目的提高奥氏体不锈钢的硬度、抗磨损性能。方法利用弧光离子源耦合轴向磁场,对奥氏体不锈钢表面进行等离子体渗氮处理。通过场发射扫描电子显微镜对渗氮层表面形貌及厚度进行分析。利用球盘式摩擦磨损试验机、维氏显微硬度测试仪对渗氮试样的耐磨损性能及硬度进行分析。使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对渗氮层表面的相结构及成分进行分析...
目的减少传统氮碳共渗及后续淬火形成的马氏体层中大量孔洞及其性能差的缺陷,寻求优化的工艺参数,在低碳钢表面获得少孔、高强、高韧的强化层。方法采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜及显微硬度计对不同工艺参数条件下制备的强化层的微观组织结构和性能进行表征。结果氮碳共渗化合物层经850℃加热油淬后转变成多孔马氏体,降低淬火温度、缩短共...
目的探究电极微观结构与降解温度对掺硼金刚石(BDD)薄膜电极电化学降解活性橙X-GN染料废水的影响。方法通过HFCVD技术,在铌基体上分别沉积6、12、18h的BDD薄膜,得到6-BDD/Nb、12-BDD/Nb、18-BDD/Nb电极,将三种电极作为阳极,调控降解温度,分别对活性橙X-GN染料废水进行模拟电化学氧化降解实验。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、电化学工作站分析...
目的制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极(CNTs-Ni/BDD),并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积(PVD)技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、Ra...
目的从超疏水表面的功能设计出发,主动设计三种深宽比的微结构阵列并洞察其在不同润湿接触状态下的疏水性能。方法首先,采用热力学分析方法,建立三种深宽比微结构的系统自由能与其接触角、结构几何参数之间的函数关系,探明自主设计微结构表面的润湿性能。继而,在热力学分析的基础上,采用紫外光刻、电铸和注射成型技术相结合的方法实现三种深宽比...
目的揭示喷丸处理对7075-T651铝合金材料表面应力场和形貌改变的作用机制。方法首先利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件分别建立单颗弹丸和多颗弹丸撞击铝合金靶材的有限元模型,并在符合实验外场边界条件的前提下,获得材料表面200μm深度的内应力分布和不同撞击次数后的表面变形情况。然后通过实验所测结果修正模型丸粒撞击参数,包括网格划分密度、丸粒...
目的以H13热冲压模具钢为研究材料,探索不形成化合物层的低温创新离子渗氮工艺,旨在提高H13钢热冲压模具的抗冲击性和抗疲劳性,延长服役寿命。方法将H13钢试样放在LD-8CL型直流离子渗氮炉内进行离子渗氮处理,渗氮温度分别为470、490、510℃,保温时间为8h。利用光学显微镜、X射线衍射仪、压痕检测法及自行设计的热疲劳实验,对渗氮后的H13钢显微组...
目的提高AISI304不锈钢板表面硬度。方法利用爆炸加载表面硬化方法对3mm厚的AISI304不锈钢板进行了表面硬化处理,通过HXD-1000YM型显微硬度计和JEM-2010型透射电子显微镜对爆炸加载处理后试样的不同部位横截面进行了硬度测量和微观组织表征。采用大型有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对爆炸加载表面硬化过程进行了数值模拟,计算了撞击面平均压力...
目的制备一种TiO2/CNTs复合粒子,并研究它对高氯酸铵热分解的催化作用。方法以钛酸丁酯为钛源、乙酰丙酮为稳定剂,在常温下制备了钛溶胶,之后又以浓酸处理后的碳纳米管为载体,在常压和80℃下,用溶胶回流法制备了TiO2/CNTs纳米复合粒子。采用X射线衍射仪测定了复合粒子的晶体组成,采用透射电镜观察了复合粒子的表面形貌,采用红外光谱和X射线光电...
目的制备具有良好机械稳定性和化学稳定性的超双疏涂层材料。方法采用三种尺寸的微纳米二氧化硅和环氧树脂制成微纳米凹凸结构,在此基础上修饰低表面能的氟碳单分子层,制备超疏水超疏油涂层。分别利用扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱,对涂层表面的形貌和成分进行分析。通过接触角测量仪测试涂层表面的接触角和滚动角。经过砂纸摩...
