国家自然科学基金(51271153)
- 作品数：6 被引量：23H指数：3
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- 相关领域：金属学及工艺化学工程理学更多>>
- Ni-金刚石复合涂层的厚膜化及其耐磨性研究被引量：3
- 2019年
- 目的采用电化学沉积的方法在硬质合金基体上制备厚Ni-金刚石复合涂层。方法通过引入中间复合层,改善了涂层的结合强度,并提高了其厚度。通过热震实验结合摩擦磨损实验考察加厚涂层的膜基结合强度、磨削性能。结果从涂层的截面、微观形貌、表面裂纹分布以及金刚石微粒与基质金属间的结合状态分析可知,普通涂层的厚度在30μm左右,多层结构涂层的厚度在50μm左右,厚度提高了将近一倍。热震5次后,两类涂层表面均无裂纹产生。热震20次后,两类涂层中均出现了微裂纹。热震25次后,普通涂层的裂纹宽度变大,多层结构涂层的裂纹只出现在次表层,表层无裂纹。对GCr15磨削2500 m后,普通涂层中金刚石微粒与基质金属间隙增大,附近Ni层破裂;多层结构涂层中金刚石微粒与基质金属间隙仍然很小,只出现一些断续小裂纹,附近Ni层未受影响。多层结构涂层对应的材料偶件的磨损率比普通涂层高。结论采用多层结构设计的方法降低了Ni-金刚石复合涂层的内应力,实现了涂层的加厚沉积。加厚沉积的Ni-金刚石复合涂层界面结合强度并没有降低,且上砂量更加均匀致密,磨削性能更优。
- 徐雨生丁慧向莉沈倩倩金秋张瑜聂朝胤
- 关键词：电化学沉积多层结构
- Ni-金刚石复合涂层的结构优化及基础磨削性能被引量：4
- 2017年
- 采用电沉积技术在304不锈钢基体上制备了Ni-金刚石复合涂层。通过金刚石掺入量、加厚镀时间优化了金刚石复合涂层结构,利用球-盘式摩擦磨损试验仪研究了优化后的金刚石复合涂层对不同材料偶件(GCr15、SiC、304不锈钢)的磨削性能。结果表明:金刚石掺入量为1.5g/L时,金刚石上砂均匀且密集;加厚镀15min时,金刚石埋入率约为2/3,附着强度较好,适合磨削加工;GCr15、SiC、304不锈钢3种材料偶件的磨损体积依次减小,分别为:0.353 76mm^3、0.315 90 mm^3、0.194 01 mm^3,金刚石复合涂层对GCr15有较好的磨削性能;金刚石复合涂层磨削GCr15、SiC、304不锈钢均发生了磨粒磨损,此外,GCr15还发生了微弱的化学磨损,不锈钢发生了较明显的化学磨损和粘着磨损。
- 周阳金秋龚小玲聂朝胤
- 关键词：电沉积
- 深冷处理对GLC多层薄膜界面结构及结合强度的影响被引量：2
- 2017年
- 为了研究深冷处理后GLC多层薄膜界面结构及结合强度的变化,采用非平衡直流磁控溅射技术,在W9高速钢上沉积了含GLC功能层、Cr/C梯度层及Cr底层的类石墨碳多层薄膜,厚度约为4μm。采用液氮(-197℃)对GLC/高速钢复合体系进行深冷处理,借助XPS、SEM及TEM表征了GLC薄膜的表面、断面结构及界面微观组织;采用洛氏硬度仪定性考察了薄膜的膜基结合强度。结果表明:复合体系经深冷处理后除基体的硬度及承载能力得以提高外,多层膜各层及基体中裂纹的萌生及传播受到抑制,界面结合强度明显增强。其作用机理在于深冷处理后,Cr底层的柱状晶结构被"打破",纤维状结构消除,组织更加致密均匀;同时,Cr/C梯度层中Cr晶粒碎化平均尺寸由20 nm减小为5 nm,达到细晶强化效果。因此,膜基及层间界面结构得以改善,界面失配减小,基体及多层膜各层间的变形协调性能增强。
- 龚小玲聂朝胤金秋周阳
- 关键词：深冷处理
- 应力对薄膜结构与性能影响的研究现状被引量：9
- 2013年
- 产生薄膜应力是在沉积薄膜过程中普遍存在的现象。薄膜应力的存在将影响薄膜的微观结构和性能,如薄膜的光学、力学等物理性能。同时影响到薄膜与基体材料的结合度以及基体材料的基本性能。主要总结了薄膜应力的产生机理、测试方法及其对薄膜结构和性能的影响,同时对薄膜应力的有效控制提出了展望。
- 冉春华金义栋祝闻聂朝胤
- 关键词：薄膜应力
- SiO_2预涂层对TiO_2多层膜结构与亲水性能的影响被引量：2
- 2015年
- 采取溶胶-凝胶法制备了TiO2与SiO2的前驱溶液。并利用SiO2薄膜固有的多孔特性,在普通载玻片上以SiO2为模板成功制得了具有较大粗糙度以及多孔特性的多层TiO2薄膜,其表面粗糙度亦达到14.7nm;利用热重-差热分析仪(TGA-DSC)对TiO2溶胶进行分析;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(CSPM)和扫描电镜(SEM)对薄膜的结构与形貌进行了表征。并考察了不同层数TiO2薄膜性能的差异,实验结果表明,未预涂SiO2的TiO2膜表面光滑平整,而预涂了SiO2的TiO2表面呈现出均匀的微孔结构。前者在避光6h后完全失去超亲水性;而预涂1层SiO2的TiO2薄膜在经过30h避光处理后,接触角依然小于10°,其中两层TiO2薄膜接触角仅为6.7°,润湿性得到了很好的保持。
- 聂燕中聂朝胤赵洋刘晓东龚小玲
- 关键词：TIO2粗糙度超亲水性
- 电镀Zn-Ni合金镀层结构及耐蚀性能研究被引量：3
- 2015年
- 在一种Zn-Ni合金碱性电镀体系中,应用电化学沉积法在304不锈钢表面快速制备了Zn-Ni合金镀层,采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和电化学工作站,对Zn-Ni合金镀层及Zn镀层的微观结构及耐蚀性能进行了对比研究.结果表明:所获得的Zn-Ni合金镀层晶型为γ晶型,镍和锌的质量分数分别为14.37%和85.63%;通过不同电介质溶液模拟不同环境考察Zn-Ni合金镀层的耐蚀性,在质量分数为5%的NaCl溶液中Zn-Ni合金镀层的自腐蚀电位相对于Zn镀层正移了245 mV,腐蚀推动力比Zn镀层小,其腐蚀电流密度是Zn镀层的0.15倍;在1mol/L的NaOH溶液中,Zn-Ni合金镀层的自腐蚀电位相对于Zn镀层正移了59mV,其腐蚀电流密度是Zn镀层的0.86倍,所获得的Zn-Ni合金镀层在中性溶液和碱性溶液中都具有很强的耐蚀性.
- 刘晓东聂朝胤赵洋聂燕中
- 关键词：电化学沉积动电位极化耐蚀性交流阻抗
