C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺，在预黏接Kevlar-49纤维布的C／PMR-15基体上制备WC—Co涂层。结果表明：预黏接Kevlar-49纤维布后所得的WC—Co涂层连续致密，这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征，为涂层粒子沉积提供了有利条件。经260℃至室温的热冲击300次后，涂层未出现明显剥落，原始裂纹基本无扩展现象，这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能。     

热喷涂技术制备锌镍合金涂层及性能研究

介绍了采用电弧线材喷涂和火焰线材喷涂两种热喷涂工艺制备锌镍合金涂层,并对两种工艺所制备涂层的结合强度和耐热疲劳性能进行了研究。     

铝基体上 ZrO2/NiCrCoAlY梯度涂层的研究

针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度涂层，对其性能与显微组织结构进行了研究。     

TC4钛合金表面激光原位反应制备TiN涂层及性能研究

TC4钛合金因其具有质量轻、强度高、延展性强等特点,被广泛应用于医学、航空航天等各个领域。近年来,关于钛合金的研究日益深化。为进一步提升钛合金表面硬度,通常采用涂层制备的形式。研究表明使用激光原位反应原理制备的氮化钛涂层具备良好的抗腐蚀性、抗磨损性以及更强的表面硬度。由于钛合金本身硬度不高,在使用过程中极易产生严重的表面磨损,大大缩短钛合金产品的使用寿命,因此,对TC4钛合金进行涂层制备至关重要。良好的涂层性能有助于扩大钛合金材料的适用范围,提升钛合金的综合性能。     

石墨基金刚石涂层电极的制备及性能研究

采用固体三氧化二硼，用热丝辅助化学气相沉积法在石墨衬底上沉积了掺硼金刚石涂层。用喇曼谱、扫描电镜及电导一温度关系研究了掺硼金刚石涂层的生长气压和掺硼浓度等主要工艺参数对涂层的形貌、结构及电学性能的影响和涂层的循环伏安特性。结果表明，石墨基金刚石涂层电极具有优良的电化学性能。     

磁控溅射制备高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层摩擦学性能

为改善高熵合金涂层的摩擦学性能,通过石墨与AlTiVCrNb高熵合金靶共溅射制备(AlTiVCrNb)C涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析涂层的成分、表截面形貌和物相,采用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的硬度、弹性模量和摩擦学性能,采用白光干涉三维形貌仪表征涂层的磨损情况。试验结果表明：随着涂层中碳含量增加,高熵组分从BCC/FCC双相向单一FCC结构转变,且涂层的微观组织结构也随之变化;由于碳化物的形成和固溶强化,涂层呈现良好的摩擦学性能;在涂层碳原子分数为20.83%时,涂层的摩擦性能和力学性能达到最优,此时摩擦因数最低,为0.35,涂层硬度与弹性模量最高,分别为17.84、182.72 GPa。研究表明,在磁控溅射工艺中石墨与AlTiVCrNb高熵合金共溅射,可以获得摩擦学性能良好的高熵碳化物(AlTiVCrNb)C涂层。     

电弧离子镀制备TiN/TiSiN多层涂层及其性能研究

为提高单一TiN涂层的性能,采用AS600DMTXBE型阳极层离子源辅助电弧离子镀系统制备TiN层和TiSiN层厚度比分别为1∶2、2∶2、3∶1的TiN/TiSiN多层涂层。研究不同厚度比的TiN/TiSiN多层涂层的形貌、结构以及性能,并与TiN涂层性能进行比较。结果表明：TiN/TiSiN多层涂层为TiN面心立方结构,其中厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的TiN(111)衍射峰较强;厚度比为1∶2的TiN/TiSiN多层涂层摩擦因数最低,表明掺入Si的含量越大,涂层减摩性能越好;TiN/TiSiN多层涂层的减摩作用、硬度和结合强度都优于TiN涂层,且厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的硬度和结合强度均最大;厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的耐腐蚀性最高,表明Si元素的掺入能够提升涂层的耐腐蚀性能。     

