316L不锈钢表面抗菌双疏Ag/PFOA复合涂层的制备及其性能

采用化学刻蚀法和液相沉积法在316L不锈钢表面制备了具有抗菌性的双疏Ag/PFOA复合涂层。采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和接触角测量仪对复合涂层的微观形貌和化学组成进行表征,并测试了其耐磨性能和抗菌性能。结果表明:化学刻蚀后的不锈钢表面具有凹凸不平的微纳米结构;复合涂层具有抑制大肠杆菌生长的效果,能够耐受的垂直负荷为40N,水平摩擦负荷为600N;不锈钢表面覆盖复合涂层后,疏水性和疏油性都得到了增强,在模拟真实场景中循环使用15次后,复合涂层的湿润性下降较为明显,但循环使用30次后,湿润性下降速率越来越慢。

爆炸焊接316L不锈钢/Al复合管的界面及性能研究

采用爆炸焊接工艺对316L不锈钢管及铝管进行了爆炸复合。利用SEM,XRD对复合管结合区形貌及相组成进行了研究;测试了复合管的结合强度及过渡区的显微硬度,并进行了径向压扁及弯曲成形试验。结果表明:直线状及波状界面同时存在;过渡区域出现了明显的元素扩散现象并形成了金属间化合物;结合强度为75M Pa,过渡区的显微硬度最高;压扁及推弯试验后的复合管未出现分层,制备出的复合管结合性能优异,可以承受大的塑性变形。

316L不锈钢表面双层辉光离子渗金属技术制备Al_2O_3涂层

Al2O3涂层由于具有较好的阻氚渗透效果可用作聚变堆第1壁涂层。利用双层辉光离子渗金属技术在316L不锈钢表面进行渗Al后热氧化处理,得到了致密的Al2O3涂层。对渗Al层的成分和形貌分别利用X射线衍射分析仪和扫描电子显微镜进行了分析和观察。结果表明:双层辉光离子渗金属技术能够制备出均匀致密、与基体结合良好的渗Al层。在316L不锈钢表面渗Al的最佳工艺参数条件下,获得的渗Al层经随后的热氧化处理,可形成质量良好的致密Al2O3涂层。

316L不锈钢表面冷喷涂不同比例Cu-22Al与NaAl2O4涂层的组织结构与性能

为防止在高温作用下磷光粉发生热猝灭的问题,通过冷喷涂方法制得耐磨自热敏涂层,以316L钢作为测试材料,采用冷喷涂方法制得了含有不同Cu-22Al与NaAl2O4体积比(1号8.0∶2.0,2号7.5∶2.5,3号5.0∶5.0)的复合涂层,并分析了复合涂层的微观组织结构及性能。研究结果表明:涂层XRD谱上出现了AlCu3,NaAl2O4,FeAl对应的衍射峰。1号涂层形成了表面相对平整的片状涂层结构,2号涂层中含有更多铝酸钠颗粒,3号涂层内存在较多的铝酸钠硬质相。1号与2号涂层和基体之间形成了平整界面,3号涂层和基体间形成了不规则结构的界面;并且当磷光粒子比例增大后,涂层也达到了更大的厚度,此时铝酸钠粒子对涂层具有明显的钉扎作用,从而促进了涂层的沉积。当铝酸钠颗粒数量增加后,各涂层和基体间产生了更大的结合力,并最终处于一个相对稳定的状态。

316L不锈钢支架表面EVAL涂层的制备及性能研究

采用超声-喷涂沉积的方法,在316L不锈钢表面制得聚乙烯-乙烯醇涂层。利用原子力显微镜、接触角测量仪及扫描电镜对涂层表面形貌及性能进行研究。结果表明,316L不锈钢基体、S-EVAL涂层和USEVAL涂层的表面粗糙度Ra分别为123.677,14.994和2.830 nm。S-EVAL涂层和US-EVAL涂层表面接触角分别为75.6和74.3°,均小于316L不锈钢基体接触角。超声-喷涂沉积US-EVAL涂层血小板粘附量最少。

