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气体温度对ZM6基体表面冷喷涂6061铝合金涂层性能影响 被引量：1
1
作者 吴怡 杨元政 +4 位作者 张科杰 樊家麟 褚欣 谢迎春 邓春明 《热加工工艺》 北大核心 2024年第21期120-124,共5页
使用氮气在高压(5 MPa)条件下,通过调节工作气体温度(400、500、600℃)在ZM6基体上制备了大厚度6061铝合金涂层,再选择最佳温度条件下制备的6061铝合金涂层与块体6061铝合金同时进行摩擦磨损实验。利用光学显微镜、扫描电镜、三维轮廓... 使用氮气在高压(5 MPa)条件下,通过调节工作气体温度(400、500、600℃)在ZM6基体上制备了大厚度6061铝合金涂层,再选择最佳温度条件下制备的6061铝合金涂层与块体6061铝合金同时进行摩擦磨损实验。利用光学显微镜、扫描电镜、三维轮廓仪对涂层以及磨损后磨痕形貌进行表征。结果表明:500℃条件下制备的6061铝合金涂层综合性能最佳,孔隙率1.89%,显微硬度78.18 HV0.1,涂层与ZM6基体的结合强度超过62 MPa。在不添加其他硬质相的情况下,单组分6061涂层仍能保持与块体6061铝合金相近的耐磨性能,既有黏着磨损又有磨粒磨损。 展开更多
关键词 高压冷喷涂 6061涂层 气体温度 显微组织 性能
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Cu含量对激光选区熔化CoCrMoCu合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响 被引量：1
2
作者 岳术俊 史文玲 +2 位作者 解凤宝 潘超 闫星辰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期126-135,共10页
目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%... 目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%、4%、6%的CoCrMo/Cu混合粉末,并通过SLM技术制备相应的试样。对不同Cu含量的SLM CoCrMoCu的相组成、微观结构、硬度、摩擦磨损和腐蚀性能进行检测和分析。结果Cu含量对SLM CoCrMoCu的相组成和微观组织没有明显影响,在不同Cu含量的试样中,试样的微观组织均主要为胞状等轴晶。在力学性能方面,随着Cu含量的升高,试样的硬度先提升后降低,在含2%Cu的情况下达到最大值(429.2HV0.2),在含6%Cu的情况下达到最小值(367.7HV0.2)。CoCrMoCu的摩擦因数和磨损率随着Cu含量的升高而降低,在4%时摩擦因数和磨损率达到最低(2.7×10^(-5)mm^(3)/(N·m)),摩擦磨损性能最好。随着Cu质量分数进一步增加到6%,由于硬度降低,磨损性能下降,试样表面出现沟壑,影响Cu自润滑层的附着,磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变,导致摩擦因数和磨损率增加。在腐蚀性能方面,腐蚀电位随着Cu含量的升高而升高,而腐蚀电流随着Cu含量的升高呈现先下降后上升的趋势,在4%时达到最佳的腐蚀性能。结论Cu的引入在一定范围内(2%~4%)可以有效提高CoCrMoCu合金的硬度和腐蚀性能。结合Cu的自润滑效应和类钝化效应,实现CoCrMo合金耐磨性能和腐蚀性能的协同提升。 展开更多
关键词 激光选区熔化 CoCrMoCu 摩擦磨损性能 微观组织 自润滑 医用金属
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Cu对SLM成形CoCrMoW合金的力学行为及抗菌性能的影响机制
3
作者 张雯 谢文强 +6 位作者 邵龙泉 阿不都沙特·阿不都热西提 刘环 闫星辰 陶宏伟 常成 田晶 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第2期43-50,共8页
