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。     

高速电弧喷涂镍基非晶纳米晶复合涂层及其磨损性能研究

利用高速电弧喷涂技术在重载车辆18Cr2Ni4WA轴类基体上制备了NiCrBMoFe非晶纳米晶复合涂层.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和差热分析仪等设备对涂层的组织结构进行了分析,结果表明:涂层组织结构致密,与基体结合良好,主要由非晶相和γ-Ni(Cr)相纳米晶组成,非晶质量分数达到45％,且涂层具有良好的热稳定性.利用微动摩擦磨损试验机对涂层的磨损性能进行了研究,结果表明:涂层具有很好的耐磨性,相对耐磨性约是基体材料的8倍,远远超过了该轴的磨损要求,其失效机制主要为典型的脆性剥落磨损.     

铁红环氧酯涂层中缓蚀剂的研究

在有机涂层中加入缓蚀剂构成耐蚀涂层,可以进一步提高原涂层的耐蚀能力。本文研究了一种缓蚀剂HN(由H和N复配而成,H为杂环类,N为胺类),用在普通涂层—铁红环氧酯中试验。采用了四种方法:电化学交流阻抗法,盐雾箱试验法,人造海水浸泡,海上实船挂片,并分别与未加缓蚀剂的原涂层进行对比,对各涂层的耐蚀性能进行评定。结果表明:在铁红环氧酯中加入少量HN缓蚀剂后,在不改变原涂层附着力的情况下,明显提高了原涂层的耐蚀能力。     

纳米粒子复合微米粉体雷达波隐身涂层研究

采用纳米粒子复合微米吸波粉体方法制备雷达隐身吸波涂层,分别选用纳米Sic、铁酸镍钴和金属钴复合微米羰基铁粉和钴粉。对涂层的雷达波反射率测试结果表明,选用纳米复合方式制成的雷达吸波涂层,有利于展宽吸波带宽或降低峰值反射率,其中用纳米钴复合羰基铁粉涂层最为明显,当定义反射率-频率曲线中小于-5 dB以下的频宽为合格吸波带宽时,纳米钴复合羰基铁粉涂层的最低合格吸波频率可以达到4.8 GHz,较没有纳米复合前有明显降低,对提高吸波涂层的低频段吸波性能作用明显,纳米复合技术为提高吸波涂层的低频吸波性能开辟了新的思路。同时实验也表明纳米复合后对原微米吸波剂吸波性能的改变是不确定的,有的还会使吸波性能变差。因此纳米粉体与微米粉体之间的匹配对吸波性能有较大的影响,这种匹配的关系还有待进一步研究。     

有机涂层缓蚀剂的研究

在普通涂料中加入缓蚀剂构成缓蚀涂料,可以大大增强涂料的防蚀能力。本工作针对舰船船底漆铝扮沥青环氧涂层,研究了二种含有氨基、羧基及杂环的有机缓蚀剂,当在普通的船底漆中加入少量缓蚀剂后,不改变原来涂层的物理机械性能,但可显著地提高涂层的耐蚀性能,采用了浸泡试验、盐雾箱试验及交流阻抗测试对涂层的耐蚀性能进行了评价,并采用电化学方法对涂层缓蚀剂的机理作了探讨。     

纳米SiO2对室温快速固化胶粘剂及复合贴片作用机理研究

将纳米SiO2(n-SiO2)添加到自行研发的室温快速固化胶粘剂中,该胶粘剂与具有良好综合性能的芳纶纤维进行复合,制备成可在战场条件下使用的复合抢修贴片.分析了纳米SiO2对胶粘剂及贴片各项性能的影响规律,并初步分析了作用机理.试验结果表明,与未添加纳米材料相比,添加质量分数为2%的n-SiO2后,胶粘剂的剪切强度提高了近15%,玻璃化温度提高了约4倍.     

Ni60WC金属陶瓷喷涂(焊)层高温摩擦学特性研究

为了提高金属零件的使用寿命,对５种ＷＣ含量的Ｎｉ６０ＷＣ复合涂层的摩擦磨损性能进行了试验研究,试验结果表明,ＷＣ含量为４０％～５０％,喷焊层耐磨性最佳,其耐磨性是４５＃钢的１０倍,同时,研究了Ｎｉ６０ＷＣ５０喷焊层的高温摩擦学特性,结果表明,Ｎｉ６０ＷＣ５０喷焊层在高温下具有较好的摩擦磨损性能。     

应用离子镀技术增加炮管寿命的一种工艺

从离子镀技术的基本原理、试验数据入手,探讨了采用多弧离子镀技术镀制大口径炮管的工作原理,并介绍了炮管镀膜设备的基本结构。试验结果表明,镀膜后的炮管,其表面硬度可提高6～9倍、耐磨性提高4倍以上,耐蚀性可达A级,防腐性能比其它方法高9倍以上。从而可有效地提高炮管的使用寿命和贮存可靠性。     

掺杂滑石粉对环氧清漆性能的影响

为了改善实验室制备的环氧清漆的性能,在原配方中掺杂不同比例的滑石粉进行耐磨性试验,研究了掺杂滑石粉对环氧漆膜耐磨性能的影响,以及掺杂物对环氧漆硬度、附着力和电阻性能的影响。结果表明:滑石粉掺杂量为清漆A、B组分总量的12%时耐磨性最好,失重只有清漆的37.21%,且附着力为1级;掺杂量为10%时环氧漆硬度最小,较清漆减小14.67%;电阻率达到10~(13)Ω量级。其中体电阻率较清漆提升了两个数量级,面电阻率较清漆提升了4个数量级。     

电刷镀含纳米粉复合镀层结构和磨损性能

用含纳米金刚石粉的镍镀液电刷镀复合镀层,系统试验研究了复合镀层中纳米金刚石对镀层显微结构、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明,纳米金刚石的弥散强化作用,可有效改善镀层的生长、减小内应力,提高镀层的显微硬度.含纳米金刚石粉的复合镀层在室温、高负荷下具有优良的抗疲劳和抗磨损性能,其耐磨性是纯镍镀层的4倍.     