镀银-石墨涂层316L不锈钢双极板的电化学性能测试及表征

316L不锈钢以其质轻,价廉,易加工成型以及良好的导电导热性能而成为极具潜力的质子交换膜燃料电池双极板材料,但其在电池运行环境中仍有一定缺陷.在阴极条件下不锈钢板易钝化,增加了与碳纸扩散层间的界面接触电阻;而在阳极条件下,则由于金属离子的溶解,污染了膜电极,引起催化剂中毒,从而降低电池输出功率,影响电池性能.本文采用喷涂技术在316L不锈钢表面制备导电石墨涂层,测得其与Toray060碳纸的接触电阻为80.6mΩ·cm2.如果在制备石墨涂层前预镀薄层银,则可使其接触电阻降至19.8mΩ·cm2.因此,本文利用Tafel曲线、恒电位氧化等电化学方法,对该镀银-石墨涂层316L不锈钢与原316L不锈钢和镀银316L不锈钢在模拟质子交换膜燃料电池阴、阳极工作环境条件下的耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,镀银不锈钢和镀银-石墨涂层不锈钢较原不锈钢的腐蚀电位分别提高了0.49和0.35V,腐蚀电流密度下降1-2个数量级,维持在10-6-10-7A·cm-2.而镀薄银钢板则因为银层较薄存在微孔,使得部分不锈钢基体外露,形成腐蚀电池而更易于腐蚀.

316L奥氏体不锈钢QPQ盐浴复合处理后的显微组织分析

采用逐层X射线衍射和扫描电镜研究了316L奥氏体不锈钢经QPQ盐浴复合处理后的显微组织。结果表明,渗层组织由表面约10μm厚的Fe3O4和-ξFe2N混合层组成,最内层为含氮扩展奥氏体(S相),在混合层和S相之间为γ-′Fe4N相。在距离表面约10μm的地方,氧含量较高;随着厚度增加并超过10μm时,氧浓度急剧下降,而N浓度随着厚度的增加在约10μm的厚度处达到峰值,之后急剧下降再稍稍升高。

复合膜对316L不锈钢氚渗透性能的影响

利用物理气相沉积(PVD)方法在316L不锈钢表面分别镀制微米量级厚的TiN+TiC+TiN、TiN+TiC+SiO2复合膜。扫描电镜观察表明:膜致密,与基体结合牢固,抗氧化,抗热冲击。二次离子质谱(SIMS)和红外光谱(IR)分析结果证实:TiC和SiO2膜在300℃以上的氢中退火可形成抗氚渗透阻挡层。测量了不同温度下氚在带膜316L中的渗透率。在200～600℃范围内,镀有TiN+TiC+SiO2膜的316L的氚渗透率比镀钯316L降低4～6个数量级,镀TiN+TiC+TiN膜比镀钯膜降低4～5个数量级。这两种膜可用于聚变堆技术研究中第一壁。

热处理对等离子喷涂316L不锈钢涂层组织和性能的影响

利用大气等离子喷涂和低压等离子喷涂在不同的基体温度下制备了316L不锈钢涂层,分别使用光学显微镜和显微硬度计研究涂层的组织和性能,并且对涂层进行了退火处理,研究了涂层的组织性能的变化。结果表明,对于低压等离子喷涂,通过改变基体温度,可以获得层片状组织和等轴晶组织的涂层,并且对层片状组织的涂层进行热处理,可以使其转变为等轴晶结构涂层;而对于大气等离子喷涂通过改变基体温度以及对涂层进行后续热处理,均不会形成完全的等轴晶结构涂层。在涂层硬度方面,对于原始涂层而言,等轴晶涂层的硬度低于层片状组织涂层,对于大气等离子喷涂经过热处理后的涂层硬度明显降低。

316L不锈钢表面耐高温氧化涂层的制备与性能

采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝为前驱体制备Al2O3溶胶,浸渍提拉后800℃下真空烧结,在316L奥氏体不锈钢表面制备出无裂纹的Al2O3涂层,研究涂层层数对316L奥氏体不锈钢高温抗氧化性能的影响.通过XRD和DSC对干凝胶粉末进行分析,并使用SEM研究Al2O3涂层表面形貌特征.涂层的高温抗氧化性能则使用氧化称重法来表征,对比有涂层试样和空白试样在高温氧化环境中的增重比.结果表明:制备出的涂层Al2O3颗粒均匀细小,有效阻止了氧化的进程,提拉3次制备的涂层的抗高温氧化效果最佳,在800℃使用的情况下至少延缓氧化时间165 h.

