熔体温度和雾化压力对氩气雾化镍基高温合金粉末的影响

本工作采用氩气雾化法制备镍基高温合金粉末,通过调控雾化参数,研究了熔体温度(1585℃、1618℃、1653℃)和雾化压力(3.0 MPa、3.2 MPa、3.5 MPa)对粉末粒度、氧含量及空心度的影响。结果表明,熔体温度对粉末空心度有重要影响,而对其他粉末特性没有明显影响。熔体温度升高时,粉末空心度先减小后增加。雾化压力不仅影响空心度,而且影响粉末粒度和氧含量。雾化压力增大时,粉末粒度显著降低,氧含量与空心度先减少后增加。在熔体温度为1618℃、氩气雾化压力为3.2 MPa时可以获得质量较好的合金粉末。

镶嵌结构界面金刚石涂层研究进展

对平面结构和镶嵌结构界面金刚石涂层的界面结构特点、受弯曲应力应变时的失效方式进行了分析,指出镶嵌结构界面金刚石涂层是提高膜/基体结合力的有效方法;综述了镶嵌结构界面金刚石涂层的国内外研究现状,并指出了今后镶嵌结构界面金刚石涂层的发展方向。

电镀铬金刚石复合过渡层提高金刚石膜/基结合力

在铜基体上沉积铬金刚石复合过渡层,用热丝CVD系统在复合过渡层上沉积连续的金刚石涂层.用扫描电镜(SEM)、X射线(XRD)、拉曼光谱及压痕试验对所沉积的镶嵌结构界面金刚石膜的相结构及膜/基结合性能进行了研究.结果表明,非晶态的电镀Cr在CVD过程中转变成Cr3C2,由于金刚石颗粒与Cr3C2的相互咬合作用,金刚石膜/基结合力高;在294 N载荷压痕试验时,压痕外围不产生大块涂层崩落和径向裂纹,只形成环状裂纹.

球形金刚石的形成机制

在 p Si(10 0 )基体上用热丝CVD法沉积了球形金刚石薄膜。用XL30FEG扫描电镜、X射线衍射仪及Raman光谱仪对不同沉积时间的球形金刚石的微观形貌及组成成分进行了研究 ,并对其形成机制进行了分析。结果表明 :球形金刚石的颗粒密度和形核密度一致 ,球形金刚石由微晶金刚石组成 ,晶粒尺寸为 70～ 2 0 0nm ;微晶金刚石是沉积过程中快速二次形核而形成 ,呈无序分布 ;

挡板对电弧离子镀TiN薄膜性能的影响

在传统离子镀电弧靶前安装挡板,用镜面抛光Si(100)片作基体,对有/无挡板时沉积的TiN薄膜的大颗粒分布和性能进行了研究。结果表明,在挡板影响区域,大颗粒最大直径由无挡板时16μm降低至2μm,大颗粒密度从2.3×105mm-2降低至1.4×103mm-2;挡板影响区外,大颗粒密度变化不显著。加挡板后TiN薄膜的硬度降低,挡板影响区外降低10%,影响区内降低25%。

电镀镍及扩散预处理提高渗硼层韧性

渗硼层高温硬度高,抗氧化性能好,但脆性大,提高渗硼层韧性是扩展实际工程应用的关键。文中在45CrNiMoV钢基体上采用电镀镍+高温扩散预处理,在表层形成γ-(Fe,Ni)层后,再用固体渗硼法制备出含镍渗硼层,并与直接渗硼层进行对比。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和显微压痕法对镀镍渗硼层的截面形貌,组织结构及硬度分布和断裂韧性进行了研究。结果表明:电镀镍+扩散预处理能显著提高渗硼层的断裂韧性,淬火+低温回火热处理几乎不影响镀镍渗硼层断裂韧性,而对直接渗硼层则有显著降低。镀镍渗硼层中的γ-(Fe,Ni)相能有效缓解冲击载荷,提高渗层断裂韧性。

铜基体预沉积铜-金刚石复合过渡层金刚石膜的制备与表征（英文）

在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层,采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒,最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明:金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成,细颗粒填充在粗颗粒之间,形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒,而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。

金刚石薄膜制备和评价

采用平直钨丝作热解源,并借助钨丝支架的弹性恢复力,较好地解决了热丝热解化学气相沉积法(HFCVD)合成金刚石过程中热解丝的变形问题.样品独立加热,基片温度、钨丝温度、钨丝与样品基片距离均可独立调节.装置改进后,在Si(100)上合成了面积大约45mm×25mm的比较均匀的金刚石膜.用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和X射线衍射仪对制备的金刚石膜进行了分析.

提高HFCVD法合成金刚石中钨热解丝寿命的措施

HFCVD法合成的金刚石中钨热解丝在沉积过程中因碳化而产生裂纹,在停机操作时钨热解丝因骤冷产生了热应力而断裂。停机操作前采用碳化钨还原技术及减缓钨丝冷却速度,可将钨丝的寿命提高3～5倍。

固体渗硼在热锻模具中的应用进展

对热锻模具的服役工况及适合的表面强化方式进行了分析,指出渗硼是提高热锻模具表面性能的有效方法,综述了提高固体渗硼层韧性研究的国内外研究现状,指出了固体渗硼今后的研究发展方向。

(100)面金刚石的扩散形成

在纯氢气气氛中对用ＨＦＣＶＤ法制备的无晶面的微晶金刚石薄膜进行了扩散热处理，结果表明，微晶金刚石在扩散热处理过程中将选择性长大，形成（１００）面金刚石，对低压合成金刚石过程中形成（１００）面金刚石和扩散热处理中形成的（１００）面金刚石的机理作了讨论。

