新型固态金属沉积工艺及军事应用

MELD是用于沉积金属或金属基复合材料的固态热机械工艺,不同于基于能束的金属增材制造工艺,也不同于基于片材层压的固态金属增材制造工艺,其具有可扩展、开放式操作、高沉积速度、产生近锻造微观结构、适用材料范围广、应用领域多等特点,已开始在战地废金属回收再利用、高抗弹性能装甲防护涂层制备等领域获得应用,具有良好的军事应用前景。

金刚石粒径及含量对超音速激光沉积金刚石/Cu复合涂层微观结构及性能的影响

目的研究不同金刚石粒径及含量对超音速激光沉积金刚石/Cu复合涂层微观结构及性能的影响。方法利用超音速激光沉积技术制备金刚石/Cu复合涂层。采用扫描电镜和摩擦磨损测试对涂层的显微组织结构和磨损性能进行了分析,用激光闪烁法测量复合涂层的热导率。结果金刚石均匀分布在复合涂层中,原始粉末中金刚石体积分数从30%增加到50%时,复合涂层中金刚石颗粒的面积占比仅从14.01%升至16.79%,远低于金刚石颗粒在原始粉末中的含量。400目金刚石/Cu复合涂层的平均热导率为296 W/(m·K),摩擦系数为0.551;800目金刚石/Cu复合涂层的平均热导率为238 W/(m·K),摩擦系数为0.545。结论原始粉末中金刚石配比的增加并未对复合涂层中金刚石含量的提升有显著作用。金刚石/Cu复合涂层的热导率随着增强相颗粒含量的增加而降低,随着增强相颗粒粒径的增大而提高。不同粒径金刚石颗粒的添加能显著降低Cu涂层的摩擦系数,且小粒径金刚石颗粒的添加使复合涂层的摩擦系数更低和更稳定,从而使其具有更小的磨损量和磨痕宽度,表现出较优的耐磨损性能。

红外超声波处理对城市剩余污泥失水率的影响

剩余污泥是指城市污水处理厂污水处理后所产生的固态沉积物。文章所述实验以压滤剩余污泥为材料,结合红外处理,研究不同频率、不同时间的超声波处理对污泥失水率的影响,并得出了较为科学的结果。

金属喷涂

SY509-3-176 [篇名] A new metal spray option: very fine grain size and no heat distortion of the workpiece are among the benefits of a new solid-state deposition technique；SY509-3-177 [篇名] A rapid manufacturing method for water-saving emitters for crop irrigation based on rapid prototyping and manufacturing；……

天然石英砂制造通信光纤的研究

将PSOD(等离子固态外部沉积)、光纤预制棒制备技术以及光纤拉丝技术相结合,成功开发了芯棒+天然石英砂套管的预制棒制备技术。该技术以成本相对较低的天然石英砂为原料,等离子体为热源,干燥压缩空气为工作气体,熔制了符合光纤生产要求的套管,并研究出了合适的光纤生产工艺路线。该套管的工艺路线简单,无需合成套管工艺中的脱水和烧结处理,且生产过程不会产生有毒有害的尾气,对环境无污染。针对天然石英砂材料的特殊性质,制定了低掺杂的预制棒沉积技术以及高张力拉丝的工艺条件,成品光纤各方面合格,并具有更低的衰耗。

超音速激光沉积法制备Ni60涂层的显微组织及沉积机理

超音速激光沉积技术（SLD）是一种将激光辐照与冷喷涂相结合的新型涂层制备工艺,因其结合了激光技术和冷喷涂技术的优势,能够沉积冷喷涂难以沉积或不可能沉积的材料。利用超音速激光沉积技术在中碳钢基材上成功制备了Ni60涂层,并采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）、显微硬度测试等手段对涂层的沉积效率、显微组织成分、结合机理以及显微硬度进行了表征分析。研究结果表明：随着激光加热温度升高,涂层沉积厚度增加,表面球型凹坑逐渐减少;Ni60涂层保持了冷喷涂固态沉积的特征,显微组织结构以及相组成与原始粉末相一致;激光加热导致Ni60沉积层与基体间同时存在机械咬合与冶金结合;涂层的平均显微硬度为867 Hv0.3,比原始粉末提高8%~10%,沉积过程产生了冷作硬化。

超音速激光沉积WC/Cu复合涂层的微观结构及耐磨性能表征

针对纯铜具有良好的导电、导热和加工性能,但同时也具有硬度低,耐磨性能差的特点。采用超音速激光沉积(Supersonic laser deposition,SLD)和冷喷涂(Cold spray,CS)技术在纯铜表面制备了WC/Cu复合涂层,并对所制备涂层的微观结构、相组成、显微硬度和摩擦磨损性能进行了对比分析。研究结果表明,CS涂层的厚度约为1128μm,WC含量为7.73%,显微硬度为147.4HV0.2,但涂层/基体结合处存在明显间隙。SLD涂层厚度随着激光功率的逐渐升高而增加,最高涂层厚度达2344μm,WC含量可高达17.22%,显微硬度可达161.3HV0.2,且涂层/基体结合良好。SLD涂层能基本保留原始粉末的相组成,但高激光功率下制备的样品存在轻微氧化。SLD涂层相比于CS涂层和铜基体具有更小的摩擦因数、磨损宽度以及磨损量,表现出更好的耐磨性能,为铜及其合金的表面性能优化提供了一种新方法。

NaCl盐雾环境下Ti60合金的中温腐蚀行为

利用增重测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EPMA)等分析技术,从氧化动力学、氧化膜相组成和微观结构方面,研究了Ti60合金在600℃下NaCl盐雾环境中的腐蚀行为。结果表明,Ti60合金在中温NaCl盐雾环境中腐蚀100 h后,其腐蚀速率远远低于在固态NaCl+H2O+O_(2)环境中的。在NaCl盐雾环境中表面形成双层腐蚀产物,外层相对致密,以Na_(2)TiO_(3)和TiO_(2)为主;内层为颗粒状,以TiO和Ti_(2)O为主。NaCl盐雾环境是富氧、富水蒸汽环境,更倾向于形成致密的TiO_(2),减缓材料的腐蚀。此外,Cl在氧化膜内层富集,并以“活性氧化”机制加速Ti60合金的腐蚀。