为了解决义齿口腔开放环境、血管支架类假体植入后可能带来的术后感染和炎症,本文基于Cu元素作为一种良好的广谱抗菌剂,结合激光选区熔化技术(SLM)的高自由成形度,在CoCrMoW合金中选择添加了不同比例的Cu元素(2%、4%、6%,质量分数),开... 为了解决义齿口腔开放环境、血管支架类假体植入后可能带来的术后感染和炎症,本文基于Cu元素作为一种良好的广谱抗菌剂,结合激光选区熔化技术(SLM)的高自由成形度,在CoCrMoW合金中选择添加了不同比例的Cu元素(2%、4%、6%,质量分数),开发出了力学性能优异且兼具抗菌性能的CoCrMoW-xCu合金。对比了CoCrMoW-xCu合金的显微组织、力学性能及抗菌行为,结果表明:Cu元素的引入对其物相种类影响不大,仍由高温γ-Co相和ε-Co相组成,Cu的引入抑制了高韧γ-Co向硬脆ε-Co相的马氏体转变,导致强硬度提升有限。通过CoCrMoW-xCu合金对金黄色葡萄球菌的抗菌测定,微小的α-Cu相有助于增强抗菌活性。优选综合性能良好的CoCrMoW-2Cu合金(抗拉强度为(1100±21.5)MPa,断后伸长率为9.5%±0.84%,抗菌率为34.75%)成分进行了SLM抗菌牙冠的仿形制造,为临床用SLM成形的抗菌植入体提供了强有力的理论基础和数据支撑。 展开更多
关键词 激光选区熔化 CoCrMoW-xCu合金 力学行为 抗菌性能 生物医用
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AlWCrNiMo高熵涂层的阻扩散性能研究
4
作者 张浩 李小亚 +5 位作者 王禄越 苏一凡 唐鹏 任耀 黄宏军 石倩 《表面技术》 北大核心 2025年第2期127-136,共10页
目的解决NiAlHf涂层和镍基高温合金元素互扩散造成的抗氧化性能衰减问题。方法采用磁控溅射技术在NiAlHf涂层与镍基高温合金N5之间沉积一层AlWCrNiMo高熵涂层作为扩散阻挡层,通过静态高温氧化测试和表征分析来评估涂层性能。结果AlWCrN... 目的解决NiAlHf涂层和镍基高温合金元素互扩散造成的抗氧化性能衰减问题。方法采用磁控溅射技术在NiAlHf涂层与镍基高温合金N5之间沉积一层AlWCrNiMo高熵涂层作为扩散阻挡层,通过静态高温氧化测试和表征分析来评估涂层性能。结果AlWCrNiMo具有单一的面心立方晶体结构,结构致密且与N5基体、NiAlHf面层结合良好。在1100℃恒温氧化25 h后,无扩散障试样(NN)出现了连续的γ'-Ni3Al贫铝区,而有扩散障试样(NAN)的扩散阻挡层较好地抑制了这种扩散现象。NAN试样的互扩散区+二次反应区(IDZ+SRZ)宽度为19.2μm,远小于NN试样的30μm。然而随着氧化时间的延长,NAN试样的阻挡性能发生衰减。50 h之后NAN试样的二次反应区(SRZ)宽度大于NN试样;100 h后扩散障被逐渐消耗变薄,200 h时彻底分解。结论1100℃恒温氧化25 h后,AlWCrNiMo高熵扩散障明显减缓了元素扩散,氧化50 h后,高熵合金中分解的W和Mo元素在一定程度上促进了TCP相的析出。在氧化初期,NAN试样优先实现了暂态氧化铝到稳态氧化铝的转变,为基体提供了良好的保护,其增重明显小于单一NN试样。 展开更多
关键词 抗高温氧化涂层 AlWCrNiMo高熵涂层 阻扩散行为 抗氧化性能 氧化增重 元素互扩散
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铝-氮化硼粉末复合形式对大气等离子喷涂涂层组织及磨损性能的影响研究
5
作者 王玉江 潘王帅 +1 位作者 王旭东 杨焜 《表面技术》 北大核心 2025年第7期247-259,共13页
目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层... 目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层进行微观分析,采用倒置金相显微镜表征孔隙,采用洛氏硬度仪测量涂层的表面硬度,采用氮氧仪测量hBN烧损率,采用高温摩擦磨损试验机对可磨耗性能进行表征。结果Al-hBN粉末粒度较小,流动性较差;CuAl-hBN的粉末粒度较大,松装密度较高,流动性较好;hBN/Al粉末粒度大且均匀,球形度高,流动性极佳;Al/hBN粉末粒度分布范围宽,松装密度低,流动性较差。在喷涂过程中,Al-hBN粉末熔化充分,涂层的孔隙率较低,硬度较高;CuAl-hBN粉末中枝晶状Cu有效保护了hBN,使得涂层中hBN含量增加,且分布均匀;hBN/Al中的hBN烧损率高,含量降低,涂层中的未熔化颗粒较多;Al/hBN粉末中的hBN作为核心被保护,烧损率低,含量高。在可磨耗性能方面,CuAl-hBN涂层以叶片摩擦磨损为主,同时伴随着黏着磨损,其余3种涂层与TC4以黏着磨损为主。结论采用Al/hBN粉末制备的涂层质地软,孔隙率较小,hBN含量较高;在与TC4摩擦销对磨过程中,其黏附量最低,磨痕较平整,可磨耗性能优异。相关结果可为粉末及涂层制备工艺的优化提供有价值的参考,有助于提升涂层的性能和应用效果。 展开更多
关键词 铝-氮化硼 粉末粒径 复合形式 孔隙率 硬度 hBN烧损率 可磨耗性 大气等离子喷涂
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多孔Fe24Cr金属支撑体厚度对SOFC性能的影响 被引量：1
