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  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层及一系列调制比为1的不同调制周期的TiCN/VCN多层。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期的TiCN/VCN多层的硬度围绕混合法则计算的硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下的摩擦因数很低,TiCN/VCN多层调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层。700℃下,TiCN/VCN多层的摩擦因数主要取决于表面生成的TiO2和v205的共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层的高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:研究了热处理制度和时效工艺的改变对Al-Zn-Mg铝合金的组织结构、力学性能和应力腐蚀性能的影响.研究结果表明:高温预析出可以改变Al-Zn-Mg铝合金晶界的析出相大小和分布,从而改善其抗应力腐蚀性能;在T6和T612种人工时效条件下,预析出的合金的抗应力腐蚀性能均好于无预析出的合金.在自然时效状态下,引入超声波,对无预析出合金的应力腐蚀性能进行了初步探索,发现超声波可以提高合金的抗应力腐蚀性能,而对合金的硬度无影响.

  • 标签: Al-Zn-Mg系铝合金 应力腐蚀 时效硬化 微观结构 超声 热处理
  • 简介:本文研究的合金是以QR90热作模具钢为基体,以WC为硬质相的钢结合金。研究淬火回火工艺对合金组织和性能的影响以及磁性能(矫顽磁力)的变化规律。试验表明,烧结合金经过1000℃淬火,500~560℃回火后,可以使合金既保持较高的硬座,又具有高的强度和韧性。研究还表明,回火温度对矫顽磁力有显著影响,500℃回火,合金矫顽磁力最高,同时淬火态合金的矫顽磁力随硬度的增加而增加。

  • 标签: 钢结合金 粉末冶金 热处理
  • 简介:以大通量、大孔径的FeAl金属问化合物多孔材料作支撑体,在其上制备1层小孔径的同质FeAI多孔,得到均质FeAl金属间化合物多孔材料。采用SEM和孔结构测试,研究层厚度对FeAl多孔材料最终孔结构参数的影响,并对FeAl材料的高温抗氧化性能进行研究。结果表明:所制FeAl多孔材料表面平整,无裂纹等缺陷;随层厚度的增加,FeAl多孔材料的最大孔径、透气度均降低,相对十支撑体,厚为120pm时的最大孔径从11.7pm减小至9.3pm,透气度减小幅度为45.2%。FeAl多孔材料具有优异的高温抗氧化性能,经550℃循环氧化40h后,厚分别为120、180和260pm的试样的质量变化率仅分别为1.87%、1.25%和0.25%。

  • 标签: FEAL 多孔材料 透气度
  • 简介:微电子封装材料要求具有高热导率和特定的热膨胀系数。钨铜二元假合金系列材料是可选材料之一。根据特别的热物理性能要求设定和钨铜合金各种工艺的组织结构特点,可确定具有理想且稳定的热物理性能的材料组织结构应为二元连续液相烧结组织,即以钨颗粒为骨架,主导CTE值的变化,铜液相凝固态连续地分布在间隙和烧结颈侧隙。要获得这种组织、对工艺和性能控制将有更苛刻的要求。作者根据金属合金及复合材料性能理论,针对钨铜二元合金的互不溶性特点、二元素的弱交互作用,运用组织结构模型和建立理论热物理模型,用于计算和预测二元合金热物理性能的变化趋势和范围,以图对该合金的成分和性能设计与控制提供初步的理论依据。

  • 标签: 铜钨合金 热物性能 模型
  • 简介:采用X射线XRD、红外光谱FTIR、扫描电镜SEM、透射电镜TEM等分析手段,研究了十六胺有机对羟基磷灰石(HA)晶体结构、形核、晶体形貌和结晶学定向生长的调控作用及其机理.结果表明:无有机时,生成物为磷酸八钙(OCP)和羟基磷灰石(HA)的混合物,其生长速率很慢且晶体排列无一定规则;而在十六胺有机调控下,生成物为按规则排列、沿〈0001〉定向生长、结晶良好的纳米片状羟基磷灰石晶体,且其形核和生长速度均很快.其原因是:十六胺有机上带有的大量极性强、电荷密度高的-NH3基团,通过静电作用在有机/溶液界面处形成局域过饱和浓度,促进羟基磷灰石晶体形核;另一方面,十六胺有机的二维晶格尺寸与HA(0001)面的晶格参数具有良好的匹配关系,构造了一个有利于HA以(0001)面形核生长的结构框架,从而促进了HA相沿〈0001〉方向定向生长.

