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半导体制程设备铝合金涂层腐蚀失效行为研究进展 被引量：2
1
作者 赵阳 王宇航 +1 位作者 张涛 王福会 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期28-45,共18页
在半导体制程设备中,在高温、真空、强腐蚀气体及其等离子体耦合作用下,铝合金涂层极易发生失效.在氯基等离子体中,阳极氧化涂层极易被刻蚀去除,Y_(2)O_(3)涂层的刻蚀速率约为阳极氧化涂层的1/50;在氟基等离子体中,阳极氧化涂层和Y_(2)O... 在半导体制程设备中,在高温、真空、强腐蚀气体及其等离子体耦合作用下,铝合金涂层极易发生失效.在氯基等离子体中,阳极氧化涂层极易被刻蚀去除,Y_(2)O_(3)涂层的刻蚀速率约为阳极氧化涂层的1/50;在氟基等离子体中,阳极氧化涂层和Y_(2)O_(3)涂层均存在氟化物层剥落导致的颗粒问题.通过调节电解液的成分/温度、制备纯铝层可提高阳极氧化涂层的耐蚀性能,提高Y_(2)O_(3)涂层的致密性同样可降低涂层的刻蚀速率,结合远程等离子体清洗技术,避免带电粒子轰击腔室材料,可显著减少反应腔室中颗粒的产生.在刻蚀和薄膜沉积过程中,腔室表面成分发生变化,进而改变等离子体状态,将引发多种工艺缺陷. 展开更多
关键词 半导体制程设备 阳极氧化涂层 Y_(2)O_(3)涂层 腐蚀失效行为 卤素气体 等离子体
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表面微织构的作用机理综述及在航空航天领域典型应用 被引量：1
2
作者 郝秀清 李尚尚 +4 位作者 卢晓红 魏成峰 季霞 张杰 王建平 《上海航天(中英文)》 2025年第1期1-19,共19页
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,航空航天领域迫切需要具有节能降耗功能的技术。表面微织构因具有减磨、减阻等优异的功能特性,在航空航天领域得到广泛应用。本文从减磨、减阻、热管理、防冰、自清洁等方面详细论述了表面微织构... 随着能源危机和环境污染问题的日益严重,航空航天领域迫切需要具有节能降耗功能的技术。表面微织构因具有减磨、减阻等优异的功能特性,在航空航天领域得到广泛应用。本文从减磨、减阻、热管理、防冰、自清洁等方面详细论述了表面微织构的作用机理及其在航空航天领域的典型应用,对表面微织构在航空航天领域应用面临的挑战及解决方案进行总结,并提出了未来的发展方向。 展开更多
关键词 表面微织构 航空航天 减磨 减阻 热管理 防冰 自清洁
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QPQ处理对27SiMn合金钢堆焊镍铝青铜合金涂层组织与性能的影响 被引量：1
3
作者 宿友亮 崔昊 +1 位作者 郜雪楠 郑浩博 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期105-115,共11页
针对淬火-抛光-淬火(QPQ)处理对27SiMn合金钢堆焊的镍铝青铜合金涂层性能影响不明确的问题,该文开展了铜合金涂层的几何特征、组织变化、耐蚀性能和硬度检测等的研究,探讨QPQ处理工艺对铜合金涂层组织与性能的影响,以验证该复合防腐工... 针对淬火-抛光-淬火(QPQ)处理对27SiMn合金钢堆焊的镍铝青铜合金涂层性能影响不明确的问题,该文开展了铜合金涂层的几何特征、组织变化、耐蚀性能和硬度检测等的研究,探讨QPQ处理工艺对铜合金涂层组织与性能的影响,以验证该复合防腐工艺的合理性和可行性。结果表明:碳/氮化与氧化两道工序后,铜合金涂层形成了一种双层结构的渗层,其中金属碳化物跨越双层结构分布,铜的氧化物只在近表层分布,起防腐作用;QPQ处理前后的堆焊铜合金组织均有基体相α、亚稳定相β',以及分散于α相中的多种κ相;高、中温回火作用,致使β'相大量析出α相,基体相融合增大,整体硬度下降;铜合金堆焊层试样表面的耐蚀性保护评级为9级,铜合金堆焊层QPQ处理试样表面的耐蚀性保护评级为10级,QPQ处理后的铜合金表面的耐蚀性并未降低,反而超过了未经处理前的情况。该复合防腐技术在提升缸筒内壁耐蚀性的同时,又兼顾接头孔等其他部位及缸体外表面的耐蚀性,可应用于此类缸筒零部件的维修再制造。 展开更多
