低温化学气相渗透法制备Cf/TaC复合材料的研究

利用TaCl5-Ar-C3H6反应体系，用化学气相渗透（CVI）的方法，在炭毡中炭纤维表面沉积TaC．研究了温度对涂层的沉积速率、沉积均匀性、物相组成、微晶尺寸和微观生长形貌的影响．研究结果表明：沉积速率随沉积温度升高先增加后减小，在950℃时达到最大值，在900℃时沉积均匀性最好；在800-1000℃范围内能沉积出结晶度较好的TaC涂层，随着温度升高，微晶尺寸增大；TaC在炭纤维表面为岛状生长模式；随温度升高，岛尺寸先增加后减小，岛扩散能力增强，沉积岛之间相互链接融合．     

低温化学气相沉积SiC涂层沉积机理及微观结构

由MTS-H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了SiC涂层沉积速率和温度之间的关系,MTS-H2体系沉积反应的平均活化能为114kJ/mol,用理论模型证明了低温化学气相沉积SiC为动力学控制过程.SiC涂层表面的显微结构随沉积温度变化而呈现规律的变化:沉积温度T<1150℃时,CVD SiC涂层表面致密、光滑;T≥1150℃时,CVD SiC涂层表面变得疏松、粗糙.随着沉积温度的升高,CVD SiC涂层的结晶由不完整趋向于完整;当沉积温度T≥1150℃,CVD SiC涂层的XRD谱图中除了β-SiC占主体外还出现了少量α-SiC.     

LPCVD法制备SiC-MoSi2涂层的形貌及沉积机理研究

为提高碳/碳复合材料抗氧化性能,以甲基三氯硅烷(MTS)为先驱体,利用低压化学气相沉积(LPCVD)技术在碳/碳复合材料表面制备SiC-MoSi2涂层,通过XRD和SEM分析了不同沉积温度下涂层结构、物相组成及其沉积机理。结果表明,沉积温度对涂层的成分、结构及致密度有较大影响,在1100～1250℃均可成功得到SiC-MoSi2涂层,1100℃所得涂层结构疏松多孔;1250℃制备的涂层中间部位孔隙较多,表层为致密SiC涂层;1150～1200℃之间可得到均匀致密、以MoSi2颗粒为分散相、以CVD-SiC为连续相的SiC-MoSi2双相陶瓷涂层。     

喷涂气体温度对冷喷涂304不锈钢层组织结构与性能的影响

冷喷涂304不锈钢层耐腐蚀性能优良,而喷涂气体温度对涂层组织结构与性能影响较大。采用不同温度的喷涂气体,在低碳钢表面冷喷涂304不锈钢层,探讨了喷涂气体温度对涂层相结构、致密度、厚度、硬度、内聚结合力以及沉积率的影响。结果表明：提高喷涂气体温度对304不锈钢涂层的物相无影响,不会使涂层明显氧化;随喷涂气体温度升高,喷涂...     

Q235钢表面反应火焰喷涂TiB2／Mo2FeB2复相陶瓷涂层的耐蚀性

为了研究TiB2／M02FeB2复相陶瓷涂层的耐蚀性,以Mo粉、FeB粉、Fe粉及TiB2粉为原料,采用反应火焰喷涂技术在Q235钢上制备了TiB2／Mo2FeB2复相陶瓷涂层。采用x射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）分析了粉体和涂层的物相组成与表面形貌,通过浸泡法测试了涂层耐蚀性。结果表明：涂层内含硬质相TiB...     

低压沉积温度对MoSi2涂层微观结构与性能影响

以SiCl₄和H₂为原料,采用低压化学气相沉积（LPCVD）渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi₂涂层,研究了沉积温度对MoSi₂涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响. 研究结果表明：在1100~1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi₂组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi₂两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势. 1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.     

CVD SiC致密表面涂层制备及表征

考察了沉积温度、稀释气体流量对化学气相沉积(CVD)SiC涂层的显微结构及晶体结构的影响,分析得出:沉积温度为1100℃,稀释气体Ar流量<400mL/min时,制备的SiC涂层晶体结构完整、致密.在该制备工艺条件下沉积的SiC涂层密度为3.204 g/cm3,显微硬度为HV 4459.2,弹性模量为471GPa,涂层具有优异的光学加工性能,光学加工后表面粗糙度为0.429nm,能满足光学应用的要求.     