钢铁基体沉积金刚石膜的研究进展

金刚石具有极高的硬度、热导率和良好的抗磨损性能,在钢铁基体表面沉积金刚石膜具有广阔的应用前景。本文对不同成分和组织钢铁基体化学气相沉积金刚石膜的影响因素进行了分析,指出了奥氏体→珠光体或奥氏体→马氏体转变引起的相变应力对金刚石膜粘附性能的负面影响;综述了钢铁表面化学气相沉积金刚石膜的国内外研究现状,指出了今后钢铁上沉积金刚石膜的发展方向。

电弧离子镀制备透明(002)AlN薄膜

在电弧离子镀弧靶上加挡板,分别在挡板屏蔽区内、外用Si(100)和玻璃片作基片沉积出AlN薄膜。用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱分析仪(XPS)和紫外可见光分光计对AlN薄膜的性能进行了研究。结果表明,在挡板屏蔽区内沉积出的AlN薄膜呈(002)择优取向,无大颗粒污染,在300～1000nm波长范围内透明;在挡板屏蔽区外的AlN薄膜呈(100)择优取向,含有Al污染颗粒,不透明。用电弧离子镀法沉积AlN,样品不需要额外加热就能获得晶态AlN薄膜,样品的温度升高来源于粒子对基底的轰击。

HFCVD法合成金刚石的初期生长过程

用XL30FEG扫描电镜对热丝化学气相沉积 (HFCVD)法合成的金刚石颗粒的初期生长过程进行了研究。结果表明 ,金刚石在 p -Si(10 0 )基片上的初始形核密度很高 ,可达 10 10 /cm2 ;在随后的颗粒长大过程中 ,颗粒快速长大 ,颗粒密度急剧减少 ;颗粒的长大速率随其尺寸的增大而减小 。

电弧离子镀AlN薄膜的光致发光性能的研究

在电弧离子镀弧靶前加挡板以去除大颗粒污染,分别在Si(100)基底上制备非掺杂的纯AlN薄膜,在石英玻璃基底上制备Cu掺杂的AlN薄膜.用X射线衍射(XRD)分析表明,纯AlN膜为弱(100)多晶织构,而掺Cu的AlN薄膜为非晶结构;X射线光电子能谱(XPS)研究表明,Cu掺杂AlN薄膜中,Cu为+1价,原子百分含量为11%;光致发光谱显示纯AlN薄膜发紫光(～400nm),Cu掺杂的AlN薄膜发蓝光(～450nm).

划痕法综合评定膜基结合力

用划痕实验探索了综合表征膜基结合力的方法。在瑞士CSM仪器的微划痕测试仪(Micro-Scratch Tester,MST划痕仪)对真空多弧离子镀设备制备的WC-Co/TiN膜基结合力进行划痕实验,系统地介绍了如何利用MST划痕仪所测的声发射数据、摩擦力数据及光学、电子扫描划痕形貌来综合评定膜基结合力,并用WS-92划痕仪对评定结果进行验证。评定结果表明,单一的声发射图谱或摩擦力曲线不能准确判定膜基结合力的表征值临界载荷,声发射图谱、摩擦力曲线与划痕形貌综合评定临界载荷结果才可信。WS-92划痕仪测量的结果验证了MST划痕仪评定结果的准确性。

偏振片研究进展

对偏振片的性能和类型、偏振光产生方式进行了简要说明,详细介绍了偏振片研究的最新进展,并对偏振片的生产工艺和新型E型偏振薄膜等最新研究成果做了综述。

电弧离子镀TiN薄膜中的缺陷及其形成原因

分析了电弧离子镀(AIP)TiN薄膜中的主要缺陷-熔滴、孔洞和疏松等。结果表明:这些缺陷存在于晶内、晶界或者贯穿于整个薄膜;缺陷的存在极大地影响了薄膜的性能;缺陷密度与镀膜方法及具体的工艺参数有密切关系;使用磁过滤器镀制薄膜可显著减少上述缺陷,从而提高薄膜的各种性能。认为使用磁过滤器镀制TiN及其各种复合或多层薄膜是一种切实有效的方法,是今后制备高性能TiN及其复合膜的发展方向,另外,缩短脉冲电弧在高值时的时间,用人工来减少薄膜缺陷也是一种行之有效的方法。

金刚石膜与硬质合金刀片间界面Co相的研究

采用SEM和TEM对CVD金刚石膜／YG8硬质合金刀片的界面结合状态、界面Co相进行了研究．结果表明CVD金刚石膜与硬质合金刀片的界面结合类型主要是机械结合；界面相除了石墨碳外，局部区域还可观察到Co粒子．Co粒子上的生长物是微晶石墨和六方金刚石的混合物，且CO粒子与其上的生长物之间存在明显的界面．

多弧离子镀TiN薄膜颜色性能的研究

用多弧离子镀技术在3Cr13不锈钢表面沉积TiN薄膜,用扫描电子显微镜和可见光分光光度计研究了大颗粒、氮气流量与靶电流对膜层颜色性能的影响及其作用规律。结果表明,大颗粒由表面结晶层、中间层和液滴层组成,大颗粒数量较少时不会影响薄膜的颜色性能。增加氮气流量,样品的反射率呈下降趋势,颜色坐标红/绿值a*和黄/蓝值b*增大,明度L*减小,彩度指数C*ab增大,色调角H*ab减小,薄膜颜色由银灰色逐渐变化为深黄色;然而,随着靶电流的增大,色调角H*ab增大,彩度指数C*ab、红/绿值a*和黄/蓝值b*减小,薄膜颜色从深黄色逐渐变为银白色。靶电流的变化改变了膜层中钛和氮的原子比,可对氮气流量的变化起到补偿作用。