关键词 淬火-抛光-淬火处理 表面熔铜 复合涂层 立柱油缸 防腐
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基于混酸和缓蚀剂复配的金属锌设备清洗剂研究
4
作者 程玉山 薛冕 +2 位作者 徐会武 吴晋英 陈敏 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1792-1796,共5页
开发了一种针对金属锌设备的高效清洗剂,通过系统研究盐酸与草酸混合酸的复合效果,并结合22种缓蚀剂单体的缓蚀性能筛选,最终确定了优化的清洗剂配方。该清洗剂采用草酸与盐酸的比例为1∶6,并复配了3‰的geramine(1227)和1‰的KLSS-A作... 开发了一种针对金属锌设备的高效清洗剂,通过系统研究盐酸与草酸混合酸的复合效果,并结合22种缓蚀剂单体的缓蚀性能筛选,最终确定了优化的清洗剂配方。该清洗剂采用草酸与盐酸的比例为1∶6,并复配了3‰的geramine(1227)和1‰的KLSS-A作为缓蚀剂。结果表明,在1 mol/L的浓度下,该清洗剂对金属锌设备的清洗效果最佳,且清洗时间为2 h。利用电化学曲线分析和扫描电子显微镜(SEM)形貌分析,进一步验证了该清洗剂优异的缓蚀性能。该研究不仅解决了金属锌设备在清洗过程中易腐蚀的技术难题,还为相关领域的高效清洗剂开发提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 盐酸 草酸 清洗剂 缓蚀性能 锌
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核燃料锆包壳表面微弧氧化及Cr基复合膜高温蒸汽氧化研究进展
5
作者 薛文斌 李鑫 +6 位作者 王利娇 柴璐琪 周茜 王兴平 徐驰 金小越 杜建成 《表面技术》 北大核心 2025年第15期1-23,共23页
在反应堆失水事故发生时,锆包壳在高温水蒸气中会发生剧烈氧化,并释放氢气,从而引发严重的氢爆事故。通过Cr涂层能显著提高锆包壳的抗蒸汽氧化能力,涂层表面的Cr2O3膜能够显著抑制氧原子向锆基体扩散。在Cr涂层与Zr基体之间插入微弧氧化... 在反应堆失水事故发生时,锆包壳在高温水蒸气中会发生剧烈氧化,并释放氢气,从而引发严重的氢爆事故。通过Cr涂层能显著提高锆包壳的抗蒸汽氧化能力,涂层表面的Cr2O3膜能够显著抑制氧原子向锆基体扩散。在Cr涂层与Zr基体之间插入微弧氧化(MAO)绝缘中间缓冲层,能够抑制Cr/Zr互扩散,以及避免发生Cr/Zr电偶腐蚀。介绍了锆表面MAO膜及MAO/Cr基复合膜的制备工艺及膜层组织的结构特点,重点总结它们在900~1200℃蒸汽环境中的氧化动力学曲线,以及涂层结构、成分演变规律的研究现状,分析Al、Si合金元素对MAO/Cr基复合膜高温氧化行为的影响,还简要介绍MAO/Cr基复合膜的高能离子辐照效应,最后指出一些问题及后续研究方向。MAO膜及MAO/Cr基复合膜具有良好的抗蒸汽氧化性能,但MAO膜在1100℃以上环境中会失去保护能力,而MAO/Cr基复合膜在1200℃蒸汽环境中仍具有较高的防护性能。MAO绝缘中间层能够抑制Cr、Zr互扩散。将Al、Si合金元素添加到Cr层中,能够进一步提高MAO/Cr复合膜的抗氧化能力,Al2O3和Zr2Si阻挡层的形成分别是MAO/CrAl和MAO/CrAlSi复合膜抗高温氧化能力高的主要原因。 展开更多
关键词 微弧氧化 锆包壳 蒸汽氧化 Cr基复合膜 互扩散
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W含量对W-Ni激光熔覆层的微观组织及耐磨性能的影响
6
作者 陈国星 张文利 +5 位作者 李科 刘省勇 闫澳 英会强 刘成威 兰司 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期433-440,共8页
