稀土催渗碳氮硼共渗自磨刃割刀组织与性能研究

目的提高旋转式割草机割刀耐磨性能和切割锋锐性能,以实现刃具的长寿命作业和对作物的低损伤收获。方法采用固体稀土催渗碳氮硼共渗,对割刀后刀面及刀尖进行局部化学热处理,通过扫描电子显微镜、光学显微镜及显微硬度计对共渗层组织、微区成分及硬度分布进行检测,探讨割刀作业过程中形成自磨锐特性,并进行田间试验验证。结果割刀经850℃×4 h稀土催渗碳氮硼共渗后,后刀面及刀尖表面由硼化物层(厚度约50~70μm)和碳氮共渗层(厚度约750~1000μm)组成,刃口处经高频加热油淬后,外层硼化物由于共晶重熔使硬度有所增加。共渗割刀在厚度方向上实现了组织、成分和硬度的梯度均匀变化,碳氮共渗层对表面高硬硼化物支撑能力有较大提升。作业过程中,割刀后刀面及刃口处的表层硼化物硬度高、耐磨性好,不易剥落及崩刃,使用寿命长,刃口突出可始终保持锋锐的切割性能,从而形成了自磨锐特性,实现了对再生作物的低损伤切割。田间试验结果表明,与市售割刀相比,共渗割刀耐磨性较高,长时间作业后仍能保持锋锐的切割性能,有利于作物切口的愈合与再生。结论稀土催渗碳氮硼共渗的割刀,由于组织、成分、硬度的梯度均匀变化,在作业过程中形成自磨刃,实现了刃具的长寿命作业和对作物的低损伤收获。

硅硼碳氮陶瓷前驱体聚硼硅氮烷的合成与表征

以三氯化硼(BCl3)、三氯硅烷(HSiCl3)和六甲基二硅氮烷(Me6Si2NH)为原料,通过聚合物前驱体转化陶瓷(polymer-derived ceramics,PDCs)法成功合成了硅硼碳氮(SiBNC)陶瓷前驱体--聚硼硅氮烷(PBSZ)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、X射线光电子能谱、热重分析和差示扫描量热对PBSZ的结构和热性能进行分析。结果表明,PBSZ结构中存在硅氮硼(Si—N—B)网络和六元硼氮(B—N)环。在氮气中,800℃时PBSZ的陶瓷产率为53.9%。

硼碳氮纳米管的制备及靶向递送阿霉素的抗肿瘤性能

通过改进固相合成法制备了硼碳氮纳米管(BCNNTs),并利用XRD、FTIR和SEM对其进行了表征。然后,采用叶酸(FA)对BCNNTs进行功能化修饰,用于负载阿霉素(DOX),构建了FA-BCNNTs-DOX靶向给药系统,并评价了该载药系统的抗肿瘤效果。结果表明,DOX有效负载到BCNNTs和FA-BCNNTs上,其负载量分别为67.33和87.11mg/g。与DOX和BCNNTs-DOX相比,FA-BCNNTs-DOX能引起更多的人乳腺癌MDA-MB-231细胞死亡,这归因于在叶酸受体介导的内吞作用下,MDA-MB-231细胞对FA-BCNNTs-DOX的摄取能力得到明显提高。在肿瘤细胞酸性条件下,FA-BCNNTs-DOX释放DOX,DOX在细胞核内逐步积累,从而产生优异的抗肿瘤效果。

氮硼共掺杂碳量子点的制备及其对六价铬的检测

目的建立一种基于荧光碳量子点的快速检测方法,定量检测饮用水和食品中的六价铬[hexavalent chromium,Cr(Ⅵ)]。方法以无水柠檬酸和3-氨基苯硼酸分别作为碳、氮和硼源,通过一步水热法合成氮硼共掺杂碳量子点(nitrogen-boron-doped carbon quantum dots,N,B-CQDs),基于荧光内滤效应对Cr(Ⅵ)进行检测。结果在优化后的最佳检测条件下,N,B-CQDs对Cr(Ⅵ)在0.01~10.00 mg/L内呈现良好的线性关系,检出限低至3.81μg/L,表现出选择性好、灵敏度高等特点。将此方法应用于饮用水、白醋和虾皮中Cr(Ⅵ)含量的测定,加标回收率在85.8%~112.3%之间,相对标准偏差低于5%。结论本研究制备的N,B-CQDs在Cr(Ⅵ)检测方面具有检出限低、灵敏度高、选择性好等优点,可以为Cr(Ⅵ)快速检测提供一定的理论和技术参考。

