等离子束表面冶金技术冶金过程研究

研究了等离子束表面冶金技术的冶金过程，分析了冶金过程的特点。该过程是一个分阶段、连续过程；并研究了等离子表面冶金铁基合金的物理化学反应过程。最后得出等离子表面冶金过程的一般规律，用于指导该项技术的应用。

等离子表面冶金技术的现状与发展

双层辉光离子渗金属技术已成功地在普通碳钢表面形成高速钢、其中包括时效硬化高速钢、不锈钢以及镍基合金等 ;该技术已成功地应用于手用锯条和机用锯条 ,使其齿部形成高速钢 ,锯条不仅具有高速钢的切削性能 ,而且柔韧不断 ;钛合金表面经离子渗钼等工艺处理后 ,Ti6Al4V的耐磨性得到大幅度提高 ;经离子渗铌等工艺处理后 ,TiAl金属间化合物的抗高温氧化性能明显改善。在双层辉光离子渗金属技术的基础上 ,又发展了加弧辉光离子渗金属 ,双辉钎焊技术 ,双阴极辉光放电超硬薄膜合成技术 。

我国在金属材料表面工程领域的一项重大原创性技术--双辉光等离子表面冶金技术

双辉光等离子表面冶金技术,也称作Xu-Tec Process,是在德国发明的离子渗氮技术的基础上,突破了离子渗氮技术只适用于气态非金属元素的局限性而发明的一项重大原创性技术。该技术可采用元素周期表中的金属和非金属元素,对金属材料进行表面合金化,开辟了"等离子表面冶金"的新领域。大量试验结果表明:该技术可在钢铁材料,钛及钛合金,铜及铜合金,以及金属间化合物等金属材料表面形成多种高硬度、耐磨、耐蚀及抗高温氧化的合金层。例如,在普通钢铁材料表面形成高速钢、不锈钢或镍基合金层,在钛合金表面形成耐磨或阻燃的合金层等。“双辉技术”可大幅度提高金属材料的表面性能,全面提升机械产品的质量和使用寿命,在各工业领域具有广阔的应用前景。该技术是一项资源节约型和没有任何污染的表面合金化技术,可以为国家节约大量贵重金属元素,降低生产成本,创造巨大的经济效益。这是一项能改变我国金属材料及机械制造业现状并使其走向高端的关键技术。

双辉等离子体表面冶金金属化CVD金刚石自支撑膜研究

采用双辉等离子表面冶金技术,在金刚石自支撑膜表面制备了W金属层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)等分别对金属化后的金刚石膜的微观形貌、元素分布及物相组成进行了表征与分析;并通过测试Ag-Cu钎焊的金刚石膜-硬质合金刀片样品的剪切强度,评价金属层与金刚石膜的结合强度。实验结果表明:所制备的W金属层连续、致密,由大量纳米尺度的颗粒状团聚物构成;在金属层与金刚石界面一定深度区域内,存在W和C元素的相互扩散,并且反应生成了WC、W2C等金属碳化物颗粒,表明金属层与金刚石膜之间已形成了牢固的化学键合。

等离子束表面冶金涂层技术研究与应用

对等离子束表面冶金涂层技术与其他相近技术进行了比较。等离子束表面冶金涂层技术是一种快速非平衡冶金反应过程,类似粉末冶金,原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制,因此不需要预制合金雾化粉,可利用任意粉末的任意配比,获得通常冶金方法不能得到的(组织)物相。等离子束表面冶金涂层技术效率高,操作简便,成本低,应用前景广阔。

等离子表面冶金技术的现状与发展

1930年,德国发明出离子氮化,在这之后,科学家通过离子研究开辟出新领域。而在后期的优化中离子氮化在工业生产中被应用。介绍了等离子表面冶金技术的现状及发展前景。

铁基等离子束表面冶金耐磨合金设计研究

等离子束表面冶金是现代表面改性制造技术中一种极有发展前途的高新技术,针对等离子束表面冶金特点,介绍了等离子束表面冶金合金的设计原则。根据其原则设计了铁基耐磨复合材料体系,并采用等离子束表面冶金技术对其进行了验证和优化,得到了较理想的材料体系,即 Fe-3.6C-26Cr-3.6Ni-0.4B-4.5Si-5W-0.2RE,其冶金层具有良好的耐磨性,远优于淬火45钢。

双辉等离子表面冶金的Ni-Cr合金层组织结构及耐蚀性能研究

为了改善Q235碳钢表面耐蚀性能,采用双辉等离子表面冶金技术在其表面制备Ni-Cr合金层。研究了极间距对合金层组织结构的影响规律,并对合金层的组织成分和耐蚀性能进行检测分析。结果表明:随着极间距增大,Ni-Cr合金层厚度呈现先增加后减小的趋势;Ni-Cr合金层组织均匀致密,与基体呈冶金结合状态,合金层厚度约为95μm,主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36和少量Ni3Fe。电化学极化曲线试验结果显示Ni-Cr合金层的自腐蚀电位和极化电阻较基材Q235高,而自腐蚀电流密度较低,即Ni-Cr合金层更难以发生电化学腐蚀反应且腐蚀速率更低。表明Q235钢经Ni-Cr共渗处理后,其耐蚀性得到明显改善。

长春应化所电化学表面等离子体共振技术及应用取得突破

2012年2月21日，中科院长春应用化学研究所承担的国家自然科学基金科学仪器基础研究专项项目“集成电化学方法的表面等离子体共振技术及其在材料电化学中的应用”，通过了国家自然科学基金委员会化学部组织的专家验收。长春应化所副所长周光远、董绍俊院士（TWAS）以及课题负责人牛利等参加了验收会议。