超高压电缆护套外表面高分子耐磨导电涂层制备与性能研究

超高压输电电缆塑料绝缘护套的安全可靠性必须通过在护套外表面涂覆导电涂层来测试,为了改进目前工程上普遍采取的导电石墨干粉涂抹方法形成检测干膜的明显不足,避免涂抹过程中污染环境和对操作人员造成粉尘伤害,防止碰擦而使干膜脱落或者玷污接触物,采用环氧树脂和导电石墨的复合配方,采取液相固化成膜的工艺路线,制备出用于检测的导电耐磨涂层。经涂层导电性和附着力试验表明,石墨含量增大到渗流临界值时,涂层开始具有导电性,石墨含量继续增大时,涂层表面电阻值显著下降,涂层附着力也逐渐降低,当石墨含量达到约1.5倍渗流临界值时,电阻值低达3650Ω且趋于稳定,涂层附着力最小。在M-2000型磨损试验机上对各种涂层的摩擦磨损特性研究表明,在环氧树脂基体中填充导电石墨不仅有效提高涂层导电性,同时起到减摩作用,改善涂层耐磨性。石墨含量约为1.25倍渗流临界值时涂层比磨损率最低为1.791×10-10mm3/(N.m)。通过扫描电镜对涂层划痕和磨痕形貌显微分析,探讨石墨含量对涂层附着力和摩擦学性能的影响机制。     

金属陶瓷表面硬质涂层的制备及其与基体结合强度研究现状

金属陶瓷因既具备金属材料优异的强度、高温导热性和热稳定性,又具备陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀等特性而广泛用于制造切削刀具。金属陶瓷耐磨性和硬度不足的问题限制了其应用范围,在其表面制备硬质涂层可以解决这一问题,但是涂层的结合强度弱,易剥落。介绍了硬质涂层的制备方法、涂层与基体结合强度的影响因素,阐述了提高硬质涂层结合强度的方法,最后对金属陶瓷表面硬质涂层的制备技术及结合强度的提高进行了展望。     

碳钢表面等离子喷涂陶瓷涂层的制备及表征

采用不同的喷涂功率,在Q235钢表面喷涂氧化铝涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相照相机和显微硬度计表征不同功率下Al2O3陶瓷涂层的成分、表面和界面形貌、金相组织以及显微硬度.结果表明,等离子喷涂能在碳钢表面形成结构致密的Al2O3陶瓷涂层,其与基体的结合主要以冶金的机械结合为主,硬度较基体有明显提高.XRD分析表明,陶瓷涂层中主要的成分是稳定的γ-Al2O3相,存在少量的α-Al2O3,同时还有极少量的其他多晶相和非晶相.     

杯形砂轮精密磨削WC—Co涂层磨削力的试验研究

为了了解杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层磨削力的特点,对杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层的磨削力进行试验研究,进而对磨削力的特点、磨削用量影响规律和频率特性等方面进行分析。分析结果表明,杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层时的磨削力具有其独特性。     

自加热化学液相沉积法制备炭/炭-SiC复合材料及其抗氧化性能

以液态炭源为前驱体、炭毡为增强体,采用自加热化学液相法,以二次沉积法制备了炭/炭-SiC复合材料;考察了温度和氧化时间对该材料质量损失的影响.结果表明:炭/炭-SiC复合材料的抗氧化性能较炭/炭复合材料大幅度提高,质量损失率仅为炭/炭复合材料的15%～20%.     

C/C复合材料热防护涂层残余应力研究

对在C／C复合材料基体上制备的W-TiC梯度功能涂层过程中的残余热应力进行了计算机有限元模拟；并模拟了单-W和单-TiC涂层下的残余热应力分布情况，模拟结果表明，W-TiC的梯度功能涂层与单一涂层相比，具有更好的热应力缓和特性。在综合考虑热应力最小，应力强度比值最小以及纯TiC侧应力状态等因素的基础上，完成了功能梯度涂层体系的热应力缓和特性设计，得到组成分布指数P=1．5的最佳设计结果。     

高钴硬质合金基底化学气相沉积金刚石膜的研究

通过采用二步浸蚀法对硬质合金(WC-12%Co)刀具进行预处理,应用微波等离子化学气相沉积装置,在经二步浸蚀法预处理过的硬质合金上沉积出高质量和结合力强的金刚石涂层.研究了提高涂层附着力的基体预处理方法,用SEM、XRD、激光Raman光谱分析了涂层质量,用切削试验检测金刚石涂层与刀具基底的附着情况,结果表明二步浸蚀基体预处理方法能有效地降低基体表面金属钴的含量,消除沉积过程中Co的负面影响,从而提高金刚石涂层的附着力,使刀具使用寿命明显提高.     