磨损是机械部件的主要失效形式,通过表面改性技术,可有效提高部件的耐磨性能,延长部件的使用寿命,降低生产运维成本。该文利用激光熔覆技术在45钢表面制备了10wt.%Ni、30wt.%Ni 2种不同含量的W-Ni合金熔覆层,采用扫描电子显微镜、维氏... 磨损是机械部件的主要失效形式,通过表面改性技术,可有效提高部件的耐磨性能,延长部件的使用寿命,降低生产运维成本。该文利用激光熔覆技术在45钢表面制备了10wt.%Ni、30wt.%Ni 2种不同含量的W-Ni合金熔覆层,采用扫描电子显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机等,系统分析激光熔覆层的微观组织、微观硬度和耐磨性能。研究结果表明:激光熔覆层与基体呈冶金结合,结合强度高,熔覆层内存在大量的未熔W颗粒硬质相以及少量的孔洞。相比于基体,熔覆层的微观硬度是其2.96倍,并且在高能激光束的作用下,热影响区内产生细晶强化,使得热影响区内的硬度升高。W-10wt.%Ni熔覆层和W-30wt.%Ni熔覆层的磨损失重远低于基体,约为基体的36.11%和41.67%,表明了激光熔覆层具备更优的耐磨性能。同时,W含量越高,激光熔覆层的耐磨性越好。基体的磨痕呈现出较深的沟槽,而激光熔覆层的磨痕较为平缓,基体的磨痕深度远大于激光熔覆层,激光熔覆层可有效强化基体的耐磨性。 展开更多
关键词 激光熔覆 W-Ni合金 微观组织 微观硬度 耐磨性能
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激光辅助冷喷涂制备SiC-316复合涂层的组织与性能
7
作者 于宝义 马洪迪 郑黎 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期295-301,共7页
采用激光辅助冷喷涂(LACS)技术在Q235钢基体上制备了316L及SiC-316L复合涂层,根据不同激光功率下316L涂层的质量确定制备SiC-316L复合涂层的激光功率,进而对比研究了两种涂层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性。结果表明,激光功率的... 采用激光辅助冷喷涂(LACS)技术在Q235钢基体上制备了316L及SiC-316L复合涂层,根据不同激光功率下316L涂层的质量确定制备SiC-316L复合涂层的激光功率,进而对比研究了两种涂层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性。结果表明,激光功率的提升能明显降低316L涂层孔隙率并提升涂层与基体的结合强度。激光功率为500 W时,316L涂层孔隙和微裂纹最少,SiC-316L复合涂层中SiC颗粒在复合涂层中分布均匀,两种涂层均未发生明显氧化、相变现象,涂层与基体的结合机制均为机械结合与冶金结合共存机制。316L涂层和SiC-316L复合涂层的平均硬度分别达到437.7和490.5 HV0.3。常温磨损条件下,SiC-316L复合涂层的摩擦因数较316L涂层降低了35%;600℃高温磨损条件下,SiC-316L复合涂层的摩擦因数较316L涂层降低了18.4%,SiC-316L复合涂层表现出更加优异的耐磨性能。 展开更多
关键词 激光辅助冷喷涂 复合涂层 激光功率 物相成分 硬度 耐磨性
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腐蚀影响下7005铝合金抗拉强度随机分布特性
8
作者 王冠 马金霞 +3 位作者 寇琳媛 李欣辉 白洋洲 余嘉诚 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1484-1495,共12页
铝合金在服役过程中会出现多种损伤的综合影响,腐蚀是最常见的失效形式之一。随着腐蚀的进行,应力逐渐集中,诱发裂纹萌生,给合金的承载性能带来严重威胁。抗拉强度是衡量合金承载特性的重要指标,深入探索点蚀对合金抗拉强度的影响具有... 铝合金在服役过程中会出现多种损伤的综合影响,腐蚀是最常见的失效形式之一。随着腐蚀的进行,应力逐渐集中,诱发裂纹萌生,给合金的承载性能带来严重威胁。抗拉强度是衡量合金承载特性的重要指标,深入探索点蚀对合金抗拉强度的影响具有重要意义。本文以7005铝合金为研究对象,通过试验与有限元手段研究随机点蚀对抗拉强度的影响,基于ABAQUS_Python的二次开发对腐蚀表面进行精细化重建;进一步探明不同的平均蚀坑深度、单位面积点蚀坑数与抗拉强度的关系,最后,预测了随机点蚀影响下铝合金的抗拉强度变化。结果表明:平均蚀坑深度和单位面积蚀坑数均对合金抗拉强度的降低有较为明显的影响,其中,平均蚀坑深度0.7 mm、蚀坑120个的模型抗拉强度降低了20.46%。 展开更多
