Ti_2AlNbO相合金双层辉光等离子渗Mo摩擦性能

利用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti2AlNbO相合金进行渗Mo工艺研究。采用扫描电子显微镜、辉光放电光谱分析仪、X射线衍射仪和显微硬度计测试了渗Mo层的微观组织、化学成分、相组成和显微硬度。采用可控气氛微型摩擦磨损实验仪进行耐磨性研究。在最佳工艺参数下,渗Mo层可达100μm,表面Mo含量超过90%,且从表面到心部呈梯度分布。渗Mo层主要由纯Mo及Al5Mo相组成,硬度HV达8000MPa,渗Mo试样的平均摩擦因数为0.085,较Ti2AlNb基材降低6倍,磨损率仅为基材的7.5%。结果表明:Ti2AlNbO相合金表面的耐磨性能得到极大地提高。

用双层辉光等离子法在钛表面制备的Ti-Pd合金层性能研究

采用双层辉光等离子冶金技术在纯钛表面制备了Ti-Pd合金层。其深度大约为90μm,Pd含量呈梯度变化,并出现了TiPd3,TiPd2,Ti2Pd3,Ti3Pd5,TiPd,Ti4Pd等6种化合物相和Pd相。合金层在100℃的NaCl饱和溶液+HCl溶液以及40℃的8.6%H2SO4溶液中的耐缝隙腐蚀性能优于Ti0.2Pd合金;在室温80%H2SO4的溶液中,腐蚀速率仅为0.682mm/a,是Ti0.2Pd合金的18.2%;在室温30%HCl的溶液中,表面Ti-Pd的腐蚀速率仅为0.004mm/a,是Ti0.2Pd合金的12.5%。

Ti_2AlNb双层辉光等离子渗Cr的摩擦磨损性能研究

采用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti2AlNbO相合金进行渗Cr处理,采用扫描电子显微镜、辉光放电光谱分析仪及X射线衍射仪分析了渗Cr层的微观组织、化学成分及相组成,由表及里测试了渗层显微硬度分布,通过无润滑条件下的球-盘式摩擦磨损试验研究了渗Cr处理对其摩擦磨损性能的影响.结果表明:渗Cr层厚度约30μm,表面Cr含量达38%且由表及里呈梯度分布;渗Cr层主要由Al8Cr5、AlNb2及Cr2Nb、Cr2Ti等相组成,硬度达950HV,渗Cr试样的平均摩擦系数为0.10;磨损率仅为Ti2AlNb基材的1/20.

钛合金表面辉光等离子渗钽的研究

利用双层辉光等离子渗金属技术,在钛合金表面渗钽形成扩散层。测量了渗层的显微硬度及钽元素在渗层中的分布,用XRD观察分析了渗层的相结构。并采用WTM-1型球-盘磨损实验机对渗层的摩擦磨损性能进行了研究,采用CS300P型电化学腐蚀工作站在0.5mol/L的稀硫酸溶液中对渗层的耐蚀性能进行了研究。结果表明:在Ti6Al4V合金基体表面形成10μm厚的渗层,表面显微硬度值达到530HV(载荷为0.49N),渗层主要由正方晶-βTa组成。渗层摩擦学性能得以提高,摩擦系数从原来的0.35降为0.20。钛合金渗钽后表面腐蚀速率明显减慢,耐蚀性能进一步提高。

钛表面辉光等离子制备Ti-Pd合金层耐蚀性能分析

采用辉光等离子冶金技术在纯钛表面制备了Ti-Pd合金层,并对Ti-Pd合金层的耐蚀性进行了研究。结果表明:合金层在100℃的NaCl饱和溶液+HCl溶液以及40℃下8.6%H2SO4溶液中的耐缝隙腐蚀性能优于Ti-0.2Pd合金;在室温80%H2SO4的条件下,腐蚀速率仅为0.682mm/a,是Ti-0.2Pd合金的18.2%;在室温30%HCl的条件下,表面Ti-Pd的腐蚀速率仅为0.004mm/a,是Ti-0.2Pd合金的12.5%。

利用双层辉光等离子技术进行镍基耐蚀合金表面合金化的研究

研究了在 2 0钢和不锈钢基材上 ,利用双层辉光离子渗金属技术进行Ni Cr Mo Cu多元共渗表面合金化 ,采用电化学方法对两种基材表面形成的渗层在 5 %HCl中的腐蚀性能进行了测定。结果表明 :在两种基材上都能得到类似于源极HastelloyC - 2 0 0 0合金的表面合金渗层 ,在不锈钢表面上形成的渗层的耐蚀性能接近HastelloyC - 2 0 0 0合金并且优于Alloy 5 9合金 ,在 2