目的在获得光伏/光热用SiO2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法以聚丙烯酸(PAA,Mw~3000)为模板制备具有核壳结构的SiO2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO2空心球闭孔减反膜。用透射电子显...
目的分析激光冲击与机械喷丸复合强化钛合金表层残余应力场及其在疲劳载荷下的稳定性。方法采用薄壁叶片强化参数先后对TC17钛合金表面进行激光冲击强化和喷丸强化,利用X射线衍射法分析两种工艺复合强化表层的残余应力分布,并分别在25、400℃拉-拉疲劳加载条件下分析复合强化表层残余应力的稳定性。结果激光冲击与喷丸复合强化表面残余应力值为....
目的利用不同激光表面离散淬火方式,改善球墨铸铁材料摩擦磨损性能。方法采用Nd:YAG激光器对球墨铸铁圆盘试样表面分别进行激光环形淬火、条形淬火、点状淬火以及全淬处理,分析处理后球墨铸铁材料的显微组织结构、表面硬度分布状况,利用销-盘式摩擦磨损试验机研究不同激光淬火方式下球墨铸铁磨损与损伤的情况。结果激光离散淬火球墨铸铁后,其表...
目的研究非对称性阶梯槽织构对水润滑止推轴承静态特性的影响。方法首先建立考虑表面织构、紊流以及JFO空化模型的Reynolds方程,再采用有限差分法求解方程,得到织构化轴承的压力分布以及剪应力;然后对压力以及剪应力沿轴承表面积分,求得轴承的承载力及摩擦力;最后研究不同转速以及结构参数下阶梯槽织构对水润滑止推轴承承载力及摩擦力的影响规律...
目的研究医用NiTi合金在Hank’s模拟人体生理溶液中的微磨损行为。方法采用TE66微磨粒磨损试验机对医用NiTi合金进行微磨损测试,计算合金磨损率,采用SEM观察合金磨损后的表面形貌来分析磨损机制。在测试过程中考虑加载载荷、磨损颗粒浓度、磨损颗粒类型及尺寸对合金微磨损行为的影响。结果NiTi合金的磨损率随载荷的增加而降低。当载荷小于1.0N时...
目的研究微/纳米复合超疏水结构的摩擦磨损机制,提高镁合金微摩擦磨损性能。方法首先采用激光刻蚀获得微米结构,然后表面涂覆SiO2纳米颗粒,获得微/纳米复合结构,最后涂覆低表面能物质获得超疏水表面。用接触角测量仪测量超疏水表面的静态接触角,使用微摩擦磨损实验机分析超疏水表面的摩擦磨损性能,使用扫描电子显微镜观察表面磨痕形貌。结果当载...
刀具快速磨损限制了金属切削的进一步发展,表面织构技术的提出为改善刀-屑界面摩擦提供了新思路,也是目前降低刀具表面磨损的有效方法之一。从刀-屑界面切削液存储与润滑、微/纳织构、织构方向、织构类型及形状、织构位置等五个方面,概述了现有刀具表面织构对刀-屑界面摩擦学特性的影响,总结了刀具表面织构的共性作用机理,并进行了分类归纳。相...
目的为解决挺住可靠性不足的问题,研究不同表面技术对提高可靠性的效果。方法采用软氮化、感应淬火和复合技术三种表面处理方法制备挺柱。利用显微硬度计、金相显微镜等对三种挺柱的组织、硬度进行了分析。利用SRV摩擦磨损试验机测试不同挺柱在干摩擦、富油、贫油条件下的摩擦系数,并通过体视显微镜和轮廓仪对磨损后的形貌和深度进行了分析。最...
目的对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀(SCC)行为及机理。方法将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果...
目的分析南海东部某油田隔水导管腐蚀失效行为,便于确定该海上油田隔水导管腐蚀类型,分析其腐蚀特点,指导其防腐处理,从而改善海上油井生产现状,延长油井生产年限,提高油井产能。方法基于废弃隔水导管宏观分析的初步判断,对隔水导管的材质、腐蚀形貌、腐蚀程度与产物成分进行分析。结果该海上油田隔水导管力学性能、化学成分及金相组织均符合API...