6
作者 王丕 宋琛 +5 位作者 董东东 曾德长 刘太楷 文魁 毛杰 刘敏 《材料导报》 北大核心 2025年第1期115-121,共7页
金属支撑型固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)因成本低、力学性能好、可快速启停等优点,有望应用于无人机、便携式、移动式电源领域。为提高MS-SOFC性能与寿命,金属支撑体不仅需要与电解质热膨胀系数匹配以减少应力,还需要高透气性以提高燃... 金属支撑型固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)因成本低、力学性能好、可快速启停等优点,有望应用于无人机、便携式、移动式电源领域。为提高MS-SOFC性能与寿命,金属支撑体不仅需要与电解质热膨胀系数匹配以减少应力,还需要高透气性以提高燃料气体的扩散及反应速度。因此,本工作制备了厚度分别为1 mm、0.8 mm、0.5 mm的三种不同Fe24Cr支撑体,对比研究其与传统430支撑体的热膨胀系数,系统探究了厚度对支撑体透气性和SOFC电化学性能的影响。研究结果表明,Fe24Cr支撑体的热膨胀系数为12.74×10^(-6)K^(-1),比传统430支撑体更加适配氧化锆基电解质。0.5 mm厚Fe24Cr支撑体可明显缩短气体传输路径,相较1 mm厚Fe24Cr支撑体透气量提高约5倍,输出性能增长15%以上;800℃下电池的极化阻抗和欧姆阻抗分别降至0.203Ω·cm^(2)和0.118Ω·cm^(2),峰值功率密度达1.215 W/cm^(2)。采用弛豫时间分布(DRT)方法分析的结果表明,支撑体厚度的减薄对SOFC的欧姆阻抗和H_(2)扩散至三相反应界面的速率有较大贡献,可以和电池的电化学性能规律吻合良好。 展开更多
关键词 金属支撑型SOFC 支撑体厚度 热膨胀系数 透气性 电化学性能
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镀铝表面改性7YSZ纳米热障涂层热震性能分析 被引量：7
7
作者 张小锋 周克崧 +3 位作者 刘敏 邓春明 邓畅光 陈焕涛 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期973-979,共7页
为提高7YSZ纳米热障涂层的热震性能,实验中采用超音速火焰喷涂(HVOF)在涡轮叶片模拟工件上制备了粘结层NiCrCrAlYTa,再使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了7YSZ纳米陶瓷层。采用磁控溅射在7YSZ热障涂层样品表面镀铝,并在不同压力下... 为提高7YSZ纳米热障涂层的热震性能,实验中采用超音速火焰喷涂(HVOF)在涡轮叶片模拟工件上制备了粘结层NiCrCrAlYTa,再使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了7YSZ纳米陶瓷层。采用磁控溅射在7YSZ热障涂层样品表面镀铝,并在不同压力下(200、250、300 Pa)对镀铝样品进行热处理表面改性。对喷涂态样品和镀铝改性后样品进行水淬热震实验,1050℃保温10 min+水冷5 min为一个热循环,观察热障涂层镀铝改性前后样品在水淬热循环过程中形貌和结构演变。实验结果表明,镀铝改性后样品表面存在铝薄膜蒸发、凝固后形成的疏松纳米Al晶粒表层以及由Al和ZrO_2原位反应形成的致密α-Al_2O_3底层。在镀铝样品热处理过程中,随着压力升高,疏松层致密度逐渐增加。不同热处理压力下镀铝表面改性后样品经过73次水淬热循环后剥落面积均小于喷涂态样品,显示出良好的抗热震性。 展开更多
关键词 热障涂层 7YSZ 热震性能 镀铝改性
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钛合金表面Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜制备及性能 被引量：7
8
作者 林松盛 周克崧 +5 位作者 代明江 石倩 胡芳 侯惠君 韦春贝 刘建武 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期31-35,共5页