等离子体技术在冶金中的应用

等离子技术作为一种非常规手段，在；台金、化工、焊接、切割、磁流体发电、微电子加工、材料的表面改性等工业领域逐渐得到广泛的应用。

傅立叶变换表面等离子共振检测技术(FT-SPR)简述

本文介绍傅立叶变换表面等离子共振技术(FT-SPR)的基本原理和关键技术的特点。以下体系的实时研究证明,在检测分子相互作用中,新的FT平台提供非常高的灵敏度和很宽的测定范围,如醇和水共溶体、DNA杂化、抗体-肽结合。FT-SPR技术为生命和材料科学的研究人员提供新的可能,他们不仅可以监控分子的结合过程,而且可以了解过程的化学本质。

TC21钛合金表面等离子渗Cr层的抗热震性能

采用双辉等离子表面冶金技术对TC21钛合金进行了渗铬处理。将渗铬和未渗铬的TC21合金试样重复在箱式电炉中于750℃加热15 min水冷。采用宏观检验、EDS、SEM和XRD分别观察分析了重复加热-冷却前渗铬层的表面形貌、显微结构和厚度,重复加热-冷却后渗铬和未渗铬试样的表面形貌,以探索通过渗铬提高TC21钛合金抗热震性能的可行性。结果表明,TC21合金渗铬层平整、致密,与基体结合为冶金结合,渗层厚度约为30μm;重复加热-冷却120次后,渗铬试样表面出现网状裂纹,而未渗铬试样表面则发生剥落。这说明渗铬可明显改善TC21钛合金的抗热震性能。

DC-Plasma-Jet表面冶金技术研究

分析了DC—Plasma—Jet直流放电压缩电孤等离子束表面冶金的技术内涵，研制了DC—Plasma—Jet表面冶金设备，对DC—Plasma—Jet表面冶金和目前的等离子堆焊技术进行了比较。DC—Plasma—Jet表面冶金是一种快速非平衡冶金反应过程，类似粉末冶金，原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制，因此不需要预制合金雾化粉，可利用任意粉末的任意配比，获得通常冶金方法不能得到的组织与物相。DC—Plasma—Jet表面冶金方法效率高、操作简便、成本低、应用前景广阔。

粉末冶金高致密化成形技术的新进展

本文针对粉末冶金行业近十年来出现的提高制品致密化的新途径新方法, 简要介绍了其中的温压技术,流动温压技术、模壁润滑技术、高速压制技术、动力磁性压制技术、爆炸压制技术、放电等离子烧结技术的原理、特点、发展和应用情况。指出发展粉末冶金高效高致密化成形技术是粉末冶金的发展方向和研究重点, 产品致密化程度的提高将大大促进性能的改进。粉末冶金新技术、新工艺、新材料的不断出现, 必将促进高技术产业的快速发展, 也必将带给材料工程和制造技术以光明的前景。

金属表面自纳米化及其复合改性技术研究进展

结合国内外表面自纳米化的研究成果,综述了表面纳米晶层产生的机理及表面自纳米化对材料表面硬度、摩擦磨损性能、抗疲劳性能以及耐腐蚀性能等的影响,总结了表面纳米晶层的优势,并针对表面纳米晶层性能及单一表面处理技术的不足,详细介绍了金属表面自纳米化与等离子体扩渗、微弧氧化及化学镀等常规表面处理相结合的复合改性技术研究进展,阐明了复合处理技术在材料性能提升上的巨大优势。最后,指出了复合处理技术面临的挑战,并从加强作用机理的研究、复合处理工艺系统性研究以及推进工业化应用等方向着手,提出应充分发挥金属材料表面自纳米化这一普适性的表面处理手段与其他表面改性技术复合的优势。希望为实现金属材料结构功能一体化,促进高性能新型材料和高性能复相表层的研究开发,加快复合改性技术工业化应用的进程提供借鉴与支撑。

TC4合金表面等离子渗Mo层制备及其高温摩擦磨损性能

研究了TC4合金等离子表面渗Mo层的制备,并测试了基体和渗层在20、300和500℃条件下的摩擦磨损性能。通过XRD、EDS、SEM、SMM等研究了改性层的组织成分及其磨痕形貌,并探析了磨损机理。结果表明:TC4合金表面等离子渗Mo后,显著提高了合金表面硬度和高温摩擦磨损性能。

Ti6Al4V合金表面等离子渗Mo及其力学性能研究

研究了Ti6Al4V合金表面等离子渗Mo改性层的制备,并用SEM、XRD、EDS、SMM、纳米压痕仪、划痕试验机以及球-盘磨损试验机等研究了改性层的表面形貌、组织、相组成、显微硬度、强韧性、膜/基结合力及其耐磨性等力学性能。结果表明:改性层表面致密,具有高的表面硬度、弹性模量和结合强度,耐磨性较渗Mo处理前显著提高。

表面等离子共振检测系统的研究进展

综述传感芯片的结构、生物传感芯片的固相化技术及表面等离子共振检测系统的研究进展。

镁合金微弧氧化表面处理技术与设备

微弧氧化概念提出于20世纪50年代，70年代后期逐步引起国外学术界的研究兴趣，80年代开始成为国内外学者的研究热点，期间出现了“微弧氧化”、“表面陶瓷化”和“微等离子体氧化”等不同的表述概念。其原理是将被处理的镁、铝、钛合金等制品做阳极，置于脉冲电场环境的电解液中，在脉冲电场作用下，在样品表面生成一层以冶金形式结合的氧化物复合陶瓷层。

东邦Tenax公司开发出节能、高生产率的碳化过程和表面处理技术

帝人集团碳纤维及其复合材料业务的核心公司——东邦Tenax有限公司于2016年1月18日宣布，已开发出创新的微波碳化和等离子体表面处理技术，用来支持在汽车、高速铁路和飞机中增加生产和使用碳纤维增强材料。