离子镀TiN涂层工艺参数优化及工作距离对表面质量的影响

采用多弧离子镀(multi-arc deposition)沉积TiN涂层,分析工艺参数对涂层表面质量的影响。首先以硬度为考核指标,设计了Ti弧流、N2流量、Ar流量、烘烤温度和偏压的5因素、4水平L16(45)正交试验,优化工艺参数。然后分析了优化工艺参数条件下,工件到靶材的距离(工作距离)对涂层表面质量的影响。采用SEM分析了表面形貌,通过截面形貌确定了涂层厚度;采用Nano-indentation测定了涂层硬度。结果发现:5个因素对涂层硬度的影响程度不同,影响硬度的因素主次顺序为Ti弧流—Ar流量—偏压—烘烤温度—N2流量;试验条件下,5因素的最优水平依次为70 A,10 sccm,40 V,350℃,44 sccm;存在最佳工作距离(约30 cm),使涂层表面质量最佳。     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。     

装甲装备橡胶器材防老化涂料的制备

以有机硅改性丙烯酸乳液为基料,制备了具有一定弹性和抗老化性的装甲装备橡胶器材防护涂料,并对涂料的耐湿热性、耐盐雾性进行了测试。结果表明:纳米硅丙涂料是一种综合性能优异的装甲装备橡胶器材防老化涂料,能够有效地延长橡胶器材的库存寿命。     

铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性研究

采用基于机器人的自动化高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层。研究了非晶纳米晶涂层在油润滑条件下，不同磨损时间、速度、载荷对涂层的磨损行为。采用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDAX）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的组织结构进行了表征，利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析，摩擦磨损试验在MM200滑块磨损试验机上进行。结果表明：涂层组织均匀，结构致密，主要由非晶相和α-Fe相纳米晶组成；在相同磨损试验条件下，非晶纳米晶涂层的相对耐磨性为3Cr13涂层的4．6倍，磨损机制主要为脆性疲劳剥落。     

纳微米材料影响环氧涂层耐磨性的试验研究

为了提高环氧粘涂层的耐磨性,本试验通过在环氧胶粘剂中加入纳、微米填料,研究了纳微米填料对环氧胶粘剂涂层耐磨性的影响规律。试验结果表明,加入纳米级填料环氧胶粘剂涂层的相对耐磨性明显优于微米级填料;加入纳微米复合填料其相对耐磨性为正火态45钢的2.57倍,和纯环氧胶粘剂涂层相比,提高幅度可达2.85倍,而仅加入纳米填料的胶粘剂,其涂层耐磨性只增加了1.97倍。     

FeAlCrNbB金属间化合物复合涂层的制备与表征

研究开发了一种FeAlCrNbB新型喷涂粉芯丝材,并结合自动化高速电弧喷涂工艺制备了该材料的复合涂层,分析了涂层的常规力学性能、组织结构和油润滑条件下的滑动摩擦磨损性能,并和常规FeAl涂层进行了对比。结果显示:FeAlCrNbB涂层具有相对较高的显微硬度和拉伸结合强度、低的孔隙率,组织致密,形成了由Fe-Al金属间化合物相、氧化物以及少量非晶和纳米晶组成的复合结构,由于这种复合结构的材料特征,使涂层具备较好的耐磨损性能。     

H2O2对镁合金稀土转化膜性能的影响

选择AZ91D镁合金为实验材料,利用扫描电镜和能谱分析、Tafel曲线和阻抗谱等分析手段,研究了H2O2的添加量对铈转化膜的微观形貌以及耐蚀性能的影响。结果表明：随H2O2添加量的增多,转化膜表面状态越不均匀,自腐蚀电位降低,转化膜电阻Rf变小,较为合适的H2O2添加量为5 mL/L。     

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 %。