金刚石膜以其最高的硬度、热导率、热震性能以及极高的强度等优点得到了越来越多的关注。自20世纪低压化学气相沉积技术成功制备出金刚石以来,在世界范围内,金刚石的制备技术及应用研究得到了快速发展。分别对国内外自支撑金刚石膜材料的制备技术及相关应用进行简要介绍,并讨论近几年我国在高质量金刚石膜材料制备技术方面取得的进展。目前主要...
目的 通过等离子体喷射制备不同质量CVD金刚石膜并研究其光学及热学性能,试图建立起两种性能的相互关联性。方法 采用光学显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和NETZSCH LFA467导热仪检测CVD金刚石膜的表面形貌、晶粒尺寸、结构特征和红外光学性能、热学性能。结果 金刚石自支撑膜的光学性能及热学性能密切相关,本质上取...
目的 研究W-Mo表面合金化对γ-TiAl合金抗高温氧化性能的影响。方法 采用双层辉光等离子合金化技术在γ-TiAl合金表面进行W-Mo合金化,通过恒温氧化试验评价改性层的抗氧化性能,并通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪对氧化膜表面及截面形貌和相组成进行分析。结果 使用双层辉光等离子合金化技术可以在γ-TiAl表面制备出W-Mo改性层,改性层厚度为9μm,最...
目的 对单晶金刚石进行紫外激光加工,分析紫外激光对金刚石的辐刻效果。方法 在真空环境中,采用波长248 nm（KrF）、脉冲能量500-700 mJ、脉冲频率1-9 Hz、激光功率0.5-6.3 W的脉冲激光对单晶金刚石靶材进行了辐照,并采用光发射谱（OES）对辐照过程中产生的等离子体进行了诊断,采用扫描电镜（SEM）和拉曼谱（Raman）对辐照后的金刚石进行了表征...
目的 研究粉末粒径对等离子喷涂YSZ涂层孔隙结构的影响。方法 针对两种粒径的YSZ粉末,采用大气等离子喷涂方法制备了热障涂层并进行高温热循环处理。通过定量金相技术,分析两种涂层孔隙结构的差异及其在热循环过程中的演化规律。结果 45-60μm YSZ粉末制备的涂层的热循环寿命比15-25μm粉末制备的涂层高40%。两种涂层的孔隙结构具有明显差异。喷涂...
目的 通过等离子体处理石墨膜,提高石墨膜表面的亲水性。方法 采用不同的工艺条件对石墨膜进行等离子体处理,测试石墨膜的表面接触角。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察石墨膜处理前后表面形貌的变化,通过X射线光电子能谱分析石墨膜处理前后表面成分的变化。采用万能材料试验机测试镀铜样品的剥离强度,评价铜镀层与石墨膜的结合力。结果 采...
目的 为了解决锅炉管烟气侧表面烟灰/气所引起的高温腐蚀、冲刷等问题,制备良好的涂层结构并延长其使用寿命。方法 采用等离子粉末熔覆工艺于TP304H奥氏体不锈钢表面制备Ni-Cr涂层,研究了熔覆参数对涂层组织结构的影响规律,并在模拟锅炉煤粉燃烧烟灰/气环境中分别研究了涂层在650℃和750℃的腐蚀行为,利用SEM、EDS及XRD等方法分析了熔覆涂层的组...
目的 制取微弧氧化复合膜,探讨TC4钛合金微弧氧化膜层的形成温度。方法 采用在微弧氧化电解液中分别加入第二相颗粒（α-Al2O3、ZrO2、W）的方法,制得相应的TC4钛合金微弧氧化复合膜,利用第二相颗粒是否发生溶解相变来探测膜层形成的最高温度。结果 在微弧氧化复合膜中均发现了第二相颗粒,α-Al2O3、ZrO2和W粉颗粒均发生了溶解,小尺寸的第二相颗粒...
目的 研究涂层组织形貌对涂层性能的影响。方法 采用低压等离子喷涂方法制备316L不锈钢涂层,通过改变喷涂条件以及热处理工艺分别得到颗粒堆积、层片状和等轴晶三种不同组织的涂层。利用金相显微镜、X射线衍射、显微硬度计和浸泡实验,分析其金相组织、相结构、显微硬度和耐腐蚀性,对比分析三种不同涂层的性能。结果 等轴晶涂层只含奥氏体相,而颗...
