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冷喷涂Cu包覆AlN增强铜基复合涂层的制备与性能研究
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作者 周胜 王金芳 +6 位作者 张孟 杨淑娟 唐宁 邵玲 陆青松 戴晟 张勇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期72-81,共10页
目的 通过冷喷涂技术在铜基体上制备了具有高致密高硬度的Cu/AlN涂层,并研究化学镀预处理工艺对冷喷涂Cu/AlN复合涂层微观形貌、力学性能和耐腐蚀性能的影响。方法 采用冷喷涂技术在铜基体表面分别沉积Cu、Cu-AlN(球磨混合)和Cu-Cu@AlN... 目的 通过冷喷涂技术在铜基体上制备了具有高致密高硬度的Cu/AlN涂层,并研究化学镀预处理工艺对冷喷涂Cu/AlN复合涂层微观形貌、力学性能和耐腐蚀性能的影响。方法 采用冷喷涂技术在铜基体表面分别沉积Cu、Cu-AlN(球磨混合)和Cu-Cu@AlN(化学镀包覆)涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层截面的微观形貌,通过能谱仪(EDS)对涂层元素组成进行了检测,并计算了涂层中AlN的沉积量。借助维氏硬度计和电化学工作站分别对涂层进行了显微硬度和电化学腐蚀行为测试。结果扫描电镜结果显示,Cu-Cu@AlN和Cu-AlN涂层有着比纯Cu涂层更加致密的微观组织,并且与基体的结合更好,孔隙更少。能谱仪结果显示AlN在涂层中分布均匀,并且Cu-Cu@AlN涂层中AlN的含量明显大于Cu-AlN涂层。Cu-Cu@AlN涂层具有最高的显微硬度(151.8HV),相比基体提升71%。在模拟海洋环境中的电化学测试结果表明,Cu-Cu@AlN涂层的自腐蚀电位最高(-0.1667V),表明其腐蚀倾向最低,自腐蚀电流密度最低(1.18μA/cm^(2)),相比Cu-AlN涂层降低了1个数量级,表明其具有最佳的耐腐蚀性能。电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,Cu-Cu@AlN涂层具有最高的电荷转移电阻(1625?·cm^(2)),证实其具有最佳的耐蚀性,这与动电位极化测试的结果一致。结论 通过化学镀预处理的粉体制备出的Cu-Cu@AlN涂层致密,AlN含量高,该涂层的显微硬度和耐腐蚀性能最好,有望应用在铜及铜合金制备的船舶构件,从而延长其在海洋环境中的服役寿命。 展开更多
关键词 冷喷涂 化学镀 铜基涂层 ALN 微观形貌 耐腐蚀性能
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7CrSiMnMoV钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究 被引量:4
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作者 喻杰 夏如艇 +1 位作者 吴建波 胡旭东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第20期98-100,共3页
利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料... 利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料的结合情况,并对结合处产生变化的原因作了一定的解释。结果表明,采用Ni60+30%WC金属合金粉末对基体材料进行表面强化处理后,能显著提高基体材料的表面硬度,这对提升模具的耐磨性和延长其使用寿命有利,而且熔覆层与基体材料之间形成良好的冶金结合。 展开更多
关键词 激光熔覆 Ni/WC 熔覆层显微硬度 熔覆层物相
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α-Al2O3纤维的制备及其改性Al2O3复合陶瓷性能的研究 被引量:5
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作者 刘壕东 詹兴宇 +4 位作者 赵子栋 童来发 霍颜秋 方一航 赵先锐 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期41-45,共5页
