障涂层合理压入深度的确定方法,并研究了涂层及基体材料特性对合理压入深度的影响。首先,根据量纲分析原理提出了合理压入深度的无量纲表达式;其次基于锥形压头识别理想弹塑性材料的材料特性的方法,提出合理压入深度的确定方法;最后研究了各无量纲因素对合理压入深度的影响。研究发现基体的弹性模量对合理压入深度的影响最大,粘结层材料特性的影响较大,热氧化生成层的材料特性及基体的屈服极限对合理压入深度的影响不大。 展开更多

关键词 热障涂层 材料特性 压入深度 量纲分析 有限元法

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陶瓷涂层结合强度影响因素研究及在水压柱塞上的试验 被引量：1

12

作者 周梓荣 曾曙林 《机床与液压》 北大核心 2004年第11期55-57,51,共4页

综合对比分析了热喷涂方法、粉末结构、粉末成份、喷涂参数、工艺、金属基体预处理方法等对涂层结合强度的影响 ,提出了提高结合强度的一些措施 ,使金属陶瓷能承受一定的冲击与振动 ,并能应用于水压传动元件上。本文介绍了金属陶瓷在水... 综合对比分析了热喷涂方法、粉末结构、粉末成份、喷涂参数、工艺、金属基体预处理方法等对涂层结合强度的影响 ,提出了提高结合强度的一些措施 ,使金属陶瓷能承受一定的冲击与振动 ,并能应用于水压传动元件上。本文介绍了金属陶瓷在水压冲击机构中的试验情况。 展开更多

关键词 陶瓷涂层 结合强度 影响因素 措施 试验

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压入法测涂层结合强度的研究进展 被引量：1

13

作者 王晶晨 王海军 +2 位作者 董天顺 刘明 杨振凯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期119-125,共7页

涂层结合强度是评价涂层质量的重要指标,基于涂层的多样性及复杂性,涂层结合强度的检测方法种类较多。压入法是一种通过施加压入载荷诱导涂层失效以表征涂层结合强度的检测方法,此方法按压入位置的不同可分为侧面压入法、界面压入法及... 涂层结合强度是评价涂层质量的重要指标,基于涂层的多样性及复杂性,涂层结合强度的检测方法种类较多。压入法是一种通过施加压入载荷诱导涂层失效以表征涂层结合强度的检测方法,此方法按压入位置的不同可分为侧面压入法、界面压入法及表面压入法;就此3种压入方法进行了综述,介绍了它们的适用范围、检测特点及研究进展,讨论了它们的优势与不足,分析了表面压入法目前存在的研究难点,并提出了相应的解决思路。 展开更多

关键词 压入法 涂层 结合强度

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预处理和溅射工艺参数对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响 被引量：4

14

作者 曹殿鹏 邹树梁 +2 位作者 肖魏魏 唐德文 雷明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2095-2100,共6页

为获得高结合强度锆合金表面涂层的制备技术,采用磁控溅射法制备了TiN涂层、划痕法测试了膜/基结合强度,研究了基体预处理表面粗糙度、溅射功率、基体加热温度和基体偏压对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响。实验制备的TiN涂层厚度... 为获得高结合强度锆合金表面涂层的制备技术,采用磁控溅射法制备了TiN涂层、划痕法测试了膜/基结合强度,研究了基体预处理表面粗糙度、溅射功率、基体加热温度和基体偏压对锆合金表面TiN涂层膜/基结合强度的影响。实验制备的TiN涂层厚度在5~15μm范围内、基体预处理表面粗糙度在(0.20±0.03)μm范围内时,溅射功率为500W及基体加热至300℃时涂层均有较好的结合强度。基体偏压为-100V时涂层在所讨论的4种基体偏压中具有最好的结合强度。结果表明,溅射工艺参数对涂层膜/基结合强度有显著影响,其中影响显著性从大到小依次为基体加热温度、基体偏压、溅射功率、基体预处理表面粗糙度。 展开更多

关键词 锆合金 TIN涂层 结合强度 工艺参数 划痕法

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Ti-Ni形状记忆合金表面PVA/SiO_2复合涂层的制备

15

作者 肖韬 徐大宝 +4 位作者 肖自安 李周 雷前 许彬 邢岩 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期415-422,共8页

