等离子喷涂纳米ZrO_2功能梯度热障涂层的孔隙结构

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米ZrO2功能梯度热障涂层,采用定量金相分析技术分别研究了表面陶瓷层、中间层及界面处的孔隙率、孔隙尺寸和孔隙形状.结果表明:各区域的孔隙率、孔隙尺寸和孔隙形状系数服从各自相似的概率分布;界面处孔隙率最高为6.87%,表面陶瓷层和中间层孔隙率略低;涂层中尺寸在1μm以下的孔隙数量最多,约占65%;孔隙大多呈等轴状,所占比例在70%～73%之间.     

EB—PVD热障涂层皱曲问题研究进展

热障涂层皱曲是指在高温循环载荷下陶瓷表层／粘结层界面甚至陶瓷层表面发生的凸起或凹陷现象。综合国内外最新的有关皱曲现象的报道,系统地介绍了电子束物理气相沉积（EB—PVD）热障涂层皱曲行为。综述了皱曲的特点、研究历史和研究进展,从微观机理、研究方法和皱曲对涂层性能影响3个方面进行了分析,指出了可行的研究发展方向。     

功能梯度热障涂层热震表面裂纹

作为发动机热端部件上使用的功能梯度热障涂层，其热震性能的好坏直接关系到涂层的使用寿命，涂层内部的裂纹在热震环境下的变化是影响其热震性能乃至使用寿命的直接因素。采用YSZ与NiCrCoAlY等离子喷涂制备了功能梯度热障涂层试样，采用扫描电子显微镜对不同次数热震后的涂层表面不同位置进行了观察比较。结果表明，随试样位置及热震次数的不同，表面裂纹存在显著不同；除主裂纹外，会产生二次裂纹；主裂纹与二次裂纹的宽度存在差异。     

等离子喷涂纳米热障涂层的微观结构特性与性能

热障涂层（TBCs）是由抗高温氧化腐蚀的金属粘结底层和隔热的陶瓷面层构成的复合功能涂层，主要用来为在高温热气流条件下工作的涡轮发动机叶片、燃烧室等热端部件提供高温隔热保护，从而显著降低热端部件的基体温度。采用TBCs不仅能使高温部件材料承受更高的使用温度，进一步提高发动机的工作温度和性能，同时可使发动机寿命和可靠性显著提高，具有极其重大的军事和经济价值。     

热障涂层成分结构工艺的改进

针对现代航空发动机用热障涂层的最新发展，进行了全面的综述分析。系统阐述了涂层成分中加入HfO2，CeO2，La2ZO2等比单纯YO2填充的ZrO2的性能有突出的改变，讨论了多层涂层及梯度涂层结构的内罚函数及黄金分割优化设计的特性。提出获得均匀致密，功能性强的各种喷涂设备的适应性，探索了涂层的微结构形成机理。并指出了热障涂层今后的发展方向。     

等离子喷涂制备耐磨涂层研究进展

综述了国内外等离子喷涂制备传统耐磨涂层的研究情况,介绍了等离子喷涂制备纳米结构涂层和纳米掺杂微米结构涂层的研究新进展,介绍了纳米结构喂料的制备、纳米结构涂层的特殊性能及应用情况,同时还指出纳米结构涂层制备过程中存在的问题.最后,等离子喷涂今后的发展方向和应用前景进行了展望.     

热障涂层在内燃机中的应用

随着热能发动机向高温高效方向发展,在其燃烧系统中工作的许多零部件将经受更严酷的高温。高应力、热冲击、燃气腐蚀和粒子冲蚀作用。这就对发动机材料性能提出了更高的要求。陶瓷材料由于具有耐腐、耐氧化、耐高温、高硬度和较低的摩擦系数等特性而受到广泛的重视。然而,研究表明:整体陶瓷零件在发动机中的应用目前仍面临着     

物理气相沉积(PVD)制备氧化铝涂层

1 引言 由于氧化铝薄膜具有令人关注的优异性能,如高温稳定性、化学稳定性、低的热导率和电导率等,目前利用化学气相沉积(CVD)涂覆氧化铝薄膜作为耐磨涂层材料已广泛应用于硬质合金切削刀片.它在其它领域没有得到广泛应用的主要原因是这类涂层的工业规模制备需利用高温CVD进行处理.虽然CVD处理方法有许多优点,但其最大的缺点是在处理过程中需要高温(1000℃).     

热障涂层平头压痕蠕变研究

研究典型热障涂层(thermal barrier coating,TBC)系统在圆柱形平头压痕下的蠕变响应。考虑刚性压头、弹性压头和弹性磨损压头作用下,压头压痕深度随时间的变化规律和压头前方的Mises应力分布,分析压头尺寸和外载荷变化对压痕深度和Mises应力分布的影响．可以得出结论,平头压痕下TBC系统的蠕变在较短时间内即达到稳态,压痕深度随外载荷和压头半径的增大而增大;在相同载荷和压头半径下,压痕深度的影响表现为弹性磨损心头大于弹性压头,弹性压头大于刚性压头;对于弹性磨损压头,在相同载荷和压头半径下,压痕深度随磨损圆角半径的增大而增大。     