极性基团对环氧树脂基体力学性能及吸水特性的影响

研究了CYD- 128/THPA/DMP- 30 (CTD)、TDE- 85/THPA/DMP- 30(TTD)、CYD- 128/IPDA(CI)与TDE- 85/IPDA (TI)4种环氧树脂基体浇铸体的拉伸、弯曲和耐海水性能,分析了树脂、固化剂类型和分子结构对树脂基体性能的影响.结果表明,使用相同固化剂时,TDE...     

喷涂层接触疲劳失效信号响应试验研究

采用超音速等离子喷涂设备制备了铁基自熔剂合金涂层,通过球盘式接触疲劳试验机考察了喷涂层的疲劳行为,使用扫描电子显微镜对涂层的截面和失效形貌进行了表征,研究了不同信号响应对涂层接触疲劳失效形式的指示作用。结果表明：在该应力水平下,喷涂层的接触疲劳失效形式为点蚀和分层失效。振动和扭矩信号的响应可以反馈不同的失效过程,点蚀失效过程中信号呈现渐变的特征,而分层失效过程中信号则发生明显的阶跃。     

陶瓷/金属梯度热障涂层的制备及性能评价

为了评价陶瓷/金属梯度热障涂层的性能,设计了4种涂层方案和2种基体材料(1Cr18Ni9Ti和2Cr13).利用单枪单送粉器成功地制备了线性梯度涂层.通过观察涂层的微观结构、测量涂层的抗热震性能和热残余应力来评价涂层的性能.利用扫描电镜对各种陶瓷涂层的微观结构进行了观察和分析,利用X射线能谱分析得到了陶瓷梯度涂层试样中的不同区域的衍射图.热震试验表明,梯度涂层比非梯度涂层具有更好的抗热震性能.采用钻孔法对不同涂层方案进行了残余应力的测量,结果表明,压应力出现在1Cr18Ni9Ti基体材料上,而拉应力出现在2Cr13基体材料上.     

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。     

沿海地区装甲车辆车体防腐用新型粘料的研制

沿海地区特殊海洋环境造成装甲装备的严重腐蚀,为了研制一种新型的耐蚀有机涂层,特研究了有机硅改性环氧树脂的化学反应,并对改性树脂的性能进行了测试分析,结果表明,改性树脂克服了环氧树脂的耐温性差、亲水性强以及盐水渗透率高等性能缺陷,为进一步制备该地区装甲装备防腐涂料奠定了基础。     

Enhancement of wear and ballistic resistance of armour grade AA7075 aluminium alloy using friction stir processing

Industrial applications of aluminium and its alloys are restricted because of their poor tribological properties. Thermal spraying, laser surfacing, electron beam welding are the most widely used techniques to alter the surface morphology of base metal. Preliminary studies reveal that the coating and layering of aluminium alloys with ceramic particles enhance the ballistic resistance. Furthermore, among aluminium alloys,7075 aluminium alloy exhibits high strength which can be compared to that of steels and has profound applications in the designing of lightweight fortification structures and integrated protection systems. Having limitations such as poor bond integrity, formation of detrimental phases and interfacial reaction between reinforcement and substrate using fusion route to deposit hard particles paves the way to adopt friction stir processing for fabricating surface composites using different sizes of boron carbide particles as reinforcement on armour grade 7075 aluminium alloy as matrix in the present investigation. Wear and ballistic tests were carried out to assess the performance of friction stir processed AA7075 alloy. Significant improvement in wear resistance of friction stir processed surface composites is attributed to the change in wear mechanism from abrasion to adhesion. It has also been observed that the surface metal matrix composites have shown better ballistic resistance compared to the substrate AA7075 alloy. Addition of solid lubricant Mo S2 has reduced the depth of penetration of the projectile to half that of base metal AA7075 alloy. For the first time, the friction stir processing technique was successfully used to improve the wear and ballistic resistances of armour grade high strength AA7075 alloy.     

高速电弧喷涂FeCrBSiMnNbW非晶纳米晶涂层组织及性能

研究开发了一种FeCrBSiMnNbW新型喷涂粉芯丝材,并采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FecrBsiMnNbw非晶纳米晶涂层。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及油润滑条件下的摩擦学性能进行了对比分析,结果表明：与3Cr13涂层相比,铁基非晶纳米晶涂层组织更加致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备更好的摩擦学性能。     

AZ91D镁合金表面纳米TiO_2复合微弧氧化层耐蚀性能研究

为了提高AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀能力,采用Na2SiO3电解液,添加入纳米TiO2,经微弧氧化,纳米TiO2颗粒复合入陶瓷层中,形成表面质量良好的纳米复合陶瓷质氧化膜。通过与普通微弧氧化陶瓷层比较,结果表明：纳米TiO2复合微弧氧化陶瓷层孔隙率降低,致密性提高,抗盐雾腐蚀性能提高1倍以上。     

基片方向对多弧离子镀ZrN涂层性能的影响

采用多弧离子镀在304不锈钢基体表面沉积ZrN涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压入仪、电化学分析仪等,比较了基片方向对涂层结构、形貌、成分、沉积速率、硬度以及耐腐蚀性的影响。结果表明：基片方向不同会引起晶体择优取向的改变;垂直于靶材的样品表面大颗粒相对较少,但沉积速率只有平行样品的40％-50％;在负偏压条件下,平行于靶材的样品涂层硬度更高,而垂直样品获得更好的耐腐蚀性。