采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面... 采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面形貌、相结构、厚度、硬度、膜/基结合力、摩擦磨损性能和抗砂粒冲蚀性能。结果表明:所制备TiTiN-Zr-ZrN多层膜厚度约为5.8μm,维氏显微硬度为28.10GPa,膜基结合力为56N;TC11钛合金表面镀多层膜后耐磨性提高了一个数量级,体积磨损率由7.06×10^(-13) m^3·N^(-1)·m^(-1)降低到3.03×10^(-14) m^3·N^(-1)·m^(-1);多层膜软硬层交替的结构,受砂粒冲蚀时裂纹扩展至金属软层时应力的缓冲而出现偏转,对TC11钛合金有良好的抗砂粒冲蚀保护作用。 展开更多
关键词 Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜 钛合金 冲蚀 真空阴极电弧沉积
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渗铬温度对304不锈钢渗铬层组织结构与性能的影响
9
作者 袁梦雨 韦春贝 +3 位作者 代明江 陈玲 林松盛 石倩 《表面技术》 北大核心 2025年第17期202-211,共10页
目的通过渗铬处理改善不锈钢表面的耐磨性能和耐腐蚀性能,重点研究不同渗铬温度对渗铬层结构和性能的影响。方法采用固体包埋粉末渗铬法,在850、900、950、1000℃渗铬温度下进行渗铬处理。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对渗铬层的... 目的通过渗铬处理改善不锈钢表面的耐磨性能和耐腐蚀性能,重点研究不同渗铬温度对渗铬层结构和性能的影响。方法采用固体包埋粉末渗铬法,在850、900、950、1000℃渗铬温度下进行渗铬处理。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对渗铬层的化学成分、组织结构进行分析,利用显微硬度计、洛氏压痕仪、摩擦磨损试验机和盐雾腐蚀试验机对渗铬层的力学性能和耐腐蚀性能进行表征。结果渗铬层表面分布着不连续的氮化铬凸起晶粒以及在凸起晶粒周围存在大量的孔隙,随着渗铬温度增加凸起晶粒逐渐长大,渗铬层的主要物相为Cr_(23)C_(6)、Cr_(2)C、Cr_(2)N。渗铬层厚度、表面硬度随着渗铬温度的增加逐渐提高,渗铬层厚度在1.77~6.52μm之间,渗铬层表面硬度受载荷和渗铬层厚度影响较大。900℃以下渗铬处理的渗铬层耐磨性能较差;当渗铬温度达到950℃以上时,渗铬层的耐磨性能明显提高,在1000℃渗铬层的磨损率降低至3.85×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。900℃和950℃渗铬层由于适当的渗铬层厚度和良好的渗层致密性,盐雾腐蚀2016 h后渗铬层仍未发生腐蚀,大幅度提高了不锈钢的耐腐蚀性能。结论950℃渗铬温度下渗铬层具有合适的厚度、良好的渗层致密性和力学性能,大幅度提高了不锈钢表面的耐磨性能和耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 渗铬温度 硬度 摩擦磨损 盐雾腐蚀
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冷喷涂CoNiCrAlY涂层的高温硬度及摩擦磨损性能研究
10
作者 孙训东 孙文 +5 位作者 黄继波 黄仁忠 郑志刚 江柱中 云海涛 汪云程 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期22-27,共6页
研究冷喷涂制备的CoNiCrAlY涂层的显微组织以及高温条件下涂层的硬度和摩檫学性能。采用高压冷喷涂技术,使用氦气制备了CoNiCrAlY涂层,并在1080℃真空环境下热处理4 h。采用光学显微镜、扫描电子显微镜对真空热处理前后涂层组织结构及... 研究冷喷涂制备的CoNiCrAlY涂层的显微组织以及高温条件下涂层的硬度和摩檫学性能。采用高压冷喷涂技术,使用氦气制备了CoNiCrAlY涂层,并在1080℃真空环境下热处理4 h。采用光学显微镜、扫描电子显微镜对真空热处理前后涂层组织结构及孔隙率进行了表征。分析了热处理后涂层的高温硬度和高温摩檫学性能。结果表明:冷喷涂可制备界面结合良好、组织致密的CoNiCrAlY涂层,涂层孔隙率约为0.3%,硬度约为600 HV0.3;真空扩散热处理可以有效降低涂层的孔隙率和显微硬度;随着测试温度的升高(800、900和1000℃),涂层的显微硬度逐渐降低;随着测试温度的升高,涂层的摩擦系数与磨损率也逐渐降低。因此,该涂层具有良好的高温耐磨性。 展开更多
关键词 高压冷喷涂 CoNiCrAlY涂层 显微组织 高温硬度 高温摩擦磨损
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高能大气等离子喷涂功率对固体氧化物燃料电池电解质组织与性能的影响
11
