0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为 被引量：4

1

作者 娄瑾 阮承祥 左袆 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-16,23,共4页

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结... 为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。 展开更多

关键词 热浸镀铝 高温扩散 0CR18NI10TI 高温氧化行为

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GH169高温合金热浸镀铝短期抗氧化性能研究

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作者 娄瑾 阮承祥 王瑜斌 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期14-16,共3页

169合金在航空航天、石油和能源等领域得到了广泛的应用。为提高该合金的抗高温氧化性能,采用熔剂法对GH169热浸镀铝,通过SETSYS Evolution高温热重分析仪研究了GH169热浸镀铝件及GH169在1 000℃、24 h时的高温短期氧化行为,采用SEM、XR... 169合金在航空航天、石油和能源等领域得到了广泛的应用。为提高该合金的抗高温氧化性能,采用熔剂法对GH169热浸镀铝,通过SETSYS Evolution高温热重分析仪研究了GH169热浸镀铝件及GH169在1 000℃、24 h时的高温短期氧化行为,采用SEM、XRD对氧化后的表面分别进行了形貌观察及物相分析。研究结果表明:热浸镀铝及未浸镀铝GH169合金的氧化动力学曲线均符合抛物线规律,热浸镀铝件的抗氧化性优于未浸镀铝的。热浸镀氧化初期生成θ-Al2O3,经1 000℃、3 h氧化后,θ-Al2O3向α-Al2O3转变,伴随着氧化速率降低。 展开更多

关键词 热浸镀铝 GH169合金 抗高温氧化性

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AZ31B镁合金表面含钛涂层的制备及耐蚀性 被引量：12

3

作者 师晓亭 朱园园 +4 位作者 李国强 张淑芳 赵融芳 张祎家 张荣发 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期17-25,共9页

含钛氧化膜因具有自封孔现象而引起关注。采用四因素三水平正交实验,研究氟钛酸钾(K2TiF6)、植酸(H12Phy)和氟化钠(NaF)浓度以及终电压对氧化膜耐蚀性影响,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学方法表征... 含钛氧化膜因具有自封孔现象而引起关注。采用四因素三水平正交实验,研究氟钛酸钾(K2TiF6)、植酸(H12Phy)和氟化钠(NaF)浓度以及终电压对氧化膜耐蚀性影响,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学方法表征涂层性能。结果表明:影响氧化膜耐蚀性的主次顺序是植酸浓度>NaF浓度>终电压> K2TiF6浓度;氧化膜主要由TiO2、MgF2、Mg2PO4F和Mg2TiO4组成;微弧氧化膜可明显提高镁合金的耐蚀性,但随着浸泡时间延长,膜层耐蚀性降低。 展开更多

关键词 镁合金 微弧氧化 氟钛酸钾 耐蚀性 正交实验

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用于功率器件封装的新型Cu@Sn@Ag焊片性能

4

作者 王天文 高卫民 +1 位作者 徐菊 徐红艳 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期240-246,254,共8页

提出了一种用于焊接半导体芯片的新型焊接材料Cu@Sn@Ag焊片。对比分析了Cu@Sn@Ag焊片和商用PbSn5Ag2.5焊片焊层的孔隙率和力学性能,采用这两种焊片封装了110 A商用Si器件并对其进行了电学、热学性能和功率循环可靠性对比。结果表明:优... 提出了一种用于焊接半导体芯片的新型焊接材料Cu@Sn@Ag焊片。对比分析了Cu@Sn@Ag焊片和商用PbSn5Ag2.5焊片焊层的孔隙率和力学性能,采用这两种焊片封装了110 A商用Si器件并对其进行了电学、热学性能和功率循环可靠性对比。结果表明:优化后的Cu@Sn@Ag焊片孔隙率小于4%,焊层剪切强度平均值约为35 MPa;相应器件的最小热阻为0.18 K/W,且经过150000次的有源功率循环(温差为60℃)后正向压降增长率基本小于2%,Cu@Sn@Ag焊片的性能和器件功率循环可靠性高于商用PbSn5Ag2.5焊片。基于瞬态液相扩散焊接(TLPS)的Cu@Sn@Ag焊片可以实现高铅焊片的无铅化替代,是一种具有良好应用前景的耐高温芯片焊接材料。 展开更多