辉光等离子体氮化铀表面的氢腐蚀

采用辉光等离子体氮化方法制备铀表面氮化样品。俄歇电子能谱和X射线衍射对样品的分析表明,铀表面形成了厚约250nm、主要成分为α-U2N3+x的氮化层,氮化层与基体之间具有平缓的过渡层,且氮在金属铀的基体内有一定扩散。与轻微氧化样品氢腐蚀的对比实验表明,氮化处理使样品表面缺陷密度减少,改性层对氢吸附、扩散有阻挡作用,氢蚀形核较慢且其生长明显受到改性层的抑制,这表明铀表面辉光等离子体氮化可作为延缓氢腐蚀的有效手段。

γ-TiAl合金表面双层辉光等离子铬钨共渗层的高温氧化行为

采用双层辉光等离子表面技术在γ-TiAl合金表面制备铬钨共渗层,用SEM、EDS和XRD分析等方法结合高温氧化试验,研究了该共渗层在高温下的氧化(共100h)行为。结果表明:γ-TiAl合金经双层辉光等离子铬钨共渗后,共渗层表面形貌完好,组织均匀,与基体连接紧密,结合处无孔洞及裂纹等缺陷存在;铬钨共渗层在高温下可形成保护性氧化膜,有效降低了氧化速率,与γ-TiAl合金基体相比,氧化增重降低,抗氧化能力明显提高;随氧化温度升高,铬钨共渗层的氧化增重明显增大,但氧化机制不变;在氧化过程中,除了铬、钨发生内扩散外,基体中的钛、铝元素均发生了显著的外扩散。

Ti6Al4V表面双层辉光等离子渗铬及渗层的抗高温氧化性能

钛合金常规表面改性技术多存在与基体结合强度差的不足,采用双层辉光等离子渗铬则可解决这一问题。为此,利用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V合金表面渗铬,通过正交试验优选了最优渗铬工艺主参数,对渗层的抗高温氧化性能进行了研究。从渗层厚度和与基体结合强度方面得到了最优工艺参数:源极电压950V,工件电压400 V,气压35 Pa,极间距12 mm。在此工艺参数下可获得组织均匀、致密、无裂纹及由过渡层、沉积层和扩散层组成的渗铬层,其与Ti6Al4V合金基体间呈冶金结合;且随渗层厚度增加,其抗高温氧化性能更好,原因是渗铬层在高温氧化后生成了组织致密的Cr2O3,有效地阻止了基体进一步氧化,从而显著提高了Ti6Al4V合金表面的抗高温氧化性能。

生产氢气的新方法——接触辉光等离子体电解制氢

氢能源被认为是21世纪的清洁二次能源。文章介绍了一种新的制氢技术———接触辉光等离子体电解制氢。接触辉光等离子体电解制氢的基础是辉光等离子体电解。文章分析了辉光等离子体电解的非法拉第特性,阐述了辉光等离子体电解的化学反应机理;对接触辉光等离子体电解制氢技术、矿物燃料制氢技术、常规电解制氢技术进行了比较;分析了发展接触辉光等离子体电解制氢技术存在的问题。

采用双层辉光等离子表面合金化技术在Q235钢表面制备钽改性层及其耐蚀性

采用双层辉光等离子表面合金化技术在Q235钢表面制备钽改性层,并对钽改性层的组织、成分及耐蚀性能进行了研究。结果表明:改性层中的钽元素含量呈梯度分布,改性层与基材结合良好;钽改性层的耐蚀性明显优于基材的,其保护效率高达99.88%;钽改性层形成的钝化膜完整,能很好地保护基材。

辉光等离子放电体在表面合金化技术中的研究

辉光等离子放电体直接影响着材料表面合金化时的电压、气压及温度分布从而影响到材料表面的均匀性、组织结构与性能特征。本工作利用发射光谱分析法对表面合金化技术中辉光等离子放电体进行了研究,通过玻尔兹曼方程式和谱线展宽法求得在不同工艺条件下辉光等离子体的电子温度、电子密度。分析了电压、气压对电子温度、电子密度的影响。结果表明:电子温度随工作电压的升高,工作气压的增大先减少后增大,然后又减少;电子密度在放电电压500~1000V,放电气压30~100Pa时是1021m-3在1012~1025m-3范围内,表明该辉光放电体属于典型的异常辉光等离子放电。

