脉冲电弧离子镀工艺参数对氧化锌压电涂层结构与电阻的影响

为了给探索、提升ZnO压电薄膜的制备工艺提供一定的科学参考及依据,通过脉冲电弧离子镀的方法在不锈钢基底上沉积结合力强的纳米氧化锌(ZnO)压电涂层,并系统研究工作气压及靶基距这2个关键制备工艺参数对ZnO压电传感涂层的晶体结构及电阻性能的影响。结果表明:工作气压降低则涂层结晶度提高,而随靶基距增大,结晶度先增加后降低,电阻随之降低。这一结果为新型永久薄膜压力传感器(PMTS)在高压及超高压智能套管的压力监测领域的应用提供了一定的科学参考及依据。

脉冲电弧焊P92钢接头的组织和力学性能研究

采用脉冲电弧焊对P92钢进行对接焊。检测了焊接接头的显微组织、硬度和力学性能,并在650℃以100 MPa的应力进行了持久试验。结果表明:脉冲电弧焊的P92钢焊接接头焊缝和热影响区组织细小,热影响区无明显的过热粗晶区,邻近熔合线的区域存在过热区;接头的室温和高温拉伸性能与母材相近,高温蠕变断裂强度较采用氩弧焊工艺焊接的P92钢接头提高了约11%。

脉冲电弧液电放电压力波特性实验研究

脉冲电弧液电放电是一种利用高电压、大电流放电产生液电空化效应并形成高强度冲击压力波的脉冲等离子技术。针对其传播特性、脉冲放电能量转化为冲击压力波的效率,结合在污水厂U型初级处理池中的不同位置进行脉冲电弧液电放电试验,利用压力波传感器检测不同放电参数下压力波信号,分析研究了峰值电压和放电能量对冲击压力波的影响特性。结果表明,随着放电电压和放电能量的增加,冲击压力波的峰值迅速增加。压力波的传播受气泡扰动和流体粘力的影响,其强度随着传播距离的增大而衰减,并且沿着水流方向的衰减程度要远小于垂直于水流方向。

脉冲电弧对钨铜电极表面侵蚀形态的研究

基于热传导观点,选择了具有高熔点的金属钨和具有良好热传导性能的金属铜作为强脉冲电流放电开关,试验验证了在总转移电荷量一定的情况下,开关电极的侵蚀量和电极表面的侵蚀形态与单次电荷的转移量直接相关;从力学和热学观点出发,结合钨铜材料的制作工艺,分析了脉冲电弧和电极之间的作用机理,认为在脉冲电弧作用下,钨铜电极表面裂纹与材料中的孔隙有关。

超高频脉冲电弧焊接熔池金属流动行为

熔池金属流动一方面受电弧行为影响,另一方面与凝固组织形核、结晶过程联系紧密,是电弧焊接基础研究的关键,针对电弧力作用研究了超高频脉冲电弧焊接(UHFPAW,Ultra High Frequency Pulsed Arc Welding)熔池金属流动特点,采用理论研究与试验分析相结合的方式对熔池流动方式、强度、温度分布等要素进行了分析,并完成了液态金属表面运动特征监测.结果表明,超高频脉冲电弧对熔池液态金属的热、力作用显著,表面流体流速大于30 cm/s,UHFP-AW电弧力造成熔池表面沉降变形,引起双环流,熔池温度扩散范围相应减小,有效降低了电弧热量对母材金属的影响,尤其在钛合金焊接中对控制焊缝晶粒尺寸具有重要意义.

双脉冲电弧增材制造数值模拟与晶粒细化机理

电弧增材制造具有成本低和效率高等优点,然而其晶粒细化的研究鲜有报道.使用自行研制的熔化极气体保护焊电源实施了双脉冲电弧增材制造试验,通过数值模拟预测了晶粒细化现象,试验结果验证了双脉冲电弧的晶粒细化作用.结果表明,由于熔池的膨胀,熔池尾部出现了重熔化现象.在与单脉冲电弧热输入相同时,重熔化现象导致双脉冲电弧能够产生更高的冷却速度,并且细化晶粒.因此,可以通过改变脉冲参数而不是传统地改变热输入来细化晶粒.