碳离子束注入辅助蒸发低温沉积DLC薄膜研究

采用碳离子束注入辅助蒸发技术低温沉积了DLC薄膜,对薄膜沉积的工艺参数进行了优化,并对该薄膜的摩擦学行为进行了探讨。研究发现:碳离子束注入辅助蒸发技术沉积的DLC薄膜在离子量为3.0×1017ions/cm2,沉积率为0.1nm/s时具有最小的摩擦因数(<0.1);电流为2.0mA比3.0mA条件下所沉积的DLC薄膜表面光滑;磨损试验后,DLC薄膜的表面只有轻微磨损的痕迹。     

静电辅助气溶胶化学气相沉积法制备Al_2O_3薄膜

以乙酰丙酮铝为前驱体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积(ESAVD)方法,在Si(100)衬底上制备了Al2O3薄膜,并采用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和自动划痕仪等设备对制备的薄膜进行了表征。结果表明:采用ESAVD法制备的Al2O3薄膜平整致密而且晶粒细小,薄膜与基体之间及薄膜内部都未出现开裂现象;薄膜与基体的结合力约为5.56 N;沉积得到的薄膜为化学计量比为2∶3的氧化物薄膜;退火前的薄膜为非晶态,在1 200℃退火保温2 h后薄膜转变为-αAl2O3。     

高能离子束辅助沉积制备钛纳米膜

用离子束溅射沉积和高能离子束辅助沉积方法制备了具有择尤性的钛纳米薄膜,并采用原子力显微镜、X射线衍射仪和俄歇电子谱仪研究了试样表面预处理、离子束流和温度等离子束工艺参数对钛薄膜结构的影响。结果表明：离子束溅射沉积的钛膜在[002]和[102]晶向上呈现出明显的择尤生长现象,并分别在该两个晶向上表现出纳米晶型和非纳米晶型结构;当用高能离子束辅助沉积时,[102]晶向择尤生长现象消失,且钛膜的结构对束流变化较为敏感,束流较低时,钛膜为纳米结构且择尤生长现象减弱,而束流增加时晶粒长大,择尤生长现象叉增强。另外钛膜容易受到氧的污染,并随辅助离子强度增加而增强。     

物理气相沉积技术的研究进展与应用

介绍了物理气相沉积技术的新工艺、新进展及其特点,总结了物理气相沉积技术的一些新应用.指出特殊功能复合膜的制备、复合膜的研究与应用以及超硬膜制备将是物理气相沉积技术今后研究的重点.     

用于辅助镀膜的霍尔等离子体源

论述了该源的工作原理 ,讨论并测试了该源最佳的磁场及分布。设计采用了永久磁铁并利用极靴产生发散磁 ,沿轴向有较大梯度的磁场 ,又称该源为端部霍尔加速器。最后给出了束流及均匀区实测结果     

氩气浓度对热丝法化学气相沉积纳米金刚石膜的影响

采用热丝化学气相沉积方法,以Ar+CH4+H2混合气体作为气源,通过改变氩气浓度,在单晶硅(100)基片上沉积纳米金刚石膜;采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等分析了纳米金刚石膜的形貌、微结构以及残余应力。结果表明:随着氩气浓度的增大,膜的晶粒尺寸逐渐减小到纳米级;由于晶粒细化导致膜内残余应力由拉应力变为压应力,并且压应力随氩气浓度的增大呈现先增大后减小的趋势;当氩气体积分数为98%时,即在贫氢的气氛中成功获得了平均晶粒尺寸为54 nm、均方根粗糙度约为14.7 nm的纳米金刚石膜。     

高质量光学薄膜制备用新型无栅霍尔离子束辅助镀膜系统

介绍一种无栅霍尔离子束辅助镀膜系统。并对该系统的特点、性能和应用结果作了叙述。     

等离子辅助镀膜技术在优质高产的镀膜系统中的应用

大规模生产高质量薄膜产品是今后镀膜设备需要解决的问题。等离子体或离子辅助镀膜现在被广泛应用于高质量膜系生产中并取得了良好的效果,但是主要由于等离子体或离子源的原因,产能不高。介绍了一种新型精密光学镀膜系统和一种新型溅射镀膜系统。新的系统能够优质高效地生产复杂膜系,特别适合大规模生产。     

PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究

为了制备高质量氮化硅薄膜,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)进行氮化硅的气相沉积,讨论了工艺参数对薄膜性能的影响,验证设备工艺均匀性和批次间一致性。通过高低频交替生长低应力氮化硅薄膜,并检测薄膜应力,对工艺进行了优化,探索最佳的高低频切换时间。研究了PECVD氮化硅薄膜折射率、致密性、表面形貌等性质,制备出了致密的氮化硅薄膜。研究结果表明,PECVD氮化硅具有厚度偏差小、折射率稳定等特点,为其在光学等领域的应用打下了基础。     

提高CVD金刚石薄膜刀具膜—基附着力的工艺方法评述

提高金刚石薄膜与硬质合金基底之间的附着力是CVD金刚石薄膜刀具得以推广应用的关键因素。本文介绍了国内外采用CVD法制备金刚石薄膜刀具时提高膜—基附着力的典型工艺方法 ,评述了WC Co基底预处理及沉积工艺对CVD金刚石薄膜与基底之间附着力的影响