冲击下铁的各向异性对晶界附近相变的影响

由于铁在国防和工业领域扮演着重要的角色,因此研究其动态高压下的行为有着重要的意义.本文拟采用大规模非平衡分子动力学方法研究冲击加载下铁的各向异性在双晶铁中对相变的影响,通过追踪模型的局域结构、剪切应力分布和冲击后的形貌特点,分析影响晶界两侧冲击响应的因素.研究表明,沿非中心对称晶向冲击可造成对称晶界两侧的相变阈值、相变路径和相变模式出现较大的差异,考虑到该类型晶界两侧微观结构的对称性,这种不对称的冲击响应与人们的惯性认知存在着偏差.本文揭示了晶格的各向异性对冲击加载下晶界两侧的相变有重要的影响,可以为多晶金属和合金的冲击实验提供一定的理论支持.

ZrO_2/Ni阶梯热障涂层的热冲击行为

研究了ZrO2／Ni阶梯热障涂层在火焰喷烧和水淬两种热冲击条件下的失效行为，建立了梯度热障涂层在火焰喷烧和水淬热冲击条件下一维温度场和应力场的解析模型实验结果表明，涂层的抗热冲击能力在火焰喷烧条件下随层次的增加而增强，在水淬热冲击条件下却随层次的增加而降低．证实涂层的抗热冲击能力与热冲击条件有关，并取决于表面换热系数的大小与方向故评价涂层的抗热冲击能力时须合理选择热冲击条件按梯度设计，能大大提高航空发动机叶片及相当热冲击条件使用的热障涂层的抗热冲击能力.

炭黑填充硅橡胶导电机制的研究

研究了炭黑填充液体硅橡胶电阻率随炭黑含量、拉力、温度的变化特性。发现受载时其阻值的弛豫过程可用指数型弛豫方程描述。根据隧道导电理论推算了其电阻随拉力的变化关系，可近似用二次多项式表示，将实验结果按此式拟合，符合得很好，根据拟合参数可估算其弹性模量和导电粒子平均间隙的典型值。

ZrO_2-Ni等离子喷涂涂层的残余应力

对不同镍含量的ＺｒＯ２－Ｎｉ等离子喷涂层采用Ｘ射线应力分析技术测试涂层表面应力，用曲率测试应力分析方法测定涂层平均应力，两者有较好的相关性，均表明涂层的残余应力为较小张应力。据测试的曲率半径估算了二层、三层、四层和六层阶梯涂层各层的平均残余应力和涂层喷涂的平均温度，结果表明多层过渡结构对改善涂层残余应力作用甚微，所估算的喷涂温度与实际操作条件基本相符。

一种估算金属空位形成能的半经验方法

在Ｂｒｏｏｋｓ 模型的基础上，改进了表面能的计算方法，并对ｂｃｃ，ｆｃｃ和ｈｃｐ 典型金属的空位形成能进行了计算，发现计算结果与实验测试平均值间存在线性关系，引入能量修正因子修正后可使两者基本一致，由此发展的半经验方法可对金属空位形成能进行有效预测．

分析型EAM模型的发展现状与展望

综述了分析型ＥＡＭ模型的发展简况、基本思想和应用现状，介绍了修正分析型ＥＡＭ模型的途径、思路和有关尝试。

化学镀Ni－Cu－B合金及其性能研究

用化学镀方法首次制备了Ｎｉ－Ｃｕ－Ｂ合金镀层。研究了镀液中不同Ｃｕ^（２＋）／Ｎｉ^（２＋）摩尔比时镀层的沉积速率、表观形貌、结构、Ｃｕ／Ｎｉ原子百分比率、耐蚀性和浸润性，同时研究了热处理对镀层结构和显微硬度的影响。

化学镀Fe-B合金研究

用化学镀的方法在铜基体上获得了Fe-B合金镀层。镀液的主要成分为:硫酸亚铁、酒石酸钾钠、硼氢化钾和氢氧化钠,研究了络合剂、还原剂、碱和温度对沉积速率和镀层中硼含量的影响,得到了控制镀层硼含量的最佳条件,最后讨论了在没有金属偶时很难获得纯化学镀Fe-B镀层的原因。

热障涂层的研究进展与发展趋势

热障涂层一般由金属粘结层和具有低热导率的陶瓷顶层组成,应用于涡轮发动机的热端部件可显著提高其使用温度,延长部件的使用寿命,提高发动机的效率。综述了热障涂层的成分选择、制备方法及等离子喷涂和电子束物理气相沉积2种热障涂层的典型结构,分析了热障涂层的剥落失效机理,并简单介绍了热障涂层的寿命预测模型和隔热特性的研究。