关键词 Cu@Sn@Ag焊片 瞬态液相扩散焊接(TLPS) 功率器件 剪切强度 功率循环

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工艺参数对等离子增强磁控溅射TiAlN涂层微观结构及性能的影响 被引量：1

5

作者 张亚南 周子超 +4 位作者 张豪 肖宇琦 邓娜 付彬芸 多树旺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期47-52,共6页

本工作引入正交试验法,以等离子增强磁控溅射TiAlN涂层的润湿性为试验指标,探究靶功率、Ar/N_(2)流量比和基体负偏压对试验指标的影响规律。使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析... 本工作引入正交试验法,以等离子增强磁控溅射TiAlN涂层的润湿性为试验指标,探究靶功率、Ar/N_(2)流量比和基体负偏压对试验指标的影响规律。使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。通过测试接触角表征涂层的润湿性。极差分析结果表明,Al靶功率和Ar/N_(2)流量比对涂层中Al含量的影响最敏感,基体负偏压是决定涂层的晶粒度、粗糙度及接触角的最主要因素。S2工艺制备的涂层具有最佳的疏水性能,接触角为120.25°。S9工艺制备的涂层具有最强的亲水性能,接触角仅为15.15°。研究结果可为工程应用涂层工艺的选择提供一定的参考依据和分析思路。 展开更多

关键词 正交试验法 等离子增强磁控溅射 TIALN涂层 接触角

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Co-20Re-25Cr-7Al合金在3.0×10^(-5)Pa低氧压下的氧化行为研究 被引量：1

6

作者 张帅 孙海英 +5 位作者 徐勋虎 向军淮 张恒 王玲 胡剑松 严凯 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第8期103-108,共6页

为探究在低氧压高温环境中添加少量的Al是否对Co-Re基高温合金形成保护性的Cr_(2)O_(3)氧化膜具有协同效应,研究了Co-20Re-25Cr-7Al合金在1100~1300℃,3.0×10^(-5)PaO_(2)下氧化24 h的恒温氧化行为。结果显示:合金的氧化动力学曲... 为探究在低氧压高温环境中添加少量的Al是否对Co-Re基高温合金形成保护性的Cr_(2)O_(3)氧化膜具有协同效应,研究了Co-20Re-25Cr-7Al合金在1100~1300℃,3.0×10^(-5)PaO_(2)下氧化24 h的恒温氧化行为。结果显示:合金的氧化动力学曲线完全符合抛物线规律,其氧化激活能为242.3 kJ/mol。合金在1100~1300℃形成的氧化膜很类似,主要由连续致密的Cr_(2)O_(3)层组成,其上分布着少量的CoO和CoCr_(2)O_(4)尖晶石。与相应的Co-20Re-25Cr三元合金相比,Co-20Re-25Cr-7Al四元合金形成的具有保护性的Cr_(2)O_(3)层在氧化过程中可以防止合金中的Re元素以ReO_(3)的形式挥发,从而为合金提供更好的保护。7%Al的添加不足以使Co-20Re-25Cr-7Al合金发生Al的选择性外氧化,因此在外氧化膜下面形成了Al的内氧化区。但Al的添加明显促进了连续而致密的Cr_(2)O_(3)层的形成,大大提高了合金的抗高温氧化性能。Al的添加和低氧压对于形成保护性的Cr_(2)O_(3)层具有协同效应。 展开更多

关键词 Co-20Re-25Cr-7Al合金 高温氧化 低氧压 Al效应

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喷枪阳极结构对等离子射流及粒子行为的影响 被引量：4

7

作者 文魁 刘学璋 +8 位作者 邵祉谏 刘太楷 宋琛 毛杰 范秀娟 王先彬 邓春明 郭伟科 刘敏 《材料研究与应用》 CAS 2022年第1期29-39,共11页