脉冲电弧放电电离甲醇溶液制备碳膜的研究

利用脉冲电弧放电电离甲醇溶液在常压下研究了含金刚石成分的碳膜的制备。用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、激光Raman光谱和X射线衍射(XRD)研究了在确定的基片温度下甲醇浓度以及放电电压等沉积条件对薄膜的形貌和金刚石的合成的影响。研究结果表明:在放电电压低于2kV时,薄膜主要由无序石墨和无定形碳组成。提高放电电压有助于金刚石的合成,在高的放电电压下,降低甲醇溶液浓度有利于提高碳膜中金刚石成分的含量。

脉冲电弧放电电离甲醇/氨水溶液合成结晶氮化碳薄膜

利用脉冲电弧放电在大气压下产生的高密度等离子体研究了结晶氮化碳薄膜的低温合成。直流脉冲电弧等离子体由甲醇/氨水溶液液滴通过高压电极时诱导放电产生。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱分析了薄膜样品的形貌和结构。在基片温度为450℃时所制样品的X射线衍射分析表明薄膜中含有α C3N4和β C3N4两种结构晶体,Raman光谱给出了明显的特征峰,这些特征峰与氮化碳晶体的理论预言值符合较好。当基片温度提高到550℃时,Raman光谱分析表明,样品为炭膜。

脉冲电弧沉积类金刚石薄膜特性的研究

利用脉冲电弧镀技术在硅基片上沉积类金刚石薄膜，研究薄膜的光谱特性、摩擦磨损特性、硬度、电阻率和稳定性。用椭圆偏振法测试拟合得到薄膜的光学常数，傅立叶变换红外光谱仪测试薄膜的光谱特性；利用摩擦磨损实验仪测量薄膜的耐摩擦性能；利用维氏硬度计表征薄膜的硬度。结果表明薄膜在光谱范围1．25～10μm内透明，光学常数随波长的变化而变化，具有高达40GPa曲维氏硬度、高的电阻率、良好的摩擦学特性和化学稳定性等。

铝合金脉冲电弧焊接技术进展

为实现航空航天铝合金关键结构件的高效可靠连接,焊接加工已成为主导工艺方法之一,其中电弧焊以其自身的特点和优势,仍然是应用最为广泛的焊接技术。脉冲电弧焊是一种较先进的焊接方法,脉冲电流的加入对电弧焊接过程及质量均产生显著影响,有利于改善和提高铝合金的焊接质量,具有很好的工程推广应用前景。

镍基高温合金脉冲电弧加工表面完整性研究

研究脉冲电弧加工镍基高温合金表面微观形貌,包括变质层厚度及特征、加工表面粗糙度、显微硬度,综合考虑以上各方面,研究脉冲电弧工作时,脉冲频率、占空比两种加工参数对表面变质层完整性的影响规律,得出频率和占空比较高时更容易产生裂纹,较低的频率和占空比会使熔化凝固层的厚度提高。

脉冲电弧源的发射特性建模

脉冲电弧源是脉冲电弧离子镀方法制备薄膜的重要部件,其发射特性是影响薄膜均匀性的重要因素。本文从理论出发,建立脉冲电弧源发射特性的数学模型,编程计算得到理论的均匀性曲线,与实际的沉积薄膜厚度的均匀性对比,结果表明:脉冲电弧源的蒸发特性可以等效于多个面源的叠加,每一个面源发射的离子密度空间分布符合余弦定律。

脉冲电弧侵蚀电极材料时的热分析

气体火花开关在大电流工作情形下 ,会因为开关电极受到高能量、大电流电弧的烧蚀作用而影响其工作性能和寿命。本文根据电极电弧的烧蚀模型 ,通过热传导的计算 ,推导出了几个实用的公式 ,指出了选择耐烧蚀电极材料的原则和减少气体火花开关电极烧蚀的方法。