关键词 随机点蚀 7005铝合金 腐蚀坑重构 抗拉强度 性能评估
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热处理对冷喷涂铁基非晶涂层耐腐蚀性能的影响
9
作者 张香云 丁国强 袁子洲 《金属热处理》 北大核心 2025年第3期270-276,共7页
采用冷喷涂的方法在ZK60A镁合金表面成功制备了Fe基非晶涂层Fe_(78)Si_(9)B_(13),并对其进行低于晶化温度(494℃)的不同温度(300、350、400和450℃)保温30 min的热处理,利用维氏显微硬度计、电化学工作站、扫描电镜等对涂层的硬度、耐... 采用冷喷涂的方法在ZK60A镁合金表面成功制备了Fe基非晶涂层Fe_(78)Si_(9)B_(13),并对其进行低于晶化温度(494℃)的不同温度(300、350、400和450℃)保温30 min的热处理,利用维氏显微硬度计、电化学工作站、扫描电镜等对涂层的硬度、耐腐蚀性及其机理进行了研究。结果表明,Fe_(78)Si_(9)B_(13)涂层结构致密,孔隙率为2.73%,非晶率为92.6%,维氏硬度(836.2 HV0.2)远高于镁合金(68 HV0.2),在SBF溶液中涂层的腐蚀速率(0.55 mm/a)明显优于ZK60A镁合金(9.15 mm/a)。涂层热处理后,随热处理温度提高,耐蚀性先增加再降低。350℃热处理涂层的耐蚀性最优,自腐蚀电位为-0.684 V,腐蚀速率0.26 mm/a。在SBF中浸泡30 d后涂层表面的Ca与P元素比值非常接近羟基磷酸钙中的比值,具有一定的生物活性。 展开更多
关键词 冷喷涂 Fe基非晶涂层 热处理 耐腐蚀性 ZK60A镁合金
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超声辅助激光熔覆Ni_(3)Al基涂层高温摩擦学性能研究
10
作者 袁建军 崔译丹 +4 位作者 李祥 潘光浩 张晟铭 朱瑞贤 卢宏图 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期25-34,共10页
本文以摩尔比为3:1的Ni粉、Al粉和不同质量分数的Si_(3)N_(4)和SiC(质量分数为1:1)粉末为反应粉末,采用超声振动辅助激光熔覆工艺在碳钢表面原位制备了Ni_(3)Al基复合材料涂层,系统对比研究了超声振动对Ni_(3)Al复合涂层的显微组织、显... 本文以摩尔比为3:1的Ni粉、Al粉和不同质量分数的Si_(3)N_(4)和SiC(质量分数为1:1)粉末为反应粉末,采用超声振动辅助激光熔覆工艺在碳钢表面原位制备了Ni_(3)Al基复合材料涂层,系统对比研究了超声振动对Ni_(3)Al复合涂层的显微组织、显微硬度及600℃下摩擦学性能的影响。结果表明:复合涂层主要由Ni_(3)Al、NiAl、Si_(3)N_(4)、SiC等相组成,施加超声振动辅助后,涂层的宏观裂纹明显改善,显微组织更细,平均显微硬度达到446HV_(0.2)~559HV_(0.2),比同成分的涂层硬度最高增加了约23%。当Si_(3)N_(4)+SiC陶瓷粉末质量分数为5%时,涂层呈现出最低的摩擦因数(0.39)、磨损率(5.1×10^(-5)mm^(3)/N·m)。磨损表面均呈现氧化磨损,但采用超声振动后,Ni_(3)Al复合涂层表面由严重的磨粒磨损和塑性变形转变为轻微的塑性变形和磨粒磨损。 展开更多
关键词 激光熔覆 Ni_(3)Al/Si_(3)N_(4)/SiC复合涂层 超声振动 高温摩擦学性能
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TC4表面耐高温氧化熔覆涂层的制备及性能分析
11
作者 郑立娟 谢印凯 +1 位作者 张阔 付宇明 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期97-104,共8页