喷枪阳极是等离子喷涂系统中的关键部件之一,其通过电弧的运动行为直接影响等离子射流流动及粒子的加热加速历程,最终决定了涂层的综合性能.为了深入理解大气条件下锥形Laval和标准圆柱形阳极喷嘴制备涂层性能之间存在较大差异的原因,... 喷枪阳极是等离子喷涂系统中的关键部件之一,其通过电弧的运动行为直接影响等离子射流流动及粒子的加热加速历程,最终决定了涂层的综合性能.为了深入理解大气条件下锥形Laval和标准圆柱形阳极喷嘴制备涂层性能之间存在较大差异的原因,在前期制备涂层工作的基础上继续开展相关的数值模拟工作.基于计算流体动力学理论针对等离子喷涂过程建立包括喷枪内外区域的数学物理模型,系统探究两种阳极产生等离子电弧、射流特征及喷涂粒子的飞行行为.结果表明:在相同的喷涂条件下,锥形Laval阳极内产生的等离子电弧电压低、消耗电功率小,大电流密度区和等离子速度明显较标准圆柱形阳极的小;在喷嘴出口处,标准圆柱形阳极具有更高的等离子射流温度和速度,但锥形Laval阳极的等离子射流在喷枪外具有较小的衰减速率和较大的空间尺寸;在相同喷距位置,锥形Laval阳极的喷涂粒子速度要比标准圆柱形的小得多,但相应的升温和降温速率却更大,熔化也更充分.因此,标准圆柱形阳极适合制备致密且结合强度高的涂层,而锥形Laval阳极则更适合用于制备高沉积效率的多孔涂层. 展开更多

关键词 数值模拟 等离子喷涂 阳极结构 等离子射流 喷涂粒子行为

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掺硼金刚石薄膜表面高分散镍纳米颗粒的制备 被引量：1

8

作者 王彩华 《材料研究与应用》 CAS 2023年第1期136-141,共6页

化学气相沉积制备掺硼金刚石薄膜因具有电化学势窗口宽、化学稳定性高和抗污能力强等特征,在电化学领域中有广阔的应用前景。用高分散金属纳米颗粒对掺硼金刚石(BDD)薄膜进行表面修饰,可显著提高其比表面积和活性位点,提升掺硼金刚石薄... 化学气相沉积制备掺硼金刚石薄膜因具有电化学势窗口宽、化学稳定性高和抗污能力强等特征,在电化学领域中有广阔的应用前景。用高分散金属纳米颗粒对掺硼金刚石(BDD)薄膜进行表面修饰,可显著提高其比表面积和活性位点,提升掺硼金刚石薄膜的电化学性能。采用混合酸对掺硼金刚石薄膜进行表面改性,获得亲水性表面,继而生长镍金属框架材料(Ni-MOFs),热处理后获得镍纳米颗粒。借助接触角测定仪对薄膜表面终端进行分析,并通过扫描电子显微镜对纳米镍颗粒修饰的BDD薄膜进行表征。结果表明:BDD表面从以氢端基为主的H-BDD转变为以氧基团为主的O-BDD表面,接触角由70°减小为33.7°;纳米镍颗粒分散均匀,粒径大小为5—12 nm,颗粒密度约为3.5×10^(6)cm^(−2)。 展开更多

关键词 掺硼金刚石 薄膜 Ni-MOFs 表面改性 修饰 纳米颗粒

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掺硼浓度对金刚石薄膜微电极电化学氢化的影响 被引量：1

9

作者 龙航宇 刘学璋 +1 位作者 文魁 许伟 《材料研究与应用》 CAS 2023年第6期1109-1116,共8页

硼掺杂金刚石(BDD)具有高的析氧电位、低的背景电流等优异的电化学性能,但其电化学传感特性易受掺硼浓度影响。采用热丝化学气相沉积法在微细钨丝上沉积BDD薄膜,在不同沉积温度(700和800℃)下改变掺硼浓度而制备了系列BDD微电极,研究了... 硼掺杂金刚石(BDD)具有高的析氧电位、低的背景电流等优异的电化学性能,但其电化学传感特性易受掺硼浓度影响。采用热丝化学气相沉积法在微细钨丝上沉积BDD薄膜,在不同沉积温度(700和800℃)下改变掺硼浓度而制备了系列BDD微电极,研究了掺硼浓度对BDD微电极表面电化学氢化的影响。同时,采用扫描电子显微镜、Raman光谱分析薄膜形貌和成分,采用循环伏安法在铁氰化钾溶液中检测薄膜的表面状态和电化学性能。结果表明:高温会促进薄膜中硼的掺入,降低了薄膜质量;随着薄膜中硼浓度的增加,原生BDD电极的表面状态和电化学性能改变不大,但是会降低BDD微电极从氧端基恢复到氢端基的难度。 展开更多