脉冲电弧沉积类金刚石薄膜的厚度建模

从理论和实验出发,分析脉冲电弧源的放电机理,讨论了脉冲电弧源发散特性,得到影响膜厚空间分布的主要因素,建立膜厚空间分布和主要因素之间的数学模型,结果表明和实验数据吻合。

脉冲电弧焊焊接过程优劣的评价方法

针对脉冲电弧焊的焊接特点,提出了六个表征参量来评价焊接过程稳定性的优劣即峰值时间、基值时间、周期时间、峰值时间段内焊接电流平均值、基值时间段内焊接电流平均值、一个周期时间段内焊接电流平均值,可任意选取其中一个参量作为样本,对其进行标准差和变异系数分析,进而判断焊接过程稳定性。并在此基础上确定了周期时间和峰值时间段内焊接电流平均值的标准差和变异系数最能直接有效的反映和评价焊接过程稳定性。为验证该评价方法的可靠性,进行了两组脉冲电弧焊的验证性试验,利用上述提出的方法判断这两组焊接试验的焊接过程稳定性的优劣。同时借助于焊接电流波形图、功率谱图和概率密度分布图加以佐证,证明了本文提出的评价脉冲电弧焊焊接过程稳定性的方法是有效可行的。

脉冲电弧离子镀中的放电稳定性

脉冲电弧离子镀膜技术是近几十年来新发展的一种镀膜方法,有着广阔的应用前景.然而,在镀膜过程中,出现的拉弧和停弧现象严重影响了脉冲放电的稳定性,进而影响了膜层质量和镀膜效率.为此,采用两级电容充电的引弧方式来减拉弧现象;同时,使用双脉冲触发方法来提高放电的可靠性,减少停弧现象的产生.使用改进后的离子源实验表明,镀膜过程中拉弧和停弧现象明显减少,脉冲放电更为稳定.由此说明,对离子源放电稳定性的改造是有效的,能够很好的满足薄膜镀制的需要.

脉冲电弧蒸发源的研究

本文介绍西安工业学院研制的脉冲电弧蒸发源的原渐变膜的性能指标.

电压对脉冲电弧放电法制备C-AlPO_4抗氧化性能的影响

采用脉冲电弧放电法在 SiC-C/C 复合材料表面制备方石英型磷酸铝（C-AlPO4）抗氧化涂层.借助X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和等温静态氧化实验对涂层的晶相组成、显微结构和抗氧化性能进行了表征与测试.研究了脉冲电压对C-AlPO4涂层显微结构的影响,分析了 C-AlPO4涂层在1773 K下的氧化行为.结果表明,330~420 V 范围内,当脉冲电压为390 V 时制备的涂层致密均匀；C-AlPO4涂层具有较好的抗氧化性能,在1773 K氧化156 h后失重率仅为0．83％；C-AlPO4涂层在1773 K 下的氧化能力下降主要是由于长时间氧化后偏磷酸盐玻璃层不能及时有效地填补涂层中的缺陷,涂层在高温下产生了较多贯穿性孔洞所致的.

高频脉冲电弧表面强化的研究

介绍一种新的表面强化方法,即高频脉冲电弧表面强化技术.以碳钢为基体,研究了渗铬强化层近表面的铬浓度变化、强化层相组成,分析了电极材料中碳和空气中氮的迁移现象,并对强化层做了耐磨性实验. 介绍一种新的表面强化方法,即高频脉冲电弧表面强化技术.以碳钢为基体,研究了渗铬强化层近表面的铬浓度变化、强化层相组成,分析了电极材料中碳和空气中氮的迁移现象,并对强化层做了耐磨性实验.

高频脉冲电弧的电特性及引弧性能的研究

讨论了频率为６６～１４０ｋＨｚ高频电孤的电特性及引弧性能，并对其影响因素，如脉冲频率、输出电感、及空载电压进行了分析．