天门冬氨酸酯聚脲的制备和性能研究

为了获得聚合反应速率可调、同时具有强韧力学性能的聚脲材料,采用脂肪族异氰酸酯和天门冬氨酸酯为原料室温下合成了系列聚脲材料,并探究了其结构的变化、流变特性和力学性能。研究结果表明:当聚合反应凝胶时间为930 s时,该聚脲材料具有较好的施工性;产物中氢键发生具有脲基特征的红移;聚脲硬链段与软链段混合呈现强而硬(PUA984)到软而韧(PUA980)的力学性能。实验结果为优化聚脲材料结构,调节其力学性能和反应速率,增强耐候性和可操作性,提供了重要的数据支撑。

CrN镀层的微粒磨损性能及其切削行为研究

在TeerUDP 550型闭合场非平衡磁控溅射离子镀设备上制备CrN镀层,以球-盘方法测定的比磨损率和微粒磨损法测定的微粒磨损率评价CrN镀层的耐磨性能,采用高速钢镀层钻头的钻孔数评价镀层的切削性能.结果表明,CrN镀层的微粒磨损率对氮流量(用光谱发射因子OEM值控制)的变化很敏感,而比磨损率却不能反映这种由于氮流量变化带来的镀层结构和性能的变化.在不同偏压条件下所制备的镀层微粒磨损率变化不明显.当微粒磨损率低于某一值时,CrN镀层的钻孔寿命明显提高,而比磨损率则无此规律.

超硬化合物表面涂覆处理技术在冷冲模具上的应用

对采用ＰＶＤ、ＣＶＤ和ＰＣＶＤ表面涂覆处理的六角切边模和内六角冲头的生产使用情况和使用寿命进行了比较，其中ＰＣＶＤ涂层模具寿命比未涂层模具提高一倍以上。提出了改善涂层与基体间结合强度的途径和方法，并对冲击载荷下涂层模具的失效机理进行了分析。

提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能途径及分析

从钎料金属对金刚石润湿性研究、单层钎焊金刚石砂轮磨粒排布、钎焊方法及工艺和钎焊性能考核等几个方面,详细分析了提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能的途径,并提出了合理可行的研究方法。

保压腔对异种金属摩擦焊中摩擦过程的影响

两种强度相差较大的异种金属进行摩擦焊接时，使用保压腔是克服由于软金属的大量塑性变形而给焊接过程带来困难的有效手段之一。本文研究了保压腔参数的变化对摩擦压力和摩擦扭矩的影响规律，并在合适的保压腔参数下得到了高强度的紫铜和纯铝的焊接接头。

脉冲占空比对纯铝微弧氧化膜的影响

为研究交流脉冲电源占空比的变化对纯铝微弧氧化的影响,设计了在恒流条件下(J=75mA.cm-2)进行从2%到18%不同占空比下对纯铝进行微弧氧化实验。研究发现,陶瓷膜的主要成分为稳定态的-αA l2O3和亚稳态的-γA l2O3,随着占空比的提高,-αA l2O3逐渐成为氧化膜的主要成分,而氧化膜的表面则越来越粗糙。当占空比为10%时,得到最大的氧化膜厚度和最佳的氧化膜截面形貌。

罗布麻生物脱胶研究初报

经过筛选,从29株菌中获得5株对罗布麻脱胶效果比较好的菌,它们的脱胶条件是:温度34℃,时间24h或50℃,7h,pH9 0以上,菌液用量控制在菌液体积(ml):麻重(g)=3∶1左右。从脱胶纤维的分散程度、脱胶后的失重率和残胶率分析,进一步改善条件,罗布麻生物脱胶工艺的实际应用是可能的。

H13钢表面不含白亮层的渗氮层制备及其耐磨性能

采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化,通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层,用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成,借助球-盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al_2O_3球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明:渗层主要由ε-Fe_(2-3)N、γ′-Fe_4N和少量α-Fe、Fe_2O_3、Fe_3O_4相构成;渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层,渗氮温度为570℃、气压为200,300 Pa和渗氮温度为540℃、气压为100 Pa时渗层只有扩散层,而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成;氮化后表面硬度为1100～1200 HV,较基体增加1倍左右;在温度为570℃、气压200 Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低,磨痕宽度变窄,比磨损率明显降低,耐磨性明显改善。