  • 标签: 生物矿化 羟基磷灰石 定向生长
  • 简介:以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化的成机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化,孔径在50nm左右当氧化电压为10V时形成的多孔氧化规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化的初始形成和多孔氧化的稳定生长3个阶段。

  • 标签: TI-AL合金 阳极氧化 多孔氧化膜
  • 简介:Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金因为高强度和高韧性,已作为轻质高强结构材料广泛应用于航空航天领域。该文主要介绍国内外高强铝合金的发展历程及最新研究进展,指出Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的研究经历了高强低韧→高强耐蚀→高强高韧耐蚀→超强高韧耐蚀4个发展阶段,认为调控晶界结构及晶界析出相状态已成为目前铝合金研究的重点;简要评述微观组织和晶界结构对超强铝合金性能的影响,并介绍超强铝合金弥散相和形变—热处理工艺的研究现状及其调控晶界结构和晶界析出相状态的原理。最后指出寻找新型弥散相和开发新型的形变—热处理工艺是提高超强铝合金性能的重要发展方向和途径。

  • 标签: 超强铝合金 微观组织 晶界结构 弥散相 热处理
  • 简介:对Al-Fe-Mg-Si和Al-Fe-Mn-Si2个四元进行热力学优化评估,并对这2个四元富Al角的零变量平衡反应温度和液相成分进行了计算.采用光学显微镜,扫描电镜和电子探针技术,系统研究了多组元Al基合金Al356.1定向凝固的显微组织及显微偏析.计算模拟了3个多组元Al合金(Al356.1,Al356.2,Al518.2)的平衡凝固和非平衡凝固的显微组织及显微偏析.模型计算结果与实测数据很吻合,证实了所建立的多组元体系热力学及动力学数据库的可靠性.

  • 标签: 铝基合金 凝固 显微组织 计算模拟
  • 简介:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-xWxN(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合的摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.36~0.44时,复合呈fcc(Zr,W)N和fccW2N结构;当x=0.49时复合为fcc(Zr,W)N、fccW2N结构和β-W单质。Zr1-xWxN复合的硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0GPa。随x增加,Zr1-xWxN复合的室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成的氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。

  • 标签: ZrWN复合膜 微结构 力学性能 摩擦性能
  • 简介:以干法成形技术制备的炭纤维坯体为预制体,酚醛树脂作粘结剂,通过浸渍、模压、炭化、CVD和石墨化制备质子交换燃料电池用炭纸。借助扫描电镜(SEM)观察炭纸表面形貌,用四探针法测试炭纸面电阻。研究结果表明:浸渍模压与CVD复合工艺在炭纤维表面形成连续均匀的热解炭层,增强纤维与基体的结合,减少裂纹缺陷,提高炭纸的导电性能;炭纸横向和纵向的面电阻分别为0.34Ω和0.37Ω,小于日本东丽炭纸的面电阻0.43Ω和0.70Ω。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 化学气相沉积 浸渍模压 面电阻
  • 简介:将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液,采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层,通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能,利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻,探讨聚苯胺涂层用于质子交换燃料电池双极板改性的可能性。结果表明,在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2,与裸钢相比,腐蚀电位升高536mV,腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试,分析测试后的溶液离子含量。结果表明,涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级,具有很好的耐久性;阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前,压力为1.4MPa时,裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2,腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值,在质子交换燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

  • 标签: 双极板 质子交换膜燃料电池 聚苯胺涂层 防腐蚀 界面接触电阻
  • 简介:对7B50铝合金热轧板在460~490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。