由于TC4材料在高温环境下易发生氧化失效,因此在高温、海洋等恶劣环境条件下,TC4材料的使用寿命大大缩短。为延长TC4材料表面的耐高温氧化性能,该文采用激光熔覆技术在TC4表面制备含梯度质量分数添加相的耐高温氧化熔覆涂层,并利用扫描... 由于TC4材料在高温环境下易发生氧化失效,因此在高温、海洋等恶劣环境条件下,TC4材料的使用寿命大大缩短。为延长TC4材料表面的耐高温氧化性能,该文采用激光熔覆技术在TC4表面制备含梯度质量分数添加相的耐高温氧化熔覆涂层,并利用扫描电子显微镜(SEM)对涂层的微观组织进行观察,分析添加相对熔覆涂层微观组织形态的影响;然后利用微观硬度试验获得不同材料组分涂层的微观硬度分布,分析添加相含量对熔覆涂层显微硬度的影响;最后利用宏观形貌观察、氧化动力学分析、SEM扫描电镜分析和X射线衍射分析等方法对高温氧化试验后的熔覆试件进行耐高温氧化性能评估,分析添加陶瓷相变量和高温氧化过程对熔覆涂层微观组织及物相组成的影响规律,并探究涂层的耐高温氧化机理。试验结果表明:添加陶瓷相粉末后,熔覆涂层的微观硬度明显提高,微观组织更加细化紧密,高温氧化过程中生成的致密氧化产物能够有效地隔绝高温氧化环境,大幅提升表面熔覆涂层的抗高温氧化性能;熔覆涂层表面生成的高温氧化产物Ta_(2)O_(5)具有结构致密、高温稳定性强且抗氧化性能突出等特点,是提升含陶瓷相TC4熔覆涂层表面耐高温氧化性能的主要原因。 展开更多
关键词 钛合金 陶瓷粉末 高温氧化 激光熔覆
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硝酸钇对电镀镍层微观结构和性能的影响
12
作者 张忠科 马程远 吴伟 《电镀与涂饰》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
[目的]研究镀液中添加不同浓度硝酸钇时对电镀镍层微观结构和性能的影响。[方法]通过循环伏安(CV)分析和计时电流(CA)测试研究硝酸钇对镍电沉积行为的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),结合摩擦磨损试验、显微硬度检测及电化... [目的]研究镀液中添加不同浓度硝酸钇时对电镀镍层微观结构和性能的影响。[方法]通过循环伏安(CV)分析和计时电流(CA)测试研究硝酸钇对镍电沉积行为的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),结合摩擦磨损试验、显微硬度检测及电化学测试,研究了Y(NO_(3))_(3)质量浓度对Ni镀层晶粒形貌、择优取向、力学性能及耐蚀性的影响。[结果]镀液添加Y(NO_(3))_(3)后,镍的沉积电位负移,形核速率增大,Ni镀层晶粒尺寸和表面粗糙度减小,晶面择优取向由(111)转变为(220),显微硬度持续升高,耐蚀性和耐磨性先变好后变差。[结论]镀液的Y(NO_(3))_(3)质量浓度为0.4 g/L时,Ni镀层的综合性能最优,兼具高硬度、低摩擦因数和优异耐蚀性。 展开更多
关键词 电镀 镍 硝酸钇 微观结构 耐蚀性 显微硬度 耐磨性
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铝-氮化硼粉末复合形式对大气等离子喷涂涂层组织及磨损性能的影响研究
13
作者 王玉江 潘王帅 +1 位作者 王旭东 杨焜 《表面技术》 北大核心 2025年第7期247-259,共13页
目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层... 目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层进行微观分析,采用倒置金相显微镜表征孔隙,采用洛氏硬度仪测量涂层的表面硬度,采用氮氧仪测量hBN烧损率,采用高温摩擦磨损试验机对可磨耗性能进行表征。结果Al-hBN粉末粒度较小,流动性较差;CuAl-hBN的粉末粒度较大,松装密度较高,流动性较好;hBN/Al粉末粒度大且均匀,球形度高,流动性极佳;Al/hBN粉末粒度分布范围宽,松装密度低,流动性较差。在喷涂过程中,Al-hBN粉末熔化充分,涂层的孔隙率较低,硬度较高;CuAl-hBN粉末中枝晶状Cu有效保护了hBN,使得涂层中hBN含量增加,且分布均匀;hBN/Al中的hBN烧损率高,含量降低,涂层中的未熔化颗粒较多;Al/hBN粉末中的hBN作为核心被保护,烧损率低,含量高。在可磨耗性能方面,CuAl-hBN涂层以叶片摩擦磨损为主,同时伴随着黏着磨损,其余3种涂层与TC4以黏着磨损为主。结论采用Al/hBN粉末制备的涂层质地软,孔隙率较小,hBN含量较高;在与TC4摩擦销对磨过程中,其黏附量最低,磨痕较平整,可磨耗性能优异。相关结果可为粉末及涂层制备工艺的优化提供有价值的参考,有助于提升涂层的性能和应用效果。 展开更多