CrN硬质镀层对磨热固性塑料的摩擦学行为研究

采用封闭非平衡磁控溅射法制备了CrN硬质镀层,以热固性塑料PA66和ABS为其中一个摩擦副,在Pin-on-disc磨损试验机上测试了对磨CrN硬质镀层和M42高速钢时的摩擦系数。应用立体显微镜和扫描电子显微镜对摩擦副表面磨损轨迹的微观形貌及磨屑进行了观察和分析。结果表明:CrN硬质薄膜与M42高速钢对磨PA66和ABS塑料时,CrN硬质薄膜的摩擦系数要比高速钢小,而且数值稳定;塑料直接与高速钢对磨的摩擦系数波动较大。

封闭磁场非平衡磁控溅射偏压对CrN镀层摩擦学性能影响

采用Teer UDP 650型闭合场非平衡磁控溅射离子镀设备沉积CrN镀层,通过调变偏压获得不同结构和性能的CrN镀层。试验用划痕法测定了镀层结合强度、用球-盘方法测定了镀层摩擦系数和比磨损率、用压入法评价镀层韧性,硬度测试在维氏硬度计上进行。实验结果表明,随着溅射偏压的升高,离子速流提高,偏压过低或过高均使沉积速率下降,-50V^-70V偏压时沉积速率基本保持稳定。CrN镀层的硬度随偏压的升高而升高,但伴随着韧性的下降。高偏压下沉积的镀层摩擦系数呈下降趋势,偏压在-40V^-70V间制备的镀层对磨WC球时几乎不磨损,但当偏压从-70V提高到-80V时,磨损明显加剧。

离子氮化对H13钢表面CrTiAlN镀层结合强度的影响

在经过离子氮化处理的H13钢基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射法制备了CrTiAlN硬质涂层,并与未氮化的镀膜试样进行了膜基结合强度、膜层微观结构形貌及相组成的对比。结果表明:离子氮化处理可提高基体硬度,形成硬度梯度过渡;氮化+镀膜复合处理可以显著提高膜基结合强度。

H13钢-TiAlN渗/镀复合层承载能力研究

在H13钢离子氮化基体上沉积TiAlN镀层,在其表面形成渗镀复合层,研究渗氮基体不同表面预处理对渗/镀复合层微观形貌及承载能力的影响。用压痕和划痕试验综合检测膜基体系的承载能力,用扫描电镜和光学显微镜观测渗镀层厚度、表面和截面形貌。结果表明:H13钢渗氮处理后的表面抛光预处理有助于之后镀膜生长的镀层结构致密,渗氮引起的表面疏松层使得镀层的表面缺陷增多、晶柱露头尺寸不均匀。H13钢渗氮表层形成的高硬度和平缓的硬度梯度,能有效地抑制压入承载时镀层的开裂剥落失效。渗氮基体表面未经抛光去除疏松层预处理的试样,划擦时镀层易产生剥落失效,抗划擦能力下降。

不同温度下多层结构TiCN/TiC/TiN镀层的摩擦学行为

用化学气相沉积法在高速钢基体上制备了多层结构的TiCN/TiC/TiN镀层,分别用压入法和球坑法测定了镀层的结合强度和厚度;用显微硬度计测定了镀层的努氏硬度;在不同温度条件下,用球盘磨损试验机研究了镀层摩擦因数的变化规律,分析了温度对镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明:该镀层的结合强度优异,厚度约为5μm,硬度约为2 352HK;在高温(550℃)下,镀层的摩擦因数一开始就很高,随后继续上升直到最大值,接着开始逐渐下降;室温下,镀层的摩擦因数一开始很低,随后较快地上升到一定值,之后上升速度减缓,最后达到稳定阶段;室温下,镀层磨痕中间局部有块状剥离,边缘有大量磨屑;高温下镀层出现塑性变形。