  • 标签: 铝合金 固溶处理 再结晶 应力腐蚀
  • 简介:以Ti-Al的3个化合物相(Ti3Al、TiAl和TiAl3)及Ti3Al8Mn为对象,采用密度泛函的赝势平面波法,在优化驰豫的基础上计算其电子结构和弹性模量,系统分析成分对各相电子结构的变化及脆性的影响。结果表明:Al含量逐步增多导致Al2p—Ti3d成键并抑制Ti—Ti键,使共价键以及成键的各向异性增强,因而使合金脆性增大;Mn替代Al位掺杂后,可减少Al—Al共价键,抑制Al2p—Ti3d成键并增强Mn与Ti的3d电子层杂化程度,降低由Al—Al共价键和Al2p—Ti3d杂化键形成所带来的键的空间各向异性和高位错能垒,进而改善合金的室温脆性。

  • 标签: 密度泛函 TIAL合金 MN掺杂 室温脆性
  • 简介:在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解液中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化层。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化层形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及层耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化层表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;层主要元素为O和Al,相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,且主要为γ-Al2O3;微弧氧化处理可显著提高试样的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度至少下降2个数量级,电化学阻抗模值|Z|至少增加2个数量级,随氧化时间从10min延长到50min试样的耐腐蚀性能先提升后降低,氧化时间为20min的试样耐腐蚀性能最好。

  • 标签: 5052铝合金 微弧氧化 氧化膜 膜层结构 耐腐蚀性
  • 简介:以Ti-47Al-2Cr(摩尔分数,%)合金为对象,研究了应变速率对不同晶团尺寸的层状TiAl基合金室温拉伸性能的影响.结果表明,层状TiAl基合金的室温强度随应变速率的加快而提高,低延性层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率不敏感,而高延性层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率敏感,并随应变速率的加快而提高.

  • 标签: 金属间化合物 TIAL基合金 拉伸性能 应变速率
  • 简介:采用多坯料挤压法制备封接层、中间过渡层和散热层分别为W/Cu20、W/Cu33和W/Cu50的近致密均厚结构W-Cu梯度热沉材料,梯度层厚度均为0.5mm,并对工艺过程、致密性能和显微结构进行研究。结果表明:采用多坯料挤压法制备W-Cu梯度预制块时压力仅为0.6KN,经10h自然干燥后,预制块外观平整,无开裂;在350℃脱脂1h、然后在烧结温度1060℃、压力85MPa条件下,保温3h可以获得各层相对密度分别为98.3%、99.3%、99.9%的近致密的W-Cu均厚结构梯度热沉材料;各层间界面位置清晰,层间为冶金结合界面;各层中Cu相呈网状分布,W颗粒镶嵌于网络结构中。

  • 标签: 多坯料挤压 梯度功能材料 W-Cu合金 相对密度
  • 简介:针对Al-Zn-Mg-Cu铝合金热处理工艺中存在的不足,提出固溶-降温析出-再固溶的三级固溶热处理工艺,通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析以及硬度、电导率、腐蚀剥落性能测试,研究三级固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金锻件的微观组织及剥落腐蚀行为的影响。结果表明:三级固溶处理可使晶界析出相明显粗化、离散度增大。同时,三级固溶处理可使Al-Zn-Mg-Cu铝合金抗剥落腐蚀性能得到明显改善,抗拉强度仍能保持在610MPa左右;与常规固溶相比,该合金经三级固溶+峰值时效处理后的电导率由30.8%(IACS)提高到33.2%(IACS),抗剥蚀等级由EB^+提高为EA。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU合金 三级固溶 组织 剥落腐蚀
  • 简介:在不同工艺条件下通过高压水雾化方法制备金刚石合成用FeNi30触媒粉末。利用X射线衍射分析及Rietveld谱拟合对触媒合金粉末中的物相进行定性与定量分析,以Rietveld谱拟合的氧化物含量来计算总的氧含量,并与氧分析仪测试结果进行对比。结果表明,水雾化FeNi30触媒合金粉末中的氧化物主要以Fe3O4与FeO的形式存在,以Rietveld谱拟合的氧化物含量计算出的总氧含量与定氧仪的测试结果吻合较好,相对误差在300×10-6以下,可作为1种快速测定FeNi30触媒合金粉末中有效成分与氧含量的方法。

  • 标签: Rietveld全谱拟合 FeNi30 触媒粉末 有效成分 氧含量