高温合金热障涂层的氧化和失效研究

评述了热障涂层发展的现状,研究了电子束物理气相沉积（EB-PVD）热障涂层的恒温氧化和循环氧化行为.结果表明:热障涂层1000℃氧化稳定后,基本遵循抛物线氧化规律.循环氧化过程中,微裂纹优先沿陶瓷层柱状晶界形成,并逐渐沿横向及纵向扩展.热障涂层热循环过程中产生的热应力、氧化物长大应力等引起金属氧化物（TGO）/粘结层分界面多处开裂,最终导致热障涂层失效于TGO中或TGO/粘结层的分界面.

Sn-Bi合金系低温无铅焊料的研究进展

综述了Sn-Bi合金系的微观结构、润湿特性、物理及机械性能的研究进展,指出了此合金系作为软钎焊材料尚待改善的性能,采用合金化等手段可使此合金系发展为理想的低温钎焊用无铅焊料。

NiCrAlY涂层/Ni基单晶高温合金的元素扩散及界面特性

采用磁控溅射方法在Ni基单晶高温合金上沉积NiCrAlY涂层,研究了真空热处理及高温氧化过程中,NiCrAlY涂层/Ni基单晶合金界面显微结构的变化及元素扩散行为。结果表明,原始涂层成分分布比较均匀,各元素分布在涂层/基体界面呈陡然变化。真空热处理时,涂层与基体间发生互扩散,NiCrAlY涂层的显微结构和相结构发生变化:涂层/基体界面区出现互扩散层(内、外扩散层);出现g-Ni3Al 和a-Cr两新相,导致涂层局部区域富Cr。1 000℃氧化200h后,涂层/基体界面区的互扩散层增厚,并且在其下的基体中出现扩散影响层。Ta在涂层中扩散时,置换了部分g-Ni3Al相中的Al,导致g相的晶格常数a0增大。

EB-PVD热障涂层热循环过程中粘结层的氧化和相结构

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体卜沉积 Ｎｉ３０Ｃｒ－１２Ａｌ－０．３１Ｙ（质量分数、％）粘结层，采用电子束物理气相沉积方法（ＥＢ－ＰＶＤ）沉积 ７％Ｙ２Ｏ３（质董分数）－ＺｒＯ２陶瓷顶层 结果表明．在热循环过程中．非平衡相 ｔ’－ＺｒＯ２中的 Ｙ２Ｏ３含量逐渐减少，ｔ’－ＺｒＯ２相逐渐分解成平衡相 ｔ－ＺｒＯ２（冷却时会转变成单斜相）和立方相 ＺｒＯ２１０５０Ｃ循环 ２００次，粘结层氧化物（Ａｌ２Ｏ３）厚度约为３ｕｍ，表明ＮｉＣｒ－Ａｌ－Ｙ适宜作粘结层 继续热循环，陶瓷层中出现单斜相，粘结层中Ａｌ贫化，氧化层中出现ＮｉＯ 及尖晶石等，引起应力集中．导致涂层失效．

真空热处理对镍基单晶高温合金溅射NiCrAlY涂层抗氧化性能的影响

用磁控溅射法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY涂层 ,研究了真空热处理对涂层组织结构及抗氧化性能的影响 .结果表明 ,溅射NiCrAlY涂层主要由γ -Ni和 β -NiAl两相组成 ,元素分布均匀 ;经真空热处理后 ,涂层主要由γ′-Ni3 Al、β -NiAl相和极少量的α-Al2 O3 相组成 ,元素分布变得不均匀 ,最外层富Al贫Cr .真空热处理可使溅射NiCrAlY涂层表面较早生成保护性能良好的α -Al2 O3 .10 0 0℃氧化 2 0 0h ,溅射涂层氧化膜有较大部分已经剥落 ,但真空热处理涂层的氧化膜仍较好地粘附在涂层基体上 .真空热处理使溅射NiCrAlY涂层表面生成的氧化膜粘附性更好 。

一种热障涂层的形貌和相结构特征研究

研究了一种热障涂层的形貌和相结构组成。溅射NiCrAlY粘结层由γ-N_1相和β-NiAl相组成,是柱状结构,其晶粒度小,属于微晶,有利于形成α-Al_2O_3膜。溅射NiCrAlY粘结层经真空处理后,发生γ和γ′的转变,以及β-NiAl和脱溶。EB-PVD TBC具有开放性的柱状结构,并且存在大量的t′-ZrO_2相,使涂层性能大大优化。