以尿素和Al(NO3)3·9H2O为原料,通过水热反应法合成α-Al2O3前驱体纤维,研究了合成α-Al2O3前驱体纤维的形成机理和微观形貌以及不同α-Al2O3纤维含量对Al2O3复合陶瓷力学性能的影响。结果表明,α-Al2O3前驱体纤维主要由尿素水解产... 以尿素和Al(NO3)3·9H2O为原料,通过水热反应法合成α-Al2O3前驱体纤维,研究了合成α-Al2O3前驱体纤维的形成机理和微观形貌以及不同α-Al2O3纤维含量对Al2O3复合陶瓷力学性能的影响。结果表明,α-Al2O3前驱体纤维主要由尿素水解产生的NH4^+,OH^-,HCO3-离子和Al^3+离子重新反应形成,纤维表面光滑,长度为3~6μm,长径比达到6∶1;经1100℃热处理后,α-Al2O3前驱体纤维分解形成α-Al2O3纤维,纤维表面由于气体的释放产生了许多小孔,长度稍短为1~5μm,长径比也达到6∶1。α-Al2O3纤维掺杂α-Al2O3复合陶瓷力学性能表明,当纤维含量为5.0%时,Al2O3复合陶瓷材料获得十分优异的综合室温力学性能:显微硬度为1907 HV,断裂韧性和抗弯强度达到5.8 MPa·m^1/2和813 MPa。 展开更多
关键词 α-Al2O3前驱体纤维 α-Al2O3纤维 形成机理 AL2O3复合陶瓷 力学性能
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靶电流对高功率脉冲磁控溅射WS_(2)-Ti固体润滑涂层微观组织及力学性能的影响研究
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作者 孙含影 殷俊 +6 位作者 张平 应普友 吴建波 黄敏 林长红 杨涛 Vladimir Levchenko 《工具技术》 北大核心 2023年第10期44-48,共5页
过渡金属硫化物涂层的耐磨性能与其微观结构、力学性能有关,而其结构与溅射能量有关。高能脉冲磁控溅射(HiPIMS)具有离化率高和沉积能量高的特性,其沉积能量受控于靶电流。采用HiPIMS技术,通过改变Ti靶电流制备了WS_(2)-Ti涂层,并利用... 过渡金属硫化物涂层的耐磨性能与其微观结构、力学性能有关,而其结构与溅射能量有关。高能脉冲磁控溅射(HiPIMS)具有离化率高和沉积能量高的特性,其沉积能量受控于靶电流。采用HiPIMS技术,通过改变Ti靶电流制备了WS_(2)-Ti涂层,并利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪表征涂层的微观组织结构和力学性能。分析结果表明,采用HiPIMS制备WS_(2)-Ti涂层可以有效细化晶粒并抑制其柱状生长,所制备的涂层结构致密且以非晶态为主;随着靶电流的增加,可进一步细化WS_(2)-Ti涂层晶粒,提高其致密度;涂层硬度随靶电流的增大呈先上升再下降的趋势,而其约化弹性模量先下降再上升;相应塑性因子H/E_(r)和H_(3)/E_(r)^(2)先变大后变小,在靶电流为50A时达到最高。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控溅射 WS_(2)-Ti涂层 靶电流 微观结构 力学性能
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GH4169/BNi-7钎焊接头的显微组织、力学性能和腐蚀行为 被引量:1
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作者 朱凯涛 董多 +3 位作者 杨晓红 朱冬冬 王晓红 马腾飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期184-191,共8页
采用BNi-7箔带钎料实现了GH4169合金的钎焊连接。钎焊接头可分为扩散影响区(DAZ)、等温凝固区(ISZ)以及非等温凝固区(ASZ)。ISZ主要由镍基固溶体组成;ASZ由γ(Ni)+Ni 3P共晶组织和Ni-Cr-P金属间化合物组成。接头典型显微组织为GH4169/γ... 采用BNi-7箔带钎料实现了GH4169合金的钎焊连接。钎焊接头可分为扩散影响区(DAZ)、等温凝固区(ISZ)以及非等温凝固区(ASZ)。ISZ主要由镍基固溶体组成;ASZ由γ(Ni)+Ni 3P共晶组织和Ni-Cr-P金属间化合物组成。接头典型显微组织为GH4169/γ(Ni)/γ(Ni)+Ni 3P+Ni-Cr-P/γ(Ni)/GH4169。在连接过程中,钎焊温度的升高有利于元素的扩散,导致镍基固溶体的体积分数逐渐增加,而脆性相的体积分数逐渐减少,有利于提高接头强度,当钎焊温度为1020℃时,接头具有最高的剪切强度,为161.35 MPa。接头的断裂方式均为脆性断裂,断裂路径位于ASZ。对接头进行电化学测试,ISZ作为阳极并产生明显的腐蚀沟槽,而基体和ASZ作为阴极被保护。相比于母材,焊接后接头的耐腐蚀性能和钝化膜稳定性均明显降低。钎焊温度的升高导致抗腐蚀元素Cr、Mo的扩散更充分,接头的组织更均匀,因此提升了接头的耐腐蚀性能及钝化膜的稳定性。 展开更多