关键词 铝-氮化硼 粉末粒径 复合形式 孔隙率 硬度 hBN烧损率 可磨耗性 大气等离子喷涂
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H13钢压射冲头表面激光熔覆工艺的参数优化
14
作者 冷岳峰 张亮 郑春生 《应用激光》 北大核心 2025年第5期9-20,共12页
为解决H13压射冲头表面失效问题,确定激光熔覆技术在H13钢表面制备铁基合金涂层的最优参数,以激光功率、扫描速度、送粉速度3种参数为优化变量,以稀释率和宽高比作为最优化方案的评价标准,基于正交试验法研究上述三种变量对评价指标的影... 为解决H13压射冲头表面失效问题,确定激光熔覆技术在H13钢表面制备铁基合金涂层的最优参数,以激光功率、扫描速度、送粉速度3种参数为优化变量,以稀释率和宽高比作为最优化方案的评价标准,基于正交试验法研究上述三种变量对评价指标的影响,采用极差分析法对正交试验的结果进行分析。采用综合平衡法并建立线性回归模型,最终确定出最优化工艺参数组合为激光功率1 400 W、扫描速率12 mm/s、送粉速度1.2 rad/s。研究结果表明在最优工艺参数组合下生成的铁基合金涂层具有优良的性能。通过分析涂层显微组织和物相发现,涂层主要由α-Fe、FeNi_(3)、FeCr、C_(2)Fe_(5)等物相组成,硬度比基体提高了34.72%。说明Fe60熔覆粉末在H13压射冲头表面熔覆可以形成性能良好的涂层,达到了H13压射冲头的使用要求。 展开更多
关键词 激光熔覆 压射冲头 H13 正交试验 极差分析 Fe60熔覆粉末
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镁合金表面单宁酸转化膜的制备及性能
15
作者 张书弟 许宇恒 +2 位作者 何欢欢 刘琳坤 雷全达 《材料工程》 北大核心 2025年第10期115-123,共9页
仅以单宁酸作为成膜剂,使用化学转化法在AZ91D镁合金表面制备环境友好转化膜,以提升耐蚀性。采用对比实验筛选合适的酸调节转化液pH值;利用响应面(Box-Behnken)法对转化工艺中的pH值、反应温度、转化时间进行优化,得到最佳工艺条件,并... 仅以单宁酸作为成膜剂,使用化学转化法在AZ91D镁合金表面制备环境友好转化膜,以提升耐蚀性。采用对比实验筛选合适的酸调节转化液pH值;利用响应面(Box-Behnken)法对转化工艺中的pH值、反应温度、转化时间进行优化,得到最佳工艺条件,并探讨了pH值对转化膜性能的影响。使用CuSO_(4)点滴实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱评价膜层耐蚀性;利用SEM、EDS对AZ91D镁合金表面形貌及元素组成进行表征。结果表明,单宁酸转化膜的最佳工艺为单宁酸10 g/L、pH值2.7(盐酸调节)、反应温度41℃、转化时间15 min,所得转化膜具有良好的耐蚀性,膜层均匀致密,且覆盖完整,主要由单宁酸的水解产物和与Mg2+生成的螯合物组成。响应面法实验结果显示,pH值对转化膜耐蚀性的影响较大:pH值过低,膜层粗糙,致密性较差;pH值过高,膜层较薄,缺乏连续性,无法完整覆盖镁合金表面。 展开更多
关键词 镁合金 单宁酸 转化膜 工艺条件 响应面法
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热等静压对激光熔覆涂层组织与性能的影响
16
作者 徐伟 杜虎 +1 位作者 李勇 王秋林 《航空科学技术》 2025年第2期111-118,共8页
