激光强化电刷镀纳米Al2O3／Ni复合镀层的耐磨性

设计了激光强化电刷镀设备,制备了激光强化电刷镀纳米Al2O3/Ni镀层,研究了其显微硬度和耐磨性,分析了激光强化电刷镀纳米Al2O3/Ni镀层耐磨性增加的原理.研究发现,当激光功率为300 W时,激光强化电刷镀纳米Al2O3/Ni镀层的显微硬度比普通纳米Al2O3/Ni电刷镀层提高约HV150,相对耐磨性是2.3,摩擦因数有所降低.细晶强化和纳米颗粒弥散强化是镀层硬度和耐磨性增强的主要原因.     

纳米SiC晶须增强铜基纳米复合材料摩擦学性能研究

采用粉末冶金法制备了添加纳米SiC晶须（n-SiCw）的铜基纳米复合材料（SiCw／Cu）。研究了复合材料的显微组织、密度、硬度与n-SiCw含量之间的关系，通过球／盘式摩擦磨损试验机研究了SiCw／Cu复合材料的摩擦磨损性能。结果表明：随n-SiCw含量增加，基体中孔隙增多，并出现n-SiCw的偏聚，复合材料的密度减小，硬度增加；当n-SiCw含量为0．3wt％时，材料的减摩、耐磨性能最好；SiCw／Cu复合材料的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损，并以疲劳磨损为主。     

电刷镀Ni镀层在海水中的腐蚀磨损试验

研究了电刷镀Ni镀层在海水中腐蚀磨损的失重情况。应用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别观测了Ni镀层在海水中腐蚀磨损后的形貌,并进行了成分分析,结果表明:Ni镀层腐蚀磨损后表面新增加了C、lO、Fe等元素,镀层表面除了有犁削沟槽,局部还出现了被海水腐蚀溶解的形貌。通过腐蚀磨损协同率计算得出:Ni镀层在海水中腐蚀磨损时,腐蚀与磨损发生了正协同作用,但磨损是材料流失的主要形式。     

球磨时间对纳米SiO_2/Cu复合材料摩擦学性能的影响

采用球磨法与热压烧结工艺制备了添加w（n-SiO2）=1.0%的铜基纳米复合材料。通过球盘式摩擦磨损试验机测试了复合材料的摩擦磨损性能,采用排水法和场发射扫描电镜（FSEM）研究了复合材料的致密度、显微组织和磨损形貌。结果表明：球磨可提高复合材料的致密度,改善n-SiO2在铜基体中的分散均匀性;随球磨时间的增加,复合材料的动摩擦因数和磨损量先减小后增加,球磨10 h复合材料具有较低的摩擦因数和磨损量,磨损机理主要为磨料磨损。     

光学镀膜宽带膜厚监控系统

针对过去的宽带膜厚监控法必须依赖镀制前设定的目标透射率 (反射率 )的固有缺陷 ,提出了在蒸镀过程中及时拟合出所镀层的膜厚、色散系数 (折射率 )等参数 ,并据此不断修正目标透射率 (反射率 )的设想 ,从而从根本上克服过去的宽带膜厚监控法的固有缺陷。建立了基于修正膜层目标光谱特性的宽带膜厚监控系统 ,阐述了它的结构和工作原理。进行了稳定性实验及一系列镀膜监控实验 ,实验结果表明 ,该系统透射率的重复测量精度优于 2‰ ,膜厚监控精度较高 ,重复性好 ,各层的终点膜厚判定精度优于 1 %。     

电刷镀n—Al2O3／Ni镀层在海水中静态腐蚀试验

介绍了电刷镀Ni、n-Al2O3/Ni镀层在海水中静态腐蚀400 h后的质量损失情况.用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别观测了腐蚀形貌及进行了成分分析,又在加速腐蚀状态下测试了极化曲线.初步分析得出Ni可以和未配对的电子的氧形成强的化学键,也可以和基体铁形成微观腐蚀电池;电刷镀n-Al2O3/Ni镀层比Ni镀层在海水中静态耐蚀性好.     