关键词 真空钎焊 镍基合金 BNi-7 剪切强度 腐蚀行为
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成型压力对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织结构和力学性能的影响 被引量:3
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作者 方一航 夏伶勤 +3 位作者 陈光 吴韬 于湘 陈凯敏 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2023年第3期249-255,共7页
以Ti(C,N)为基体硬质相,Ni和Co为金属黏结相,WC、Mo_(2)C和TaC为第二相碳化物,借助真空热压烧结技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,探究了成型压力对金属陶瓷物相组成、微观形貌和成分、相对致密度、显微硬度、断裂韧性和抗弯强度的影响.研... 以Ti(C,N)为基体硬质相,Ni和Co为金属黏结相,WC、Mo_(2)C和TaC为第二相碳化物,借助真空热压烧结技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,探究了成型压力对金属陶瓷物相组成、微观形貌和成分、相对致密度、显微硬度、断裂韧性和抗弯强度的影响.研究结果表明:成型压力并未改变金属陶瓷的物相组成,所有试样均展现出典型的芯-环结构;无压成型烧结制备出的金属陶瓷不仅具有典型的黑芯-灰白双环结构,还呈现另一种白芯灰环结构.同时,金属陶瓷的晶粒度得到了细化.力学性能测试结果表明:成型压力达到8 MPa,金属陶瓷的相对致密度、显微硬度、断裂韧性和抗弯强度达到最大值,分别为99.1%,19.39 GPa, 7.84 MPa·m^(1/2)和1 488 MPa.金属陶瓷的断裂模式主要为沿晶断裂,并呈现较多的韧窝和撕裂棱. 展开更多
关键词 TI(C N)基金属陶瓷 成型压力 微观组织结构 芯-环结构 力学性能
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添加Mo对AlTiN涂层组织结构和力学性能的影响 被引量:1
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作者 殷俊 应普友 +7 位作者 孙含影 张平 朱智航 Vladimir Levchenko 吴建波 黄敏 林长红 杨涛 《工具技术》 北大核心 2023年第11期30-34,共5页
采用阴极电弧离子镀技术在硬质合金基体上分别沉积AlTiN和AlTiMoN两种涂层。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪表征两种涂层的微观组织,并通过纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试分析涂层的硬度、弹性模量及摩擦磨损性能。结果表明,阴极... 采用阴极电弧离子镀技术在硬质合金基体上分别沉积AlTiN和AlTiMoN两种涂层。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪表征两种涂层的微观组织,并通过纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试分析涂层的硬度、弹性模量及摩擦磨损性能。结果表明,阴极多弧离子镀制备的两种涂层表面都有液滴的缺陷,且呈柱状生长;添加Mo元素后AlTiMoN涂层向(111)面的择优取向更加明显;AlTiMoN涂层比AlTiN涂层具有更加优异的力学性能,Mo的添加使涂层硬度从27.98GPa提高到30.27GPa,弹性模量从284.42GPa提高到368.33GPa,摩擦系数从0.85降到0.6,且涂层的耐磨性也得到提升。 展开更多
关键词 阴极电弧离子镀 AlTiN涂层 AlTiMoN涂层 微观组织 硬度 弹性模量 摩擦磨损
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