60号钢表面激光碳氮硼合金层的电子显微分析

<正> 一 引言 激光表面合金化是一种局部表面变质处理的新方法,用真空蒸镀、电镀、涂敷粉末或薄膜在金属材料的工件表面上,然后用激光束把其表面熔化并控制在要求的深度,使表面产生厚度为10～1000μm的熔化层,合金元素将扩散进入工件表面的液态薄层,在凝固时熔化层获得的冷却速度可达10~4～10~6℃/s,相当于急冷淬火技术所能达到的冷却速度,故在短时间(一般为0.1～10s)内就可以就地生成一层所希望的一定深度的新的合金层,这种合金层与基体之间的结合力很强,属于冶金结合。 本文用高功率CO_2激光束对60号钢进行了表面C-N-B合金化,并对合金层进行了显微组织观察和X射线物相分析。

20CrMnTi钢压辊深层稀土硼碳氮共渗

对20CrMnTi钢深层稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究,并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明,与碳氮共渗工艺相比,深层稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和耐蚀性明显提高。将其应用于20CrMnTi钢粮机压辊,模具寿命提高了40%,取得了较好的经济效益。

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。

等离子体源离子渗氮合成硼碳氮薄膜的研究

采用等离子体源离子渗氮，即低能（1-3keV）、超大剂量（10^(19)～10^(20)ions．cm^(-2)）氮离子注入-同步热扩散技术，在300～500℃处理碳化硼薄膜，合成了硼碳氮三元薄膜．俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明，合成的硼碳氮薄膜是碳硼比固定，氮含量可控的非晶态薄膜．300℃渗氮的薄膜由sp^2型的硼、碳、氮微区构成，而500℃渗氮的薄膜则由sp^3和sP^2型复合的微区组成．较高的渗氮工艺温度促进sP^3型结构的形成，渗氮工艺时间对薄膜结构的影响不显著．

射频磁控溅射制备硼碳氮薄膜

采用射频磁控溅射技术,用六角氮化硼和石墨为溅射靶,以氩气(Ar)和氮气(N2)为工作气体,在Si(100)衬底上制备出硼碳氮薄膜。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对样品结构、组分进行了分析。结果表明,样品的组成原子之间实现了原子级化合,且薄膜为乱层石墨结构。样品中B、C、N的原子比近似为1∶1∶1。

硼碳氮纳米管的溶剂热法制备及其表征

以无水CH3CN·BCl3和Li3N为原料,以苯为溶剂,在温度为330℃,压力为8～9MPa条件下,利用溶剂热合成方法成功地制备出了BCN三元化合物。X射线粉末衍射(XRD)分析表明,产物为类石墨态结构,透射电子显微镜(TEM)观测到产物中含有B C N纳米管。X射线能谱(XPS)和Fourier变换红外光谱(FTIR)分析表明硼碳氮是以原子级化合的形式存在。

硼碳氮纳米管的拉曼光谱研究

对不同温度和不同催化条件下用高温热解法制备的硼碳氮 (BCN)纳米管的拉曼光谱进行了分析。随着制备温度的升高 ,拉曼光谱中D带和G带的强度比ID/IG 由小变大 ,而后又变小 ,说明存在一个最佳温度 ,在该温度下生成的BCN纳米管中B、N元素掺杂浓度最大。不同催化剂对BCN纳米管的拉曼光谱也有影响 ,当以钴 /二茂铁和镍 /二茂铁为催化剂时的ID/IG 值比以钴、镍和钴 /镍为催化剂时大 ,说明这时的B、N的掺杂浓度较高 ,纳米管的质量较好 ,这与透射电子显微镜观察结果一致。

