等离子增强磁控溅射沉积Ti(Al)基纳米复合涂层在铸铝模具上的应用

采用等离子增强磁控溅射技术在H13钢表面制备了TiSiCN、TiSiCON、TiAlSiCN、TiAlSiCON纳米复合涂层,使用扫描电子显微镜,原子力显微镜,X射线衍射仪等研究了涂层的组织和性能,主要讨论了Al、O元素对涂层的显微组织、表面能和高温稳定性的影响。试验结果显示:O元素的加入使涂层致密度降低、表面变得粗糙且产生了少量的柱状组织,但它的加入可以降低涂层的表面能;Al元素的加入能显著降低涂层的表面能,并能提高涂层的耐高温性能。这是因为涂层在高温下没有发生分解,且Al元素在高温下形成致密的氧化膜,阻止了涂层进一步氧化。低表面能、好的耐高温性能是便于铸铝模具脱模,延长其工作寿命最有效的性能指标。     

热压烧结法制备石墨/铜铬自润滑复合材料的组织性能

将机械合金化所制得的铜铬合金粉末,采用热压烧结法制备成石墨/铜铬复合材料,并着重分析了其组织性能。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的相对密度和电导率逐渐降低,硬度逐渐升高,抗弯强度先升后降且于铬含量为1%时达到最大。其中含1%Cr和2%C复合材料的相对密度为99.82%,电导率为85.57%IACS,硬度为HBS 69.34,抗弯强度为330MPa。与常规冷压烧结法相比,热压烧结法所制备复合材料的晶粒更加细小,增强相分布更加均匀,故其综合性能更加优异。     

美国西南研究院（SwRI）等离子全方位离子镀膜技术（PIID）研究及实际应用

文中介绍了美国西南研究院（SouthwestResearch Institute -SwRI）等离子全方位离子镀膜技术（PIID）的最新研究成果。SwRI在等离子表面工程领域为实际应用开发了一些新的技术,PIID 技术为其中的一种。近几年来,SwRI关注的重点是类金刚石（DLC）涂层的高速率沉积,超厚 DLC 涂层,提高耐磨性耐腐蚀性,憎水 DLC 涂层和长管道内表面的镀膜技术。与传统的辉光（PGD）放电技术不同,SwRI基于空心阴极放电（HCD）等离子技术研发了一套独特的镀膜技术。文中讨论了 HCD 技术的原理,使用 HCD 和PGD 技术制备 DLC 的实验结果及这两项技术的实际应用,最后对于 DLC 研究的未来展望进行了探讨。     

石墨/铜铬自润滑复合材料的制备和性能

通过机械合金化制备了Cu-Cr合金粉末,采用粉末冶金法制备了Cu-Cr-C复合材料。改变合金含量,探讨了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、电阻率以及显微组织的变化情况。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的密度和抗弯强度先增大后减小,硬度逐渐升高。     

机械合金化制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料

通过机械合金化制备Cu-5 ％C合金粉,并采用粉末冶金工艺制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料即Cu-(Cu-5％C)-C,研究了制粉工艺和Cu-5％C合金粉对该复合材料显微组织及物理性能的影响.结果表明:随着球磨时间的增加,合金粉中铜的晶格常数先增大后减小,衍射峰强度不断降低,半高宽逐渐增大;球磨40 h后合金粉中的石墨衍射峰消失,再经400℃退火3h则球磨产生的次生相Cu2O衍射峰消失,且石墨峰未复现.当石墨含量为4％,合金碳含量不超过1.5％时,Cu-(Cu-5 ％C)-C复合材料试样的电导率均达61％ IACS以上;当合金碳含量为1.0％时,复合材料的屈服强度显著提高;当合金碳含量达到1.5％时,复合材料中的合金相严重分解,其增强效果大为减弱.     

美国西南研究院等离子全方位离子镀膜技术研究及实际应用

文中介绍了美国西南研究院(Southwest Research Institute-SwRI)等离子全方位离子镀膜技术(PI-ID)的最新研究成果。SwRI从实际应用出发,在等离子表面工程领域成功研发了一些新技术,PIID技术为其中一种。近几年来,SwRI研究的重点为类金刚石(DLC)涂层的高速率沉积,制备超厚DLC涂层用于提高工件的耐磨性和耐腐蚀性能、憎水DLC涂层以及长管道内表面的镀膜技术。与传统的脉冲辉光放电(PGD)技术不同,SwRI基于空心阴极放电(HCD)等离子技术研发了一套独特的镀膜技术,同时讨论了HCD技术的原理,并对HCD和PGD技术制备DLC涂层的实验结果和这两项技术的实际应用进行了讨论。最后,对该技术最新的研究方向进行了展望。     

等离子增强磁控溅射制备TiCr基纳米复合涂层的显微组织和性能

使用等离子增强磁控溅射技术,利用三甲基硅烷TMS(Si-C)以及六甲基二硅氧烷HMDSO(Si-CO)气体在H13钢表面制备了TiCrSiCN和TiCrSiCON纳米复合涂层。结合SEM、AFM、XRD、EDS等研究了O元素对涂层显微组织、物相组成、表面能、硬度、摩擦因数、耐磨和耐高温氧化性能的影响。结果表明：与无氧的TiCrSiCN涂层相比,含氧的TiCrSiCON涂层表面较粗糙,致密度低,且存在典型的柱状组织,从而导致其较高的表面能;O元素的加入提高了涂层的硬度,使TiCrSiCON涂层的耐磨性能显著提高,但TiCrSiCN和TiCrSiCON的摩擦因数相差不大;TiCrSiCON涂层中的Cr元素易与O元素结合形成一层致密的氧化膜,从而提高了其耐高温氧化性能。