关键词 金刚石 掺硼浓度 电化学氢化 表面端基

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双元贵金属纳米结构颗粒的构筑及应用研究进展

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作者 巫婷 张洪华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期32-36,共5页

双元贵金属纳米颗粒不仅具有组元金属颗粒的本身特性,还兼有组元之间的协同效应和相互作用。所得到的纳米颗粒具有优异的综合性能,如比表面积大、电催化活性高、生物相容性好等,广泛应用于催化、表面增强拉曼散射(SERS)、生化传感、医... 双元贵金属纳米颗粒不仅具有组元金属颗粒的本身特性,还兼有组元之间的协同效应和相互作用。所得到的纳米颗粒具有优异的综合性能,如比表面积大、电催化活性高、生物相容性好等,广泛应用于催化、表面增强拉曼散射(SERS)、生化传感、医治疗养等领域。除颗粒尺寸、组分、形状外,组元的结合方式也会显著影响双元贵金属纳米颗粒的特性。因此,研究人员通过不同的策略构筑了多种结构,如核壳型结构、异质型结构和合金结构。这些双元贵金属纳米结构颗粒可以通过化学或物理方法来制备,如化学还原法、种子生长法、电偶置换法、高温退火等。综述了以贵金属(Au、Ag、Pt、Pd)为组元构筑的双元纳米颗粒的结构、合成方法以及应用进展,重点介绍了双元贵金属纳米结构颗粒的组成结构和制备方法。 展开更多

关键词 双元贵金属颗粒 纳米结构 核壳 异质 合金

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YSZ多孔陶瓷的孔隙结构特征及压缩强度研究

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作者 李萌 艾建平 +6 位作者 胡丽玲 程丽红 帅亚萍 罗司玲 周泽华 陈智琴 李文魁 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第24期110-116,共7页

以3%(摩尔分数)Y_(2)O_(3)稳定的ZrO_(2)为原料、异丁烯与马来酸酐共聚物(Isobam-104)为分散剂和凝胶剂、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)为发泡剂,采用球磨发泡法制备出氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)多孔陶瓷。研究浆料固含量对YSZ多孔陶瓷制品... 以3%(摩尔分数)Y_(2)O_(3)稳定的ZrO_(2)为原料、异丁烯与马来酸酐共聚物(Isobam-104)为分散剂和凝胶剂、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)为发泡剂,采用球磨发泡法制备出氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)多孔陶瓷。研究浆料固含量对YSZ多孔陶瓷制品孔隙结构和压缩强度的影响规律,以及压缩失效机制变化特点。结果表明:在相近发泡率的条件下,固含量在30.5%~33.5%(体积分数)范围内小幅度增加时,所制备的YSZ多孔陶瓷的总孔隙率和平均孔胞尺寸逐渐减小,压缩强度增加;所制备的样品的总孔隙率为79.9%~88.4%,压缩强度为4.7~17.2 MPa,材料的压缩强度与总孔隙率之间的关系同Rice模型相符合;在压缩载荷作用下YSZ多孔陶瓷呈现伪塑性变形,失效破坏的主要形式为剪切破坏。 展开更多

关键词 氧化锆 多孔陶瓷 球磨发泡法 压缩失效机制

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(TiAlSi)N中熵涂层的微观组织与力学性能研究

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作者 张亚南 张豪 +4 位作者 周子超 肖宇琦 邓娜 付彬芸 多树旺 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第3期23-27,共5页

为提升机械零件表面涂层的防护效用,结合中熵合金的独特设计理念,采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)技术在316L不锈钢表面沉积(TiAlSi)N涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)... 为提升机械零件表面涂层的防护效用,结合中熵合金的独特设计理念,采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)技术在316L不锈钢表面沉积(TiAlSi)N涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。使用纳米划痕/压痕仪测试涂层的结合强度、硬度和弹性模量。EDS分析结果表明(TiAlSi)N为中熵陶瓷涂层。(TiAlSi)N涂层为非晶态,涂层表面平整致密,并且具有良好的力学性能,其结合强度、硬度和弹性模量分别约为25 N、21 GPa和225 GPa。试验结果可为未来深入研究该类涂层体系提供有价值的数据参考。 展开更多

关键词 等离子体增强磁控溅射 中熵合金 (TiAlSi)N涂层 微观结构 纳米压痕

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