作者 赵澳婷 宋琛 +7 位作者 匡同春 张梦婷 杜心海 刘太楷 文魁 毛杰 张小锋 刘敏 《表面技术》 北大核心 2025年第20期217-227,共11页
目的提高GDC电解质的致密度和GDC电池的电化学性能。方法通过配备Metco Triplex Pro-210喷枪的大气等离子喷涂系统(APS)分别在70、75和80 kW的喷涂功率下制备了GDC电解质。利用spray watch 2i、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪和电化... 目的提高GDC电解质的致密度和GDC电池的电化学性能。方法通过配备Metco Triplex Pro-210喷枪的大气等离子喷涂系统(APS)分别在70、75和80 kW的喷涂功率下制备了GDC电解质。利用spray watch 2i、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪和电化学工作站等检测设备对粒子的飞行状态以及涂层微观形貌、力学性能、电化学性能进行表征。系统探究喷涂功率对GDC电解质致密性和电池输出性能的影响。结果80 kW喷涂功率下GDC粒子的沉积效果最好,沉积的涂层中的孔洞和裂纹数目最少,涂层孔隙率为5.26%。此时的GDC涂层具有较好的力学性能,其硬度和弹性模量值分别为(6.93±0.12)、(173.23±17.04)GPa。在600℃下,80 kW电池的开路电压为0.91 V,峰值功率密度为219.86 mW/cm^(2),欧姆阻抗为0.64Ω·cm^(2),电导率为0.0094 S/cm。结论80 kW喷涂功率下GDC粒子的沉积效果最好,涂层的力学性能、组织性能以及电化学性能等综合性能最佳。 展开更多
关键词 金属支撑型固体氧化物燃料电池 大气等离子喷涂 Metco Triplex Pro-210喷枪 喷涂功率 电化学性能
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激光粉末床熔融对NiTi/Zr复合材料显微组织及性能的调控机制
12
作者 李晟 唐柳琳 +4 位作者 闫星辰 邓朝阳 褚清坤 黄正华 郑李娟 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期191-198,共8页
采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和... 采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和力学性能,并通过工艺参数有效调控NiTi合金的相变性能。结果表明:Zr掺杂在合适的成形参数条件下有效抑制了球化现象,从而减少了未熔合缺陷。同时分析了Zr掺杂NiTi形状记忆复合材料的显微组织。结果表明:激光工艺参数能够改变Zr在NiTi基体中的状态,形成Zr单质、固溶体、析出相等不同显微组织。示差扫描量热仪和拉伸实验表明:Zr掺杂结合不同的工艺参数能够实现形状记忆性能调控,并在不显著改变弹性模量的前提下同时提高材料的抗拉强度和断裂韧性。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 NiTi/Zr金属基复合材料 力学性能 显微组织
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激光选区熔化Inconel 625合金在酸性环境中的腐蚀机理研究
13
作者 韩炬 王博超 +5 位作者 董东东 马汝成 龙海洋 李晓硕 王涛 闫星辰 《材料导报》 北大核心 2025年第10期166-171,共6页
研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品... 研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品在50℃混酸溶液中分别浸泡腐蚀120 h、240 h、480 h、840 h、1080 h。结果表明,样品经混酸溶液浸泡后,首先在晶间产生局部点蚀,在熔池边缘处点蚀的密度更高。随着浸泡时间的延长,点蚀逐渐蔓延至整个样品晶间并逐渐腐蚀进入晶粒中。抛光样品的整体平均腐蚀速率为2.80×10^(-3)mm/a,原始样品的整体平均腐蚀速率为12.70×10^(-3)mm/a,是抛光样品的近5倍,说明粗糙度对腐蚀速率有极大的影响,样品粗糙度越大导致其与混酸接触的面积越大,腐蚀速率越快。 展开更多
关键词 激光选区熔化 Inconel 625 耐腐蚀性 粗糙度 腐蚀机理
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热障/环境障涂层红外隐身结构设计及性能