为提高钛合金的表面性能,满足高效稳定的设计要求,本文利用热等静压技术改善钛合金表面激光熔覆涂层的组织与性能。涂层在热等静压的高温和压力作用下实现重熔,风冷快速冷却至室温。分析了涂层的形貌、微观结构以及微区元素分布,并测试... 为提高钛合金的表面性能,满足高效稳定的设计要求,本文利用热等静压技术改善钛合金表面激光熔覆涂层的组织与性能。涂层在热等静压的高温和压力作用下实现重熔,风冷快速冷却至室温。分析了涂层的形貌、微观结构以及微区元素分布,并测试了涂层截面的显微硬度。同时,探究了热等静压作用对涂层的组织与性能的影响。结果显示,在激光功率为1200W、扫描速度为20mm/s条件下制备的激光熔覆层中出现多处裂纹,裂纹纵横复杂,经热等静压处理后的激光熔覆涂层虽厚度相差无几,但波浪式的熔池尺寸变大,涂层与基体结合变得相对平直,裂纹数量得到有效控制,未发现塌陷或孔洞等缺陷,涂层最外层的铝合金层不复存在,形成了TiAl或是新相Ti_(5)Al_(11),主要元素与未处理的熔覆涂层保持一致,但是高温和高压作用使得微区元素分布发生了一定的变化。涂层试样最大表面硬度为777.5HV_(0.2),相较无处理涂层的最大硬度至少提高6.8%,热等静压后处理改善了激光熔覆涂层组织和性能。 展开更多
关键词 钛合金 激光熔覆 涂层 热等静压 显微组织
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PEMFC阴极运行环境中CrAlCN涂层的耐蚀性
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作者 董媛 寇显利 徐孝康 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第8期18-24,52,共8页
为了改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板在汽车实际运行工况下的耐蚀性,采用磁控溅射技术在316L不锈钢基体上沉积了CrAlCN涂层。使用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学工作站对涂层的微观结构、化学键类型和耐蚀... 为了改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板在汽车实际运行工况下的耐蚀性,采用磁控溅射技术在316L不锈钢基体上沉积了CrAlCN涂层。使用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学工作站对涂层的微观结构、化学键类型和耐蚀性进行了研究。结果表明:CrAlCN涂层主要由Cr7C3、CrN、AlN和金属氧化物相组成;涂层结构致密且无明显缺陷;CrAlCN涂层在循环电位极化和长期浸泡条件下均为316L不锈钢双极板提供了优异的腐蚀保护,这表明CrAlCN涂层在双极板上具有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 双极板 CrAlCN涂层 循环电位极化 浸泡
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激光熔覆TiC/Ni60涂层对H13钢基体硬度与耐磨性的影响
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作者 王慧 解甜 《成都工业学院学报》 2025年第4期13-16,52,共5页
为提升H13钢的表面硬度和耐磨性,对H13钢基体进行了激光熔凝和激光熔覆处理。对比分析激光熔凝涂层和不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的物相组成、显微形貌、硬度和耐磨性。结果表明,未添加TiC的Ni60合金涂层,物相组成主要为γ-(Fe,Ni)和... 为提升H13钢的表面硬度和耐磨性,对H13钢基体进行了激光熔凝和激光熔覆处理。对比分析激光熔凝涂层和不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的物相组成、显微形貌、硬度和耐磨性。结果表明,未添加TiC的Ni60合金涂层,物相组成主要为γ-(Fe,Ni)和Cr_(23)C_(6);在合金粉末中加入TiC后,激光熔覆涂层中出现了Fe_(3)C、TiC相以及Ni_(2)Si相。加入TiC后,激光熔覆涂层中仍然可见枝晶形态,晶粒组织有所细化,且随着TiC添加量的增加,晶粒细化愈发显著。未添加TiC以及添加不同质量分数TiC的激光熔覆涂层的硬度都要高于H13钢基体,且激光熔凝处理后的硬度也要高于H13钢基体,激光熔覆涂层的硬度基本都高于激光熔凝涂层。随着TiC质量分数增加,激光熔覆涂层的硬度先减小后增大,当TiC质量分数为20%时获得磨损率最小值。 展开更多