工艺参数对化学气相沉积ZrC涂层形貌和组分的影响

利用ZrCl4-Ar-CH4-H2体系,采用化学气相沉积法(CVD)制备了ZrC涂层。研究了不同基底、沉积温度、先驱体中CH4与ZrCl4浓度比(C/Zr)对涂层形貌、物相和组分的影响规律和作用机制。结果表明,不同基底对该体系沉积的ZrC涂层形貌没有显著影响。沉积温度对ZrC涂层形貌影响较大,当温度从1100℃增加到1350℃时,涂层形貌由片状转变到荔枝状,且涂层中的C含量随温度的升高而增加。先驱体中的C/Zr比对涂层形貌和组分也有重要影响,当C/Zr比从8.5减小到3.5时,涂层由疏松多孔形貌经菜花状向玻璃态形貌演变,且涂层中的C含量随C/Zr比的减小而减少。     

高温化学气相沉积法制备致密碳化钽涂层

采用高温化学气相沉积法(CVD)在高纯高密石墨基片的表面沉积了碳化钽(TaC)涂层。通过研究气化温度、气体流量及沉积温度对TaC涂层表面质量的影响,确定了高温CVD法制备TaC涂层的工艺参数,最终获得高致密度的TaC涂层。     

低压沉积温度对MoSi2涂层微观结构与性能影响

以SiCl₄和H₂为原料,采用低压化学气相沉积（LPCVD）渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi₂涂层,研究了沉积温度对MoSi₂涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响. 研究结果表明：在1100~1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi₂组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi₂两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势. 1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.     

沉积时间对ZrTiN涂层微观结构及性能的影响

采用多弧离子镀膜法,在YT15及YG8硬质合金基体上沉积ZrTiN硬质涂层,并分析涂层微观形貌、物相组成、涂层的厚度、硬度及结合力等性能参数随沉积时间的变化。结果表明:沉积时间不会影响ZrTiN涂层的晶面指数,涂层中只有单一面心立方结构相形成,且晶面指数始终为(111);涂层的晶粒尺寸约为10nm且随沉积时间变化不大。沉积时间为120min时,涂层的显微硬度和结合力明显下降。     

沉积真空度对铝化物涂层相结构和高温氧化行为的影响

采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)工艺,在沉积真空度为150mbar、200mbar和250mbar的条件下分别在镍基单晶高温合金基体上制备了三种铝化物涂层,研究了沉积真空度对铝化物涂层相结构和高温氧化行为的影响。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征方法系统分析了三种铝化物涂层的相结构、显微形貌和化学组成。结果表明：三种沉积态铝化物涂层的相结构均为β-NiAl相,沉积真空度为200mbar的涂层样品还存在Ni_1.04Al_0.96和Ni_1.1Al_0.9双相结构;经1100℃静态氧化后,三种涂层表面均形成了Al₂O₃,β-NiAl相转变为γ′-Ni3Al相,沉积真空度为250mbar的涂层样品中γ′-Ni3Al相的峰强度最低;三种铝化物涂层的氧化增重速率分别为0.037g/(m²·h)、0.022g/(m²·h)和0.018g/(m²     

黏结相含量对超音速火焰喷涂TiB_2-Ni涂层组织和性能的影响

以机械合金化工艺制备的TiB2-40Ni和TiB2-50Ni粉末为原料,利用超音速火焰喷涂沉积不同TiB2-Ni涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能。结果表明,TiB2-40Ni和TiB2-50Ni涂层致密,孔隙率分别为1.25%和0.12%;涂层的主要物相为TiB2和Ni;显微硬度值分别为(643.5±56.8)HV0.3与(597.9±36.1)HV0.3;涂层均具有较好的抗热震性能,其中以TiB2-50Ni涂层最佳;经过120h熔融铝硅腐蚀后发现,两种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,TiB2-50Ni涂层试样具有最好的耐腐蚀性能。     

制备工艺对CVD Si3N4涂层沉积速率的影响

采用HSiCl3-NH3-N2(稀释气体)体系在石英陶瓷基板上通过低压化学气相沉积(LPCVD)法沉积出了Si3N4涂层,研究了工艺条件对涂层沉积速率的影响.结果表明,在没有稀释气体的情况下,随着沉积温度升高,Si3N4涂层的沉积速率逐渐增加,在850℃附近达到最大值,随着反应温度的进一步升高,涂层沉积速率下降.当存在稀释气体时,在所选温度范围内随着沉积温度的升高,Si3N4涂层的沉积速率一直增大,反应的表观活化能约为222KJ/mol.随着原料中NH3/HSiCl3流量比值的增大,Si3 N4涂层的沉积速率逐渐增加,随后稳定,但稍有下降趋势.在所选稀释气体流量范围内,Si3N4涂层的沉积速率随着稀释气体流量的增加而增大.     