14
作者 孟子豪 吴健 +2 位作者 张景钦 包启富 张小锋 《中国材料进展》 北大核心 2025年第3期226-234,225,共10页
任何大于绝对零度的物体都会向外辐射能量。在现代军事战争中,战斗机能否取得制空权是左右战争胜负的关键因素,其关键在于隐身技术是否可以有效避免战斗机被探测到。红外探测技术由于抗干扰能力强、检测精度高在战争中的应用日益增加,... 任何大于绝对零度的物体都会向外辐射能量。在现代军事战争中,战斗机能否取得制空权是左右战争胜负的关键因素,其关键在于隐身技术是否可以有效避免战斗机被探测到。红外探测技术由于抗干扰能力强、检测精度高在战争中的应用日益增加,因此对战斗机红外隐身技术的研究日渐迫切。主要通过电弧离子镀技术在热障涂层(主要成分为氧化钇稳定氧化锆,YSZ)表面制备Ag/Pt金属层得到复合涂层YSZ-Ag/Pt,观察复合涂层的微观形貌,对比复合涂层热循环前后的结合强度。结果表明,YSZ-Ag/Pt复合涂层的红外发射率相较于热障涂层有明显的下降,随着温度升高复合涂层的红外发射率均略有上升,其中,YSZ-Ag复合涂层的红外发射率在各温度段表现较好,YSZ-Pt复合涂层的红外发射率上升幅度最小。与YSZ-Ag复合涂层相比,YSZ-Pt复合涂层经过热循环后的结合强度更好。在应用的基础上开展了对环境障涂层在红外隐身领域的部分探索。在Yb2Si2O7(YbDS)涂层基础上制备Ag金属层,YbDS-Ag复合涂层红外隐身能力显著提高,为后续环境障涂层在红外隐身领域的研究提供了参考。 展开更多
关键词 热障涂层 环境障涂层 红外发射率 YSZ-Ag复合涂层 YSZ-Pt复合涂层 YbDS-Ag复合涂层
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过渡族金属及其化合物碱性电解水析氧催化剂研究进展
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作者 王见 刘太楷 +3 位作者 丁茯 刘红消 邓春明 廖汉林 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期62-72,共11页
该文主要从电解水制氢技术的发展现状、电解水析氧机理以及析氧催化材料等方面进行探讨和分析,通过过渡族金属元素催化材料OER性能的分析,对催化剂设计和制备中存在的不足进行深入地探讨,为低成本、高性能的催化剂材料开发提供依据。
关键词 碱性电解水 析氧反应 OER机理 OER催化剂 过渡族金属
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LiSbO_(3)掺杂对KNN基无铅压电陶瓷结构及压电性能的影响
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作者 龙海洋 王涛 +6 位作者 曹俊 李艳辉 马汝成 李晓硕 王博超 刘志存 方姣 《材料导报》 北大核心 2025年第23期1-9,共9页
压电陶瓷在高压电性、高功率等场景(如换能器、压电发电机等)中的应用呈增长趋势。为避免压电器件在高温工况下失效,较高的机械品质因数(Mechanical quality factor,Q_(m))是必要条件。大量研究工作表明,压电系数与机械品质因数等参数... 压电陶瓷在高压电性、高功率等场景(如换能器、压电发电机等)中的应用呈增长趋势。为避免压电器件在高温工况下失效,较高的机械品质因数(Mechanical quality factor,Q_(m))是必要条件。大量研究工作表明,压电系数与机械品质因数等参数呈现出此消彼长的关系,这使得压电材料在保持高压电系数的同时提高机械品质成为巨大挑战。本工作采用固相烧结法制备了(1-x)(K_(0.44)Na_(0.56)Nb_(0.98)Ta_(0.02)O_(3))-xLiSbO_(3)(x=0.01、0.02、0.03、0.04)陶瓷,简称(KNNT-LS)。结果表明,加入适量的LiSbO_(3)可以形成R-O(低温)、O-T(室温)相边界,相结构转变温度趋近于室温,从而可以构建R-O-T共存相,这有利于协同调制提高压电性能,扩大高功率压电器件的工作温度范围。第二相晶粒增多及氧空位的出现强化了钉扎效应,提高了陶瓷的Q_(m)值。在x=0.02(d_(33)=248 pC/N、T_(C)=379℃、Q_(m)=145、ε_(r)=33650(1 kHz、379℃))时陶瓷性能达到最优。此外,通过调控掺杂组分与氧空位的含量,机械品质因数(Q_(m))获得了显著改善。本研究有助于理解该体系掺杂组分引起的多相共存的本质以及氧空位对压电性能的影响,在大功率器件领域具有广阔应用潜力。 展开更多