沉积参量对硼碳氮薄膜光透过性质的影响

采用射频磁控溅射技术，用六角氮化硼和石墨为溅射靶，以氩气（Ar）和氮气（N2）为工作气体，在玻璃衬底上制备出硼碳氮（BCN）薄膜。通过改变氮气分压比、衬底温度及沉积时间，研究了沉积参量对薄膜光透过性质的影响。利用X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）及可见-近红外透过光谱对薄膜进行了表征。实验结果表明，所制备薄膜在400～1000nm波段具有较高透过率。并且沉积参量对BCN薄膜的透过性能有很大影响，适当改变沉积参量能获得透过率高于90％的BCN薄膜。在固定其它条件只改变一个沉积参量的情况下，得到制备具有较高透过率的BCN薄膜的最佳沉积条件：氮气分压比为1／3、沉积温度为300℃、沉积时间为1h。

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用X射线衍射仪 ,恒电位仪 ,摩擦磨损试验机等设备 ,研究了低温硼碳氮稀土 (B C N RE)共渗工艺及共渗层的组织性能 ,并与硼碳氮 (B C N)共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内 ,稀土具有明显的催渗作用 ;与B C N共渗相比 ,B C N RE共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。

硼碳氮薄膜的制备及其光透过性质研究

利用射频磁控溅射方法以不同的氮气分压比（1/10-2/3）在玻璃衬底上制备出一组硼碳氮薄膜.傅里叶变换红外光谱测量发现样品的组成原子之间均实现了原子级化合.氮气分压比对薄膜的组分和透过率有很大影响,其通过改变薄膜组分而影响透过率,并且碳原子数小的样品具有较高的透过率.

硼氮碳复合渗提高注射模寿命的研究

采用硼氮碳复合渗工艺对注射模表面进行强化。结果表明，该工艺完全适用于注射模的表面强化，模具寿命提高一倍以上，具有显著的经济效益。

稀土氮碳硼共渗工艺的研究

在以往试验研究的基础上，设计并研究了稀土氮碳硼共渗新工艺．试验发现，应用６５０℃×３ｈ冷至 ５７０℃×３ ｈ的稀土氮碳硼共渗工艺处理后的 ４５钢表面，其最高硬度可达 １０５０ Ｈｖ，最大层深可达 ０．４０ ｍｍ，耐磨性、耐蚀性获得了明显提高，电子探针检测证实，稀土元素深入了钢的表面，起到了明显的摧渗、改性作用．

碳掺杂硼氮纳米管导电性的理论研究

根据 DFT/ B3 LYP的计算结果 ,从能带、态密度和电子结构的变化 ,讨论了以 C_ C键替换 B_ N键的二碳和四碳掺杂的硼氮纳米管的导电性 .结果表明 ,替换后硼氮纳米管的导电性能增强 。

傅里叶变换红外光谱法检测硼碳氮亚稳态材料的进展

综述了傅里叶变换红外光谱在检测硼碳氮亚稳态材料中的应用,对常见的特征峰、分析方法和容易出现的问题进行了讨论,提出了分析硼碳氮亚稳态材料的红外光谱的常用手段(引述文献24篇)。

Q235钢表面硼碳氮共渗层及氩弧重熔层的磨损性能

采用粉末包埋法对Q235钢进行硼碳氮共渗处理,并对共渗层进行氩弧重熔处理;研究了硼碳氮共渗层和氩弧重熔层的物相、截面形貌、显微硬度以及磨粒磨损和冲蚀磨损性能。结果表明:共渗层中生成了FeB、Fe2B、Fe2N、Fe8N及Fe3C相,氩弧重熔使得共渗层中的FeB、Fe2N、Fe8N相消失,生成了新相Fe2 3(C,B)6和Fe3N;共渗层的峰值显微硬度为1 198.4 HV,氩弧重熔层的为1 192.8HV,且硬度梯度变化平缓;共渗层和重熔层的耐磨性能均优于基体的,且重熔层的耐磨性能优于共渗层的。