目的明确交流杂散电流对埋地管线防腐层剥离和破损处防腐层下腐蚀的影响规律及其导致防腐层剥离的作用机理。方法通过基于COMSOL Multiphysics有限元仿真、交流阻抗谱分析及三维体式显微镜观测等方法,研究在格尔木土壤模拟溶液中,交流杂散电流干扰下,X70钢表面3PE防腐层剥离处的防腐层下腐蚀及剥离机理。结果由于防腐层破损点和剥离区域的存在,...
目的研究塑性条件下受重复轮轨荷载的钢轨表面的初始疲劳裂纹行为。方法建立含表面微裂纹的钢轨二维有限元模型,通过耦合裂纹面对应节点达到无裂纹的效果。经过几次循环加载后取消节点耦合设置,达到出现裂纹的效果。分析随着轮轨循环加载钢轨的响应,计算残余应力强度因子,并利用渐进状态(随着循环次数的增加,裂纹尖端区新产生的塑性越来越小,裂...
目的提高燃气轮机叶片材料镍基高温合金GH80A的抗高温氧化性能。方法利用强流脉冲电子束(High-Current Pulsed Electron Beam,HCPEB)技术对GH80A合金进行表面处理。研究HCPEB辐照前后GH80A的微观结构变化及在850℃恒温氧化后的氧化动力学行为及氧化机制。利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HCPEB诱发的微观结构和氧化产物进行了表征...
目的在含4 g/L S2O32?的铝酸钠溶液中,研究腐蚀时间对Q345钢腐蚀行为的影响,探索腐蚀规律,明确腐蚀机理。方法采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀实验,通过腐蚀失重法、极化曲线、阻抗谱、SEM、EDS等手段,研究Q345钢的腐蚀行为。结果当腐蚀时间从3 d延长至7 d时,腐蚀失重从2.4505 g/m2增大至2.6420 g/m2,点蚀深度从3.3μm升高至4.6μm,超过7 d以后,趋于稳定...
目的提高埋地管道外腐蚀速率的预测精度。方法建立基于核主成分分析法(KPCA)和天牛须搜索(BAS)算法优化的广义回归神经网络(GRNN)腐蚀速率预测模型,通过KPCA对原始数据进行预处理,提取影响管道外腐蚀的主要因素,应用GRNN建立埋地管道外腐蚀速率预测的数学模型,并采用BAS算法对模型进行优化,减小了人为设置参数的影响。以川气东送埋地管段为例,分...
目的研究给水加氧工况下溶解氧浓度对锅炉金属氧化行为的影响,获取给水加氧处理的最佳溶解氧浓度。方法以高压釜模拟发电厂高温高压水汽环境,在不同氧浓度下对SA-210C和15CrMoG试片进行高温氧化,分别绘制两种材料的时间-增重曲线,并拟合氧化动力学方程,研究了加氧处理对材料氧化动力学规律的影响。通过电化学阻抗法测试得到极化阻抗Rp和氧化膜电...
目的研究壳聚糖对铝合金表面天冬氨酸-钛锆转化膜组织结构及耐蚀性能的影响。方法在5083船用铝合金表面分别制备添加不同含量壳聚糖的天冬氨酸-钛锆转化膜,采用SEM、EDS、FT-IR、XPS等表征手段,对转化膜的组织结构以及成分进行分析。通过电化学工作站对添加不同含量壳聚糖转化膜的开路电位-时间曲线及极化曲线进行分析。结果成功制备了添加不同...
目的研究高质量单晶金刚石外延生长工艺。方法使用X射线白光形貌束分析了等离子体表面刻蚀处理前后单晶金刚石位错密度的变化,随后使用等离子体刻蚀预处理工艺,通过改变沉积温度研究了其对金刚石质量的影响。为了表征温度对单晶金刚石质量的影响程度,使用拉曼光谱和X射线衍射摇摆曲线等方法分析了单晶金刚石质量以及位错密度的变化情况,进而确定...
目的在反应沉积时补充金属离子,增加薄膜中金属氮化物硬质相的数量,优化复合磁控溅射Zr-B-N薄膜的制备工艺,揭示N2流量比(N2/(N2+Ar))对Zr-B-N薄膜结构和性能的影响规律,进一步强化Zr-B-N纳米复合薄膜。方法采用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术沉积Zr-B-N薄膜,借助X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜、纳米压痕仪、划痕测试仪和摩...
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