关键词 铌酸钾钠基无铅压电陶瓷 相变 微观结构 氧空位 机械品质因数
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固体氧化物燃料电池Fe-Cr金属支撑体研究进展
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作者 朱志刚 宋琛 +5 位作者 董东东 刘太楷 文魁 邓畅光 宁洪龙 刘敏 《材料导报》 北大核心 2025年第20期138-147,共10页
金属支撑型固体氧化物燃料电池具有启动速度快、机械强度高、成本低廉等优点,在移动领域和固定式发电系统具有极大的应用前景。Fe-Cr合金因良好适配性和高性价比成为常用的金属支撑体材料,然而其在高温工况下氧化腐蚀、元素互扩散、与... 金属支撑型固体氧化物燃料电池具有启动速度快、机械强度高、成本低廉等优点,在移动领域和固定式发电系统具有极大的应用前景。Fe-Cr合金因良好适配性和高性价比成为常用的金属支撑体材料,然而其在高温工况下氧化腐蚀、元素互扩散、与陶瓷发电层热膨胀系数不匹配等问题影响电池的输出性能和长期稳定性。本综述主要归纳了Fe-Cr支撑体性能的影响因素和改性方法,首先介绍了常用材料的特点以及决定热膨胀系数的关键因素,讨论了金属支撑体的高温力学性能及其调控手段,分析了支撑体结构设计对电池输出性能的影响;然后总结了制备工艺与多孔支撑体微观组织的关系,阐述了Fe-Cr金属支撑体氧化行为和元素扩散问题及其解决措施。最后展望了Fe-Cr金属支撑体存在问题和发展趋势,为高功率、长寿命电池研发优化提供思路。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 Fe-Cr金属支撑体 材料与结构 制备工艺 氧化及元素扩散
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不锈钢表面冷喷涂铜涂层制备及性能研究 被引量：3
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作者 张龙龙 黄继波 +4 位作者 李德元 邓春明 黄仁忠 张楠楠 谢迎春 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期404-411,429,共9页
目的通过工艺的匹配优化,采用冷喷涂技术在不锈钢表面制备高结合强度铜涂层,并研究热处理工艺对不锈钢表面冷喷涂铜涂层组织及性能的影响规律。方法分别以高纯氮气和氦气作为加速气体,通过冷喷涂技术,在1 mm厚的304不锈钢基体表面制备... 目的通过工艺的匹配优化,采用冷喷涂技术在不锈钢表面制备高结合强度铜涂层,并研究热处理工艺对不锈钢表面冷喷涂铜涂层组织及性能的影响规律。方法分别以高纯氮气和氦气作为加速气体,通过冷喷涂技术,在1 mm厚的304不锈钢基体表面制备铜涂层。采用光学显微镜(OM)对涂层的孔隙率及微观组织结构进行表征。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对涂层拉伸断面结构进行分析。借助维氏显微硬度仪、万能拉伸试验机和涡流导电仪测试分析退火热处理工艺对不锈钢基体表面冷喷涂铜涂层硬度、结合强度和电导率的影响规律。结果利用氮气作为加速气体,在薄304不锈钢基体上获得铜涂层困难,涂层形成后,易发生整体剥落。使用氦气作为加速气体,可在薄304不锈钢板表面成功制备结合强度高于81.7 MPa、硬度为99.6HV0.1、孔隙率小于0.1%的高致密铜涂层。退火热处理引起涂层组织再结晶,可显著消除冷喷涂过程中的加工硬化影响。随着热处理温度从300℃上升到500℃,涂层硬度由99.6HV0.1下降至63.7HV0.1。退火温度为400℃时,涂层导电率最优(93.94%IACS)。当热处理温度升高到500℃,涂层导电率异常下降(89.02%IACS),分析认为过高的热处理温度会造成涂层内部氧扩散偏聚,缺陷增加,导致涂层电导率下降。结论相较于氮气作为加速气体,采用氦气作为加速气体进行冷喷涂,可在薄不锈钢基体上制备的涂层具有高致密度、高结合强度的铜涂层。退火热处理对铜涂层硬度和导电性能的影响较大,涂层经过退火热处理后,电导率可以达到和铸态铜电导率相当的水平。 展开更多
关键词 冷喷涂 铜涂层 结合强度 退火热处理 电导率
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钛合金表面MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层固体润滑膜的制备及其抗微动磨损性能 被引量：9