软硬交替多层膜法向压入过程的有限元分析

采用大变形弹塑性有限单元法,对高速钢基体上的软硬交替多层膜在法向压痕作用下的力学行为,进行了模拟和分析.为了研究膜层数和膜厚的影响,对从单层到16层的不同膜层体系进行了计算.通过对诸如膜层的变形、最大应力随膜层数的变化、界面剪应力分布、表面张应力分布等的分析,得出了这些参数的分布及其对膜层体系的摩擦学性能的影响.这些结果可为多层膜的结构优化设计提供定量的依据.     

非均匀形核法制备Cu包覆纳米SiO2复合粉体

采用非均匀形核法制备了Cu包覆纳米SiO2复合颗粒,利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等分析手段对复合颗粒进行了表征,并探讨了包覆结构的形成机制。结果表明:复合颗粒分散均匀,无团聚,单颗粒内包含多个分布均匀的纳米SiO2颗粒,且均被Cu包覆层隔离,纳米SiO2颗粒的分散性得到了显著改善;新制备的复合颗粒不存在氧化,在存放或者制样过程中会部分氧化为Cu2O;纳米SiO2颗粒表面Cu包覆层的形成机制主要是非均匀形核作用,包覆的结构取决于 Cu晶粒在纳米SiO2颗粒表面的沉积以及对复合颗粒的团聚控制。     

纳米SiC在聚四氟乙烯复合材料中的性能

添加质量分数为3.0%的纳米碳化硅(n-SiC)的多元聚四氟乙烯(PTFE)复合材料具有优良的摩擦因数和耐磨性.研究了n-SiC对复合材料摩擦磨损过程中的转移膜、磨损形貌的影响.研究认为,n-SiC在多元PTFE复合材料中的主要作用是促进PTFE转移膜的形成,以获得低而稳定的摩擦因数;有效提高复合材料的耐热性、承载能力,减少粘着磨损量,提高复合材料的抗微切削能力;促进复合材料的磨损机制由粘着磨损为主向微切削磨损为主的转变.     

激光制备高附着性能的铜基类金刚石膜

提升类金刚石(Diamond-Like Carbon, DLC)膜在被保护基底上的附着能力具有明显的实际应用价值。从微观机理上分析了前期设计的Cu基多层DLC膜有效性的原因。在此基础上,研究了DLC/SiC循环层中两者厚度比例对膜层的附着性能、纳米硬度和耐磨性的影响,以优化结构、进一步提升实际应用所需的膜层性能。纳米划痕和压痕测试结果表明:随着DLC层与SiC层厚度比例的增大,多层DLC膜在Cu基上附着性能逐渐降低,但当厚度比小于2.3时,仍接近厚度400 nm的单层DLC膜在Si基上的附着性能；Cu基多层DLC膜的纳米硬度逐渐提高,同时,耐磨性接近纯DLC膜。     

纳米铜润滑油添加剂的制备及其性能研究

采用KBH4液相还原法制备了具有面心立方结构,粒径约为40nm的纳米铜颗粒。利用环块摩擦磨损试验机考察了其作为添加剂在不同润滑油中的摩擦学性能,利用SEM、EDS等对摩擦表面进行了形貌、成分分析,探讨了纳米铜颗粒作为添加剂的作用机理。     

Cu/C复合型润滑添加剂减摩抗磨性能研究

将纳米Cu和纳米金刚石复配成Cu/C复合添加剂,对其在500SN基础油中的减摩抗磨性能进行了研究.结果表明,加入了Cu/C复合添加剂的试油能明显改善500SN基础油的摩擦学性能:当纳米Cu添加量为4%,纳米C添加量为2%时,加入了Cu/C复合添加剂的试油减摩性能最好,同500SN空白试油相比,摩擦因数可降低94.8%;...     

纳米粒子在油品中的抗磨性能研究与分析

采用四球试验机研究Cu、Zn(OH)2和PbO3种不同纳米粒子的摩擦性能,探讨纳米粒子在油品中的润滑作用机理。结果表明:纳米粒子在油品中抗磨作用的发挥存在载荷临界点;只有当载荷高于临界载荷时,纳米粒子才能表现出良好的摩擦学性能。     

Influence of high frequency pulse on electrode wear in micro-EDM

An electromagnetic coupling mathematical model is established by finite element method and is verified by the contrastive experiments of copper matrix Ni–TiN cylindrical coating electrode, copper electrode and Cu50W electrode. The wear mechanism of Ni–TiN/Cu composite electrode in the case of high-frequency pulse current is studied, and the influence of the fluctuation frequency of discharge current on electrode wear in micro-EDM is found out. Compared with the electrode made from homogeneous material, the high frequency electromagnetic properties of Ni–TiN composite layer can be used effectively to inhibit the effect of high frequency pulse on the electrode and improve the distribution trend of current density.     