目的 在铝合金表面制备含氟疏水涂层,改善其综合性能。方法 以Al2O3∶PFA质量比为4∶1、3∶1的混合粉末为热喷涂粉末,采用大气等离子喷涂（APS）技术,调整工艺参数,于铝基体上制备不同的PFA/Al2O3复合疏水涂层,对涂层的相组成、显微结构、结合强度、显微硬度及疏水性能等进行了评价。根据两种粒子在等离子焰流当中的特征及沉积状态,讨论并分析其...
目的 对TiO2基涂层的等离子喷涂工艺参数进行优化。方法 采用正交实验、基材温度采集并结合涂层微观形貌分析、能谱分析、结合强度试验、显微硬度测试等方法,研究了喷涂电流、喷涂距离、主气流量对涂层组织及性能的影响规律,并获得了优化的喷涂工艺参数。结果 涂层分熔融区和部分熔融区,呈现双模结构的混合微观结构特征,截面形貌凹凸不平,并以机...
碳-化学对于缓解能源危机和环境问题具有重要意义,相关催化剂的研发一直是该领域的研究热点。等离子体在增强催化剂性能方面的优势得到了众多研究者的认可。综述了三种常见的冷等离子体——低气压辉光放电、介质阻挡放电、大气压等离子体射流,在增强制备碳-化学催化剂方面的研究进展。从目前的研究结果来看,等离子体制备的催化剂具有活性组分粒...
金刚石在量子信息器件、生物医药载体、生物传感器、高性能电极、化学分析传感器等诸多领域具有极大的应用价值,金刚石表面刻蚀技术是实现金刚石上述应用的关键所在。常见的刻蚀技术可根据刻蚀剂的物相分为熔盐刻蚀、气相刻蚀、固相刻蚀、气固相混合刻蚀、等离子刻蚀这五类。熔盐刻蚀是利用熔融离子化合物对金刚石表面进行刻蚀,其刻蚀机理主要是...
目的 摸索纳米氧化铝钛喷涂工艺,并重点研究其机械性能。方法 采用大气等离子喷涂方法在金属表面制备了纳米结构的氧化铝钛系陶瓷涂层,固定喷涂电流、喷涂距离和送粉器转速,通过调整主气压强和喷涂电压,制备了四组工艺的热喷涂试样,优化了制备工艺。表征了优化后涂层的结合强度、显微组织、硬度及断裂韧性、杯突性能和抗热震性能,并研究了纳米陶...
目的 定量理解等离子喷涂8YSZ热障涂层浸入铝熔体中的热冲击行为。方法 基于热-力耦合计算方法有限元数值模拟,研究等离子喷涂8YSZ热障涂层浸入铝熔体时涂层中的瞬态温度场和瞬态应力场,以及涂层预热温度、陶瓷层厚度对应力分布的影响。结果 温度场计算表明,在涂层浸入铝熔体0.1 s时,涂层表面就达到了铝熔体温度。随着涂层浸入铝熔体的时间增加,...
目的 增加准分子激光晶化最优能量密度的工艺窗口以及提高晶化后多晶硅晶粒尺寸的均匀性,并最终改善低温多晶硅薄膜晶体管（Low Temperature Poly Silicon Thin Film Transistor,LTPS TFT）的特性。方法 采用PECVD技术在玻璃基板上沉积不同厚度及折射率的非晶硅薄膜（Amorphous Silicon Film）。利用高温退火炉脱氢后进行准分子激光退火（Excime...
目的 提高金属针布产品（高碳微合金钢）的表面质量,降低针布产品的表面粗糙度值,有效提升产品的使用效果。方法 采用电解质等离子抛光工艺在针布产品上展开工艺研究,探索了不同电解质浓度（无机盐质量分数）、不同生产速度和不同电解质等离子抛光单元组数对针布表面粗糙度的影响。利用非接触式粗糙度扫描仪测试粗糙度Ra,以此对针布表面的抛光质...
目的 寻找有效抑制镁合金腐蚀的缓蚀剂,提高镀层质量。方法 研究缓蚀剂的种类和用量对缓解镁合金腐蚀的影响,研究不同缓蚀剂对化学镀镍层的影响。采用全浸失重实验对缓蚀剂的性能进行评价,并通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和电化学测试对不同缓蚀剂下所得镀镍层的性能进行表征。结果 经过初步筛选,六次甲基四胺...
目的 提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法 在Na2SiO3-NaOH-Na2B4O7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进...
目的 优化镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的制备工艺。方法 制备锌系磷酸盐化学转化膜,采用点滴实验、电化学测试对化学转化膜进行耐蚀性评价,并通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对膜层进行表征,研究主盐、温度和添加剂对镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的影响。结果 转化溶液中氧化锌、磷酸、氟化钠、酒石酸钠的浓度...