关键词 H13钢 激光熔凝 激光熔覆 TiC质量分数 耐磨性
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基于磷酸盐化学转化的超疏水抗菌涂层的制备与性能研究 被引量：2
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作者 夏先朝 聂敬敬 +7 位作者 孙京丽 姚文德 蔡微波 武丽丽 邹文兵 袁勇 张利嵩 王晓雪 《表面技术》 北大核心 2025年第6期115-124,共10页
目的 利用植酸(PA)交联壳聚糖(CS)并通过超疏水改性来提升磷酸盐化学转化膜层的抗菌和防护性能,并研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响,方法 将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,在镁合金基体上制备了具有超疏水和抗... 目的 利用植酸(PA)交联壳聚糖(CS)并通过超疏水改性来提升磷酸盐化学转化膜层的抗菌和防护性能,并研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响,方法 将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,在镁合金基体上制备了具有超疏水和抗菌效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究膜层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果 SEM结果显示,通过优化PA的浓度可以使膜层更加均匀致密。接触角测试结果表明,该转化膜的接触角高达153.2°,呈超疏水性。电化学测试结果显示,相比于裸镁合金,该转化膜的自腐蚀电流密度下降了1个数量级,低频阻抗模值提高了2个数量级,展现出了卓越的耐蚀性能。结论 该膜层展现出了优异的抗菌性能和良好的自清洁性能,能够为基体提供优越的腐蚀防护效果。 展开更多
关键词 镁合金 耐蚀性 抗菌涂层 化学转化 超疏水涂层
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电池箱用铝合金表面SiC-MAO复合涂层的耐蚀性能研究
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作者 杨晓宇 刘俊华 +1 位作者 李嘉哲 刘乙达 《北京石油化工学院学报》 2025年第3期13-19,25,共8页
在电解液中添加纳米SiC颗粒,对6061铝合金表面进行微弧氧化,制备了SiC-MAO复合膜层,并以不添加纳米SiC颗粒的情况下制备的单一MAO膜层为对照。在含有3.5%NaCl浓度的电解质环境中,采用多步骤的方法探究其对材料电化学性质的影响。首先,... 在电解液中添加纳米SiC颗粒,对6061铝合金表面进行微弧氧化,制备了SiC-MAO复合膜层,并以不添加纳米SiC颗粒的情况下制备的单一MAO膜层为对照。在含有3.5%NaCl浓度的电解质环境中,采用多步骤的方法探究其对材料电化学性质的影响。首先,在一系列预设的温度条件下进行了详细的电化学测量,包括开路电压的实时监测、电化学阻抗谱的精细解析以及动电位极化曲线的绘制。揭示了温度变化对电化学反应速率的深刻影响。为了观察腐蚀过程的微观变化,使用高精度光学显微镜对比了样本在实验前后的大小尺度外观形态。此外,通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱分析(EDS)测定了样品表面的细微结构及氧化膜形成前的元素分布情况。同时,通过X射线衍射仪(XRD)对氧化膜在腐蚀前后的成分及氧化过程中的相变和晶体结构演变进行分析。结果表明:SiC-MAO复合膜层较MAO膜层更均匀且表面微孔更小。同温度下,SiC-MAO复合膜层较MAO膜层的耐腐蚀性更好。 展开更多
关键词 6061铝合金 微弧氧化 纳米SIC颗粒 电化学腐蚀
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