掺杂对纳米ZnO粉末晶粒度和结构的影响

研究了用化学共沉淀方法分别制备的掺杂 Bi,Sb,Co,Cr,Mn和多元掺杂对纳米 Zn O粉末晶粒度和相结构的影响。发现经 50 0℃ /h热处理后 ,掺 Bi,Mn,Co和 Cr的粉末晶粒度没有明显变化 ,而掺 Sb的 Zn O粉末晶粒度随 Sb含量的增加而减小 ;掺 Bi的粉末除主晶相 Zn O外还有Bi OCl相 ,掺 Sb的粉末有主晶相和尖晶石相 ,所掺 Mn,Co,Cr均固溶于主晶相 Zn O;多元掺杂晶粒度约为 30 nm。

施镀工艺参数对化学镀沉积 速率的影响

各种工 艺参数对 化学镀 沉积速 度 影响 的 研究 是化 学 镀中 的关 键 问题 之一 ，文 献中 尚 无系 统 的研 究。本文全 面总结 研究了金 属盐浓度 、还原剂 浓度、络 合剂浓度 、ｐ Ｈ 值、施镀 温度与 时间对化 学镀沉 积速度的 影响和原 因。通常 随着金属 盐、还原 剂、络合剂 浓度和 ｐ Ｈ 值的 增加，沉 积速度首 先增 加， 到达 极大 值后 下降； 随着镀液 温度的上 升，镀速 上升到一 定值后 就不能再 镀下去了 ；而随着 时间的增 加，镀速 只是下 降。文章 对不遵循这种 一般规律 的现象， 比如随着 金属盐 或络合剂 浓度增加 ，镀速没 有上升而 只观察 到下降， 进行了分

EB-PVD热障涂层高温氧化过程中的显微结构和相分析

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY粘结层 ,电子束物理气相沉积方法 (EB -PVD)沉积陶瓷层 (7mass%Y2 O3 -ZrO2 ) .用X -射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM )等研究了EB -PVD热障涂层热循环过程中的相变 ,同时观察了样品的形貌变化 .结果表明 ,EB -PVD方法沉积的陶瓷层 ,其柱状晶粒簇拥成团 ,表面比较致密 ,然而晶粒簇间存在间隙 ,允许柱状晶横向伸缩 ,使基体能在相对大的范围内自由膨胀 .经高温氧化后 ,陶瓷层表面变得疏松 ,柱状晶粒簇间距增大 ,随着热循环的继续进行 ,相邻较大的间隙互相连接而形成微裂纹 ,并逐渐横向及纵向扩展 .循环氧化比恒温氧化更易于产生显微裂纹 .10 5 0℃热循环过程中 ,ZrO2 正方相的c/a轴比值逐渐增加 ,Y2 O3 含量逐渐减少 ,非平衡正方相逐渐分解成平衡正方相和立方相 .循环 30 0次后 ,观察到少量从平衡正方相转变而来的单斜相 .

EB-PVD热障涂层的热循环失效机理

采用电子束物理气相沉积方法 (EB- PVD)在 Ni Cr Al Y粘结层上沉积 Y2 O3部分稳定的 Zr O2 陶瓷层。对样品进行了 10 5 0℃的热循环实验。结果表明 ,沉积态陶瓷层表面比较致密 ,其柱状晶粒簇拥成团 ,晶粒簇间存在间隙。随着热循环不断进行 ,陶瓷层表面变得疏松 ,晶粒簇间距增大 ,相邻较大的间隙互相连接成微裂纹 ,并逐渐横向及纵向扩展。 10 5 0℃循环 2 0 0次 ,粘结层氧化物是均匀连续的一薄层 ,主要由 Al2 O3组成 ;循环 30 0次后 ,出现了 Ni O、尖晶石等氧化物。根据显微结构观察和 EDS、 XRD分析结果 ,提出了 EB- PVD热障涂层热循环的失效机理。

EB-PVD热障涂层的弹性模量和断裂韧性研究

用压痕法测量EB-PVD热障涂层的弹性模量及断裂韧性。发现热障涂层的Vickers显微硬度和弹性模量随施压载荷增大而减小,当载荷为2.94N时,显微硬度和弹性模量接近稳态值,分别为6.3GPa和172GPa;断裂韧性平均值约为1.81MPa·m1/2。压痕法测得陶瓷层断裂韧性数据波动较大,其主要原因是陶瓷层显微结构不均匀,使压痕裂纹在涂层不同局部区域所遇到的扩展阻力不同。