目的 优化出镁合金浸锌前处理的处理液络合剂及工艺条件。方法 研究镁合金浸锌前处理处理液的络合剂,确定出适用的络合剂,并在最佳络合剂的条件下,研究前处理液pH值和温度的变化对化学镀镍层的影响。采用电化学测试、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对化学镀镍层进行耐蚀性评价,并对其微观形貌进行表征,确定出最佳络合剂和工艺条件。结...
缓蚀剂技术是一种简单有效抑制金属在腐蚀介质中遭到破坏的腐蚀防护手段,在钢铁、铜等传统金属上已有大量研究及应用。由于镁具有接受电子和给予电子能力都比较低的原子结构特点和高活泼的化学性质,对传统金属材料有效的缓蚀剂对镁合金作用并不理想,所以对镁合金的缓蚀剂研究较少、起步较晚。近年来,经过国内外研究机构的不懈努力,对镁合金缓蚀...
目的 改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能及生物活性。方法 使用微弧氧化技术,分别在以六偏磷酸钠为主盐的电解液和以六偏磷酸钠为主盐、以纳米羟基磷灰石（HA）为添加剂的电解液中,在AZ31镁合金表面制备了微弧氧化涂层。通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）表征了涂层的微观形貌、元素特征和相组成。通过电化学方法和浸泡实...
生物医用钛合金表面物化特性作为影响细胞生物学行为的关键因素,决定了骨-植入体之间的结合质量和速率。针对作者所在研究小组在钛合金表面改性技术研究中所取得的一系列进展进行了综述。在表面形貌制备方面,利用喷砂、激光和微细铣削等机械加工方法和酸蚀、碱热处理、阳极氧化等化学处理方法,在钛合金表面获得了微纳米双级结构。在表面化学成分...
目的 在镁合金上堆焊Al-Si合金涂层,分析Mg/Al界面处过渡区的组织、成分与形成过程。方法 采用低成本、高效的直流脉冲熔化极气体保护焊（DC-PMIG welding）,在低热输入下将ER4043（AlSi5）焊丝堆焊到AZ91D镁合金表面,形成Al-Si合金涂层。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析Mg/Al过渡区的微观组织,讨论过渡区的组织、成分,并分...
目的 提高铝镁合金粉防氧化性能,对其在含能材料中的应用进行探索。方法 选用硅烷偶联剂KH845-4对30μm雾化球形铝镁合金粉进行表面改性,选择反应温度、反应时间、反应浓度作为正交实验因素,通过热分析测试数据对表面改性效果进行评价。以电子能谱、扫描电镜、粒度分析等手段对表面改性前后的铝镁合金粉氧元素含量、形貌和粒度进行分析。结果 经...
目的 提高钛合金空间弯管内表面的研磨效率。方法 使用磁粒研磨法,使磨粒随研磨抛光装置旋转并在机械手驱动下沿弯管中心轴线做往复运动,完成对弯管内表面的研磨。选取了影响磁粒研磨工艺的聚磁装置进行分析,并将影响研磨的主要工艺参数（磁极转速、磁性磨粒粒径、轴向进给速度）用响应面试验设计法进行设计后开展研磨试验,根据试验数据得到了最...
目的 研究钛合金腐蚀加工液中钛离子的去除方式,为化学铣切溶液的循环再生提供理论依据。方法 向钛合金化学铣切溶液中加入沉淀剂去除过量钛离子,借助紫外分光光度计表征溶液中钛离子的去除效果,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究沉淀物的成分及其组织结构,通过调整滤液成分检测循环溶液的化学铣切能力。结果 当钛合金化学铣切溶液中钛离子...
目的 在钛合金表面化学镀镍磷厚镀层,并研究稀土的引入对镀层性能的影响。方法 使用SEM及EDS对化学镀层的厚度及成分进行测试;使用XPS对镀层中的稀土元素价态进行分析;使用XRD对不同热处理方式的镀层进行组成分析;使用显微硬度仪测试经热处理的镀层的硬度;通过电化学测试对钛合金及经热处理的镀层进行耐蚀性分析。结果 经稀性的厚镀层由70μm厚的...
目的 提高AZ91D镁合金的耐蚀性能。方法 用新型的酸性钒/锆酸盐体系在镁合金表面制备化学转化膜,并研究转化膜的最佳工艺条件。选取偏钒酸钠、六氟锆酸以及氟化氢铵在镁合金表面制备钒/锆酸盐转化膜。使用电化学工作站,分别测试转化膜的电化学交流阻抗曲线（EIS）、Tafel极化曲线、腐蚀电流、极化电阻,使用X射线衍射仪（XRD）分析膜层的主要成分...
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