高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的摩擦学特性

运用高速火焰喷涂方法，选用自主研发的Fe-Al／CrsC2喷涂材料，在20钢基体上制备了复合涂层。利用XRD分析了涂层的相组成，利用SEM分析了涂层表面以及磨损表面形貌，对涂层进行了EDAX分析，并对涂层的摩擦学特性进行了研究。结果表明：高速火焰喷涂Fe-Al／Cr3C2复合涂层中主要相包括Fe3Al、Cr3C2和α-Fe相，涂层的磨损率随温度的升高而下降，具有很好的抗高温磨损性能。     

电场对WC-Co/Ti6Al4V摩擦磨损性能的影响

为了研究电场对摩擦副摩擦磨损性能的影响,在自行设计的高速摩擦磨损试验装置上,进行了WC-Co/Ti6Al4V摩擦副的摩擦磨损试验。结果表明：断开摩擦副热电回路可以有效地减小热电流对WC-Co/Ti6Al4V摩擦副摩擦磨损的影响,静电冷却环境下形成的强电场的效果更加明显,在抑制摩擦副磨损的同时还可以改善
Ti6Al4V磨损表面质量。通过扫描电镜及EDS能谱分析可知,静电冷却条件下的列宾捷尔效应削弱了钛合金的黏着能力,从而有效地减小了WC-Co的黏着磨损;WC-Co在高速摩擦时主要以黏着磨损、氧化磨损为主,同时伴有微裂纹的产生。

     

自润滑Cr/C复合镀层钢球对轴承速度性能的影响

应用非平衡磁控溅射技术在6204轴承钢球表面制备出Cr/C复合镀层,用电子透射显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析镀层微观结构,对镀层钢球轴承和无镀层钢球轴承的速度性能和断油性能进行了试验。结果表明,Cr/C复合镀层有良好的显微结构,有大量的石墨存在。与无镀层钢球轴承相比,镀层钢球轴承有缓慢的温升、良好低振动性能和振动的平稳性能,特别是高速运转时,减振效果尤为明显,保证了轴承有优异的高速性能;镀层钢球轴承有良好的自润滑性能,极大提高轴承应急运行性能。     

高速火焰喷涂工艺参数对镍基-碳化钨复合涂层结合强度的影响

利用高速速火喷涂技术在铜基体上制备了镍基一碳化钨复合涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对镍基复合涂层结合强度的影响.结果表明:影响镍基复合涂层与铜基体结合强度的主要工艺参数是燃气压力,其次是喷涂距离和前处理时的喷砂压力;涂层具有良好结合强度的最佳工艺参数为喷涂距离170 mm,燃气压力0.49 MPa,喷砂压力0.4 MPa.     

硬质合金基体预处理工艺对CVD金刚石涂层附着性能的影响

采用热丝CVD法通过不同基体处理工艺在YG8和YG6硬质合金基体上沉积了金刚石涂层,考察了基体表面预处理工艺对基体表面形貌、残留钴含量以及涂层结合力的影响。实验结果表明,一步法酸刻蚀的最佳作用时间为15min左右,无论采用一步法还是二步法,处理后的YG8硬质合金基体表面残留钴均已大幅降低至3%左右,而二步法处理后YG6基体表面钴含量仅为0.66%。通过压痕实验对比分析得出,一步法酸处理15min后的硬质合金基体上沉积的金刚石涂层压痕较小,其最大压痕尺寸为145μm,两步法处理硬质合金基体金刚石涂层压痕面积最小,表现出良好的附着性能。