氮气流量对C、N共掺杂NiCr合金薄膜微观结构和电性能的影响

目的提高埋入式薄膜电阻材料的电性能,使其具有较大的方阻值、电阻率和较小的电阻温度系数。方法利用闭合磁场非平衡反应磁控溅射技术,制备C、N共掺杂NiCr合金埋入式薄膜电阻材料。以前期优化后的溅射参数作为基本实验条件,通过改变氮气流量,分别在铜箔基底和参照基底载玻片上,沉积C、N共掺杂NiCr合金埋入式薄膜电阻材料。用扫描电子显微镜(SEM)和白光干涉仪表征薄膜的表面形貌,用X射线衍射仪(XRD)表征薄膜的微观结构,用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线能量散射谱仪(EDS)测试薄膜的成分,用表面轮廓仪测膜厚,用拉曼光谱仪分析薄膜中的C元素,用四探针测量系统测试埋阻的方阻值和热稳定性。结果随着氮气流量的增加,薄膜的衍射峰减弱,非晶化程度增强;当氮气流量为15 mL/min时,薄膜能获得较小的电阻温度系数和较大电阻率,此时薄膜的电阻温度系数范围为0≤TCRNiCrCN≤1.663×10^-4K^-1,电阻率可达到2.2970×10^-3Ω·cm。结论反应溅射中产生的中间相Cr2N和CN对薄膜的电阻率和方阻值有影响,C、N共掺杂NiCr合金埋入式薄膜电阻材料的电性能优于NiCr合金薄膜和C掺杂NiCr合金薄膜电阻材料。

元素成分对磁控溅射TiNi薄膜结构性能的影响及其控制

描述了TiNi形状记忆合金薄膜的一般特性及成分对其组织及性能的重要影响。磁控溅射法是应用最为广泛的制备TiNi基形状记忆薄膜的方法之一,但由于Ti与Ni的溅射产额不同,很难得到理想成分的TiNi薄膜。目前主要采用改变工艺参数或靶材成分补偿的方法控制薄膜的成分。借鉴反应磁控溅射沉积薄膜时成分控制方法,提出了一种利用溅射靶表面光发射谱的控制技术,理论上可以达到精确检测或控制TiNi形状记忆合金薄膜成分的目的。

Al、Ti共掺杂CrN基镀层的结构调变和摩擦学性能

利用闭合场非平衡磁控溅射技术在高速钢基体上制备具有不同结构的CrAlTiN镀层,采用XRD、SEM等手段对镀层微观组织结构进行了分析,并测试了其力学性能和摩擦学性能。结果表明:与传统的硬质镀层CrN、TiN相比,掺杂Al和Ti元素后的四元CrAlTiN镀层,无论形成多层结构,还是共沉积复合结构,都具有良好的力学性能和低的摩擦系数以及高耐磨损性能。

含钛MoS_2合金减摩镀层摩擦学性能研究

应用闭合磁场非平衡磁控溅射离子镀技术,制备了不同Ti含量的MoS2合金减摩镀层,研究了添加元素Ti含量对镀层厚度、硬度、摩擦系数等的影响规律。结果表明MoS2合金减摩镀层的厚度与添加元素Ti溅射靶的输入功率无关,其硬度随Ti含量增加而提高。不同Ti含量的镀层摩擦系数呈现出不同的变化规律。Ball-on-disc球盘摩擦磨损试验结果显示高载荷时可能因产生转移膜而使摩擦系数呈减小趋势。

不同轰击能量下CrN硬质薄膜的生长方式和择优取向变化

用闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUBMIP)系统沉积制备CrN硬质薄膜,通过调节偏压改变薄膜沉积过程中离子轰击能量。采用XRD分析薄膜的相结构,结合SEM和AFM对薄膜表面形貌和截面结构的观察,探讨离子轰击能量对CrN硬质薄膜生长方式以及取向的影响规律。结果表明,随着偏压从-60 V增大到-90 V,薄膜始终由CrN单相组成,且均呈柱状生长,但生长择优取向从(200)向(111)转变。偏压的变化主要通过改变离子轰击能量影响薄膜的生长机制,低偏压时以表面能主导,因此呈(200)择优取向生长,而高偏压时以应变诱导生长机制为主,呈(111)择优取向生长。

保压腔条件下异种金属摩擦焊顶锻力研究

研究了保压腔条件下异种金属摩擦焊的顶锻过程,运用塑性力学中的上限原理分析了顶锻过程中塑性变形区的速度场和应变场,并导出了能发生顶锻位移的最小顶锻力的理论表达式。同时用实验手段研究了顶锻力与顶锻位移之间的关系,并通过接头性能的考核试验,验证了上述关系理论。

氮化对9Cr18摩擦学特性的影响

设计了多种摩擦磨损试验方案,针对不同氮化工艺对9Cr18的摩擦学性能的影响进行了系统的研究。结果表明,离子氮化后的试样具有最优的综合摩擦学性能,气体氮化最差。试验还发现,在不同载荷条件下,几种氮化处理工艺对耐磨性的影响过程各不相同。离子氮化试样在磨损过程中产生的氧化物对减轻磨损有积极的作用。