Cu粉粒径及含量对Ni/MH电池负极放电性能的影响

为了提高Ni/MH电池中储氢电极的放电性能,以电解Cu粉为充填材料与活性物质混合制备电极,研究Cu粉粒径及含量对电极性能的影响。研究发现,Cu粉粒径越小,含量越高,电极的放电容量、高倍率放电性能、及在低温和高温下的放电能力均提高,且Cu充填电极的性能优于Ni充填电极。Cu充填电极中析氢反应的交换电流密度较大,过电势较小,说明其电催化活性好,电极反应阻力小。SEM分析发现,充放电循环后的Cu充填电极,其储氢合金颗粒表面覆盖着一层细小Cu颗粒和丝状物,这是电极性能提高的主要原因。     

zn及Zn／Si02复合添加剂的摩擦学性能

实验室自制了锂基润滑脂,通过四球试验研究zn作为锂基润滑脂添加剂在不同工况条件的摩擦学性能,利用光学显微镜和EDX分析了磨斑表面形貌及元素组成,探讨了zn的润滑作用机理,并对zn与SiO2不同复配方案的摩擦学性能进行了研究。结果表明：在低载荷条件,zn能更显著地提高锂基润滑脂的抗磨性能;在中高载荷条件,zn同时具有减摩抗磨性能,但对Pn值的提高没有太大帮助。EDX能谱分析表明磨斑表面存在特征zn元素,说明zn能够在摩擦表面沉积,形成摩擦学性能显著的表面润滑层;同时,zn与硬质颗粒SiO2在适宜的复配比例时具有一定的协同效应,能提高锂基润滑脂的摩擦学性能．     

界面改性对SiCp/Cu复合材料导热性能的影响*(复合材料专题)

采用磁控溅射法结合结晶化热处理工艺在碳化硅（Silicon Carbide, SiC）颗粒表面成功制备了金属钼（Molybdenum, Mo）涂层，分析了Mo涂层的成分和形貌；然后采用热压烧结工艺制备了SiCp/Cu复合材料，重点对比分析了Mo界面阻挡层厚度对复合材料导热性能的影响。结果表明：磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积得到Mo 涂层，随溅射时间的延长Mo涂层的厚度增加、粗糙度增大，且磁控溅射后SiC颗粒表面直接得到的Mo涂层为非晶态，结晶化热处理后，变为致密平整的晶态Mo涂层。磁控溅射时间即Mo涂层厚度对复合材料导热性能影响明显，随磁控溅射时间的增加，复合材料的热导率呈现先增后减趋势，采用磁控溅射9h镀Mo改性并经过800℃结晶化热处理的SiC复合粉体在850℃下热压烧结制备的SiCp/Cu复合材料（VSiC=50%），其热导率达到了最高值274.056W/(m·K)。     

气囊辅助RTM制备复合材料承力筒内腔尺寸控制技术

根据气囊充压压力与复合材料承力筒内径之间的变化关系,给出了成型复合材料承力筒内表面的气囊尺寸计算方程。分析了气囊充压压力增大对承力筒的壁厚、纤维含量和弯曲性能的影响。采用气囊辅助RTM工艺整体制备出复合材料承力筒。试验结果表明,气囊充压压力使复合材料承力筒的壁厚减薄,纤维体积含量增加,弯曲性能提高;选择适当的气囊充压压力可以制备出满足设计要求的复合材料承力筒。     

离子渗硫技术在装甲车辆中的应用

根据59式坦克发动机中几组易磨损的摩擦副,选用相应的材料,经离子渗硫处理后,测定了相应的摩擦学性能;又对59式坦克变速箱的四挡主动齿轮和侧减速器主动轴齿轮离子渗硫处理后,进行了实车考核。2组试验结果都表明,经渗硫处理后,零件和试样的摩擦学性能大大提高,说明离子渗硫技术能够应用于装甲车辆,且具有很大的军事效益和经济效益。