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作者 李琪 代明江 +2 位作者 韦春贝 侯惠君 林松盛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期111-117,共7页
目的改善钛合金表面抗微动磨损性能。方法利用非平衡磁控溅射技术在钛合金表面沉积MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层固体润滑膜,并与MoS_2-Ti与Cu-Ni-In单层固体润滑膜进行对比。利用扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、表面轮廓仪对固体润滑... 目的改善钛合金表面抗微动磨损性能。方法利用非平衡磁控溅射技术在钛合金表面沉积MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层固体润滑膜,并与MoS_2-Ti与Cu-Ni-In单层固体润滑膜进行对比。利用扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、表面轮廓仪对固体润滑薄膜的形貌、硬度、抗微动磨损性能、磨痕形貌进行分析测试。结果所制备的Cu-Ni-In单层膜与MoS_2-Ti单层膜结构致密,与基体结合良好,MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层膜交替结构清晰,结构致密。MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层膜的硬度大于MoS_2-Ti及Cu-Ni-In单层膜,多层膜的平均微动系数为0.06,MoS_2-Ti单层膜的平均微动系数为0.102,Cu-Ni-In单层膜的平均微动系数大于1.0。在12 000个微动循环周期后,测得MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层膜的最终磨损总量为0.045 mm^3,Cu-Ni-In单层膜的最终磨损总量为37.79 mm^3,MoS_2-Ti单层膜的最终磨损总量为0.296 mm^3,即多层膜的抗微动磨损性能较Cu-Ni-In单层膜改善了2个数量级,较MoS_2-Ti单层膜改善了5倍以上。结论 MoS_2-Ti/Cu-Ni-In多层膜中的多个界面对单层晶粒生长起到了阻挡作用,从而致使交替结构中的单层晶粒得到细化,Cu-Ni-In膜的引入延缓了MoS_2-Ti膜的剥落及其转移,增加了不锈钢球与多层膜间第三体的润滑及减磨效果,多层膜表现出了优异的抗微动磨损性能。 展开更多
关键词 磁控溅射 微动磨损 固体润滑膜 微动磨痕 多层膜 微动系数
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等离子喷涂-物理气相沉积热障涂层的表征技术研究进展 被引量：13
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作者 李荣久 邓畅光 +2 位作者 胡永俊 邓子谦 毛杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期124-140,共17页
等离子喷涂-物理气相沉积技术(PS-PVD)是一门新型的热障涂层制备技术。概述了PS-PVD的技术优势,包括高的沉积效率、制备不同结构涂层的灵活性和优良的复杂结构工件适用性等。基于此,简单介绍了不同表征手段的测试原理与过程,重点总结了... 等离子喷涂-物理气相沉积技术(PS-PVD)是一门新型的热障涂层制备技术。概述了PS-PVD的技术优势,包括高的沉积效率、制备不同结构涂层的灵活性和优良的复杂结构工件适用性等。基于此,简单介绍了不同表征手段的测试原理与过程,重点总结了近年来应用于PS-PVD涂层表征手段的研究进展。包括组织结构相的表征手段:X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射、工业用计算机断层成像技术等;热防护性能的表征手段:隔热性能、静态/循环氧化、抗热震性能、热腐蚀性能测试等;力学性能的表征手段:拉伸性能实验、三点/四点弯曲实验、粒子冲蚀性实验以及纳米压痕实验等;并详细介绍了交流阻抗谱这一电化学无损检测手段。最后,对不同表征手段的准确性、便捷性、客观性等特性进行了总结,根据不同技术的优缺点提出了相应的评价与建议。展望了未来PS-PVD表征手段的三个需要发展的方向:便捷的非接触式诊断方法、高精度的涂层微区结构与性能表征和高效的仿真模拟技术应用。 展开更多
关键词 热障涂层 等离子喷涂-物理气相沉积 表征手段 交流阻抗谱
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