研究溶胶-凝胶法制备Ti-Ni记忆合金表面复合涂层的工艺,并对涂层结构性能进行测试。结果表明,Si O2复合涂层溶胶凝胶法制备涂层适当的工艺参数如下:聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)质量比为1:4,提拉速度为2 mm/min,烧结温度为550℃。... 研究溶胶-凝胶法制备Ti-Ni记忆合金表面复合涂层的工艺,并对涂层结构性能进行测试。结果表明,Si O2复合涂层溶胶凝胶法制备涂层适当的工艺参数如下:聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)质量比为1:4,提拉速度为2 mm/min,烧结温度为550℃。通过扫描电子显微分析、原子力显微分析、纳米压痕力学性能分析可知,经上述工艺涂覆后的Ti-Ni形状记忆合金表面形成了均匀致密的Si O2涂层,涂层与基体的结合强度良好。 展开更多

关键词 TI-NI 形状记忆合金 溶胶-凝胶法 SiO_2涂层 纳米压痕

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薄膜/涂层材料界面结合强度评价方法研究进展 被引量：11

16

作者 潘晓龙 胡小刚 +1 位作者 赵婧 邱龙时 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期50-65,共16页

薄膜/涂层与基体间的结合强度作为评价膜层质量的关键指标之一,是保证膜层满足力学、电学、光学以及磁学等使用性能的根本前提。薄膜/涂层材料界面结合性能的表征是表面科学与工程领域的重要组成部分,亦是研判和预防界面失效的基本依据... 薄膜/涂层与基体间的结合强度作为评价膜层质量的关键指标之一,是保证膜层满足力学、电学、光学以及磁学等使用性能的根本前提。薄膜/涂层材料界面结合性能的表征是表面科学与工程领域的重要组成部分,亦是研判和预防界面失效的基本依据。近年来,新材料、新装备、新技术和新工艺的不断涌现,加剧了界面微观结构的复杂性和结果的不可预测性,同时对膜/基界面结合强度的评价也提出了更高的要求。目前,用于膜/基界面结合强度的评价方法种类繁多,测试原理各异,适用范围不同,且尚无一种方法适用于所有的材料体系。准确评价膜/基界面结合强度对界面性能的控制、改善,以及对膜层的服役行为和寿命的预估具有重要指导意义。首先,简要介绍了界面结合强度的物理含义,明晰了“本征结合强度”与“实际结合强度”间的差异,并从断裂力学的角度描述了界面结合强度的表征模型。然后,将当前常用的评价方法按照加载方式划分为静态加载方法(包括拉伸法、剥离法、划痕法、压入法、鼓泡法、弯曲法等)和动态加载方法(往复划痕法、冲击法、循环压入法、接触疲劳法等),并进行了分类评述。系统梳理了各种评价方法的基本原理、技术特点、力学模型,概括了不同评价方法的优势及不足。此外,归纳了适用的涂层材料体系和涂层厚度范围,综述了薄膜/涂层材料界面结合强度评价方法的研究现状。在静态评价方法中,划痕法和表面压入法因具有测试简单、耗时少、试样无需特殊处理,且有专业商用化设备可供使用等优点,是目前最为常用的膜基结合强度测试方法。相较于静态方法,采用动态方法来评价界面结合强度更加贴近服役工况,可为薄膜/涂层材料失效提供更为准确的预判。在动态评价方法中,滚动接触疲劳法和循环压入法具有对界面因素敏感、可定量化和可动态化监测等优点,在膜基结合强度评价上展示出良好的应用前景。最后,展望了界面结合强度评价方法未来的发展方向,未来应当开发更加高效、准确的评价方法,构建统一的评价标准和表征参量,建立完整的界面安全和失效评价体系,以期为膜/基界面结合强度的合理及准确评价提供参考,拓展薄膜/涂层材料在新领域和新方向上的应用广度和深度。 展开更多

关键词 薄膜 涂层 界面 结合强度 评价方法

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机械混合法制备不同硬度镍基封严涂层的研究 被引量：1

17

作者 曹利锋 王辉 《汽轮机技术》 北大核心 2020年第4期319-320,共2页

采用火焰喷涂方法制备镍包石墨可磨耗封严涂层,通过改变送粉量及粉末混合比例来制备不同硬度的涂层,并将得到的涂层与采用不同涂覆方法得到的石棉石墨涂层进行压弯对比试验。试验结果表明,相比进口粉末,国产粉末的涂层硬度随送粉量变化... 采用火焰喷涂方法制备镍包石墨可磨耗封严涂层,通过改变送粉量及粉末混合比例来制备不同硬度的涂层,并将得到的涂层与采用不同涂覆方法得到的石棉石墨涂层进行压弯对比试验。试验结果表明,相比进口粉末,国产粉末的涂层硬度随送粉量变化较缓慢;将两种硬度差异较大的国产粉末按一定比例混合可制得所需硬度的涂层且涂层与基体结合强度较好,满足使用要求。 展开更多

关键词 镍基封严涂层 机械混合法 硬度 结合强度

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