TC4钛合金电火花沉积反应合成Ti(CN)涂层

利用自制的电火花沉积充气密闭式保护装置和DZ-1400型电火花沉积机,以石墨为电极,以工业氮气为保护气和反应气,在TC4钛合金基体上制备Ti(CN)强化层.利用SEM分析了沉积层单沉积点表面形貌和组织结构,利用XRD测定了涂层物相组成,利用XPS分析了沉积层表面元素组成,利用SEM和AES分析了沉积层截面形貌、结合状态和元素组成.结果表明,沉积层是反应涂层,强化相由电极元素C、保护气体元素N和基体元素Ti反应生成,沉积层主要由TiC0.51N0.12相、Ti0.80V0.20相和C相组成,沉积层与基体结合致密,呈冶金结合.     

包埋浸渗/气相沉积二步法在C/C复合材料表面制备SiC涂层

采用包埋浸渗法和化学气相沉积(CVD)法相结合在炭/炭(C/C)复合材料表面制备了SiC涂层, 借助扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射等检测手段对涂层的微观组织形貌、元素分布和物相组成进行了观察与分析. 结果表明:包埋法制备的SiC涂层与C/C复合材料基体的界面处形成了梯度过渡层, CVD法制备的涂层十分致密, 有效填充了包埋SiC涂层中的孔隙, 因此, 二步法制备的SiC涂层具有良好的防氧化性能, 涂层试样在1500℃静态空气中氧化60h失重率仅为2.01%. 试样失重的主要原因是其在高低温热循环过程中氧气从涂层中的微裂纹扩散至基体表面, 从而引起基体氧化所致.     

磁控溅射法制备TiB2涂层的研究进展

TiB2熔点高、硬度高、密度低、电阻率低、高温下化学稳定性好,是一种应用潜力巨大的涂层材料.磁控溅射法是一种重要的制备TiB2涂层的物理气相沉积方法,具有沉积温度低、基体可选择范围大的优点.分析和总结了偏压大小与极性、基体温度和气压等工艺参数对涂层沉积速率、显微结构(包括形貌、结晶度、织构和晶粒尺寸等)、性能(包括硬度、弹性模量、结合强度和摩擦学性能)和残余应力的影响,并概括了目前降低残余应力的途径.     

C/C复合材料的非晶SiO_2涂层制备及其生物活性

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,N_2为载气,在C/C复合材料表面通过低压化学气相沉积(LPCVD)得到非晶SiO_2涂层。研究了沉积温度对涂层成分、涂层形貌和沉积速率的影响。通过XRD、XPS、FTIR、SEM和EDS等测试手段,对涂层的成分、微观形貌以及模拟体液浸泡后材料的生物活性进行了表征和分析。实验结果表明:涂层的主要物相为非晶SiO_2;模拟体液浸泡至35天,样品表面生成类骨羟基磷灰石,与未涂层的C/C复合材料相比,表明非晶SiO_2涂层具有良好的生物活性。随着沉积温度的增加,沉积速率增大,涂层包覆更加完整;SiO_2颗粒由不规则形状转变为规则的球形,最后转变成多边形。     

化学气相沉积温度对钽涂层的显微组织及力学性能的影响

为了探究沉积温度对化学气相沉积金属钽涂层组织及性能的影响,利用TaCl5?H2?HCl反应体系,以冷壁式化学气相沉积法(CVD)用不同沉积温度在钼基体表面沉积了钽涂层。研究了不同沉积温度下的化学气相沉积钽涂层的显微组织、力学性能及断口形貌等。结果表明:在1 000～1 300℃范围内,涂层晶粒尺寸随沉积温度的升高逐渐增大,涂层的抗拉强度和延伸率随温度的升高均逐渐降低,涂层的断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂。     

工艺参数对SiO2/S涂层形貌与结构的影响

为了抑制乙烯裂解炉管内表面结焦,采用常压化学气相沉积方法在HP40试样上制备了SiO2/S涂层.用SEM和Raman光谱研究了沉积温度、源物质分压以及气体流速对SiO2/S涂层形貌和结构的影响.结果表明随着沉积温度的增加,涂层组成粒子直径变化不大,粒子之间的结合更为致密,同时生成的三节环Si-O-Si结构逐渐增多,Si-O-S结构逐渐减少.气体流速与源物质分压对涂层粒子形貌的影响规律相似,随着各自参数的增加,涂层粒子逐渐增大,涂层更加致密.源物质分压和气体流速分别为40Pa和0.4m·s-1时,涂层中含有较多Si-O-S和三节环Si-O-Si结构.