双层辉光等离子渗金属技术制备TiN渗层及其耐NaOH溶液腐蚀性能

采用双层辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面上制备了TiN渗层;对渗层的组织、硬度、成分和相结构及其耐NaOH溶液腐蚀性能进行了研究。结果表明:该渗层是由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成的梯度结构;渗层表面形貌为胞状组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色,渗层厚度可达16μm,与基体实现了冶金结合;渗层表面钛和氮原子比为1∶1,表面显微硬度达到了3 120 HV;渗层中TiN(111)衍射峰强度最大,具有明显的择优取向;渗层在4%的NaOH溶液中的耐腐蚀性能比Q235钢的提高了26.8倍,与1Cr18Ni9Ti不锈钢的相当。

双层辉光等离子体渗金属中的热电偶测温

分析比较了几种应用在双层辉光等离子体渗金属中的测温手段存在的问题 ,采用阴极屏蔽技术 ,研制出一套适合双层辉光等离子体渗金属工件热电偶测温的实验装置 ,并介绍了其结构和工作原理。实验结果表明 ,该装置工作稳定 ,安全可靠 。

热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积法制备纳米晶金刚石膜的研究

采用热阴极直流辉光等离子体CVD方法,在氩气/甲烷/氢气混合气氛中制备出纳米晶金刚石膜,研究不同氩气/氢气流量比对纳米晶金刚石膜沉积的影响。对样品形貌的SEM测试表明,随着氩气与氢气流量比由40/160增加到190/10,膜中金刚石晶粒尺寸由约600nm减小到约30nm。金刚石膜Raman谱中金刚石特征峰逐渐减弱,石墨G峰逐渐增强,反式聚乙炔特征峰及其伴峰强度加大。等离子体光谱分析表明C2是生长纳米晶金刚石膜的主要活性基团。

辉光等离子体形成TiN/Ti复合渗镀层的研究

利用双层辉光离子渗金属技术和空心阴极效应,在低碳钢表面形成 TiN/Ti 复合渗镀层。用 LEC 图像分析仪、M-400-Hl、GDA750型辉光放电光谱成分分析仪和 WS-97型发射划痕分析仪进行检测。结果表明:TiN/Ti 复合渗镀层厚度约7μm 左右;表面 Ti 含量达65%,N 含量达18%,Ti 和 N 原子按一定的重量百分比呈梯度分布;渗镀层表面形貌是均匀致密细小的胞状物组织,表面越粗糙,胞状组织也粗大,反之则细小;表面硬度在1600～3000Hv 之间;渗镀层与基体是冶金结合,不仅具有高硬度而且膜基结合强度也非常好。

氩直流辉光等离子体钢液脱氮的研究

用25 kg真空感应炉对0.02%C钢液进行氩直流(DC)辉光等离子体条件的脱氮实验,研究了氩辉光等离子体对钢液脱氮动力学的影响。结果表明,氩辉光等离子体钢液脱氮速度和脱氮效果明显优于真空钢液脱氮,当钢液氧含量为180×10^(-6),在氩辉光等离子体下钢液中氮含量可降至9×10^(-6)。氩辉光等离子体对钢液的脱氮效果体现在界面化学反应上,提供了加速脱氮反应的动力学条件。

γ-TiAl辉光等离子无氢渗碳后的组织及性能研究

利用双层辉光等离子渗金属技术(DGPSAT)对γ-TiAl金属间化合物进行等离子表面无氢渗碳处理,用OM、EDS和XRD分析了渗碳层的显微组织、化学成分及其相组成,测试了其表面显微硬度和耐磨性。结果表明,γ-TiAl经双层辉光等离子渗碳后,其表面形成以Ti8C5,TiC,TiAl和C等相组成的合金层,有效厚度约为15μm;渗层与基体结合牢固;渗层成分由表及里呈梯度分布;摩擦磨损性能也得到了提高。

直流辉光等离子体辅助热丝CVD法沉积金刚石薄膜

采用直流辉光等离子体助进热丝化学气相沉积 (CVD)的方法 ,低温 (5 5 0— 62 0℃ )沉积得到晶态金刚石薄膜。经 X射线衍射谱 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)分析表明 :稍高气压有利于金刚石薄膜的快速。

亚大气压辉光等离子体处理对聚烯烃隔膜纸亲水改性的影响

研究了亚大气压辉光等离子体处理对聚烯烃隔膜纸性能的影响,结果表明,原料为ES(H)纤维,亚大气压辉光等离子体处理隔膜纸压力为1500Pa,时间为5min时,隔膜纸亲水改性较明显,吸水高度、吸碱高度和吸碱率较高,碱损失和透气度符合要求,同时对抗张强度影响较小。电镜扫描图和红外光谱图也表明,经过亚大气压辉光等离子体处理后,纤维表面变得粗糙,纤维表面引入极性官能基团,如-COO、-OCH、-OH等,改变了材料的表面组成,提高了隔膜纸表面的亲水性。