316L不锈钢表面双层辉光离子渗金属技术制备Cr_2O_3涂层

为改善不锈钢的阻氚渗透性能,采用双层辉光离子渗金属技术在316L不锈钢表面渗铬渗氧制备出了氧化铬涂层,对涂层的组织特征、相组成和合金元素成分分布及渗入机理进行了分析。结果表明,渗铬后表面主要形成Cr的沉积层和Cr在-αFe中的固溶体相,渗层厚度可达21μm,铬含量最高可达92%,且由表及里呈梯度分布;随后对渗铬层进行渗氧处理,表面形成以Cr2O3为主的陶瓷层,其有效厚度约为45μm,渗层与基体结合牢固。

HA/316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料的力学性能

采用干粉叠层法和热压工艺制备HA／316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料，使用三点弯曲法测定HA／316L不锈钢对称功能梯度生物复合材料试样的抗弯强度和弹性模量，并借助扫描电子显微镜对试样对表面形貌和微观结构进行观察和表征，利用场发射高分辨扫描电子显微镜对试样进行元素线扫描分析。研究结果表明：通过控制HA粉末的含量（体积分数）在20％-40％之间时，所得复合材料的抗弯强度和弹性模量分别与人体骨的强度和模量相匹配，得到生物力学相容性好的复合材料；HA／316L不锈钢复合材料各梯度层之间过渡自然，没有明显的宏观界面、缺陷和裂纹等，梯度层内部和界面处两相分布均匀，且各成分均呈现连续的梯度分布，界面结合紧密。

316L不锈钢PAW-TIG复合焊接的研究

采用等离子弧焊PAW和氩弧焊TIG组合的焊接方法,在6 mm厚的316L不锈钢板上进行焊接对接试验,研究在最佳工艺参数下焊接接头的表面成型、显微组织及力学性能。结果表明:采用PAW+TIG组合焊接工艺,在不开坡口的情况下,6 mm不锈钢一次焊透,实现了单面焊双面成型;焊缝表面成型美观、热影响区窄小;焊缝组织主要由奥氏体和少量铁素体组成,其截面呈"漏斗"形;焊缝内部纯净,无缺陷,经100%RT无损检测合格。焊接接头的力学性能良好,工艺性能优良。

TiC/316L不锈钢复合材料的高温氧化行为

采用粉末冶金法制备TiC/316L不锈钢复合材料（TiC质量分数为10%），研究该复合材料在700~900℃空气中的恒温氧化行为，分析氧化温度和氧化时间对其氧化行为的影响，并对氧化膜表面的相组成、形貌以及氧化机制进行分析。结果表明：在700~900℃氧化条件下，TiC/316L不锈钢复合材料表面形成的氧化膜以TiO2、Cr2O3、Fe3O4和FeCr2O4为主要组成相，且随氧化时间的延长，TiO2和FeCr2O4的衍射峰逐渐变强，试样在900℃氧化时，氧化膜中的Fe3O4会进一步与O2反应生成Fe2O3。温度从700℃升高至900℃，氧化膜表面铁的氧化物由细条状变为片状，继而发展成短柱状；而Ti的氧化物由大块结状发展成颗粒状，并且颗粒的尺寸随温度的升高而增大。

热处理温度对大气等离子喷涂316L不锈钢涂层组织和性能的影响

目的研究316L不锈钢涂层在不同热处理温度下组织结构和性能的变化规律,提高该涂层的摩擦学性能。方法利用大气等离子喷涂(APS)技术制备316L不锈钢涂层,对喷涂态涂层进行300~700℃热处理。通过光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)观察分析涂层的显微组织和相组成,利用维氏硬度计测试涂层的显微硬度值。采用摩擦磨损试验机和三维光学显微镜测试涂层的摩擦系数和磨损率,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察磨痕表面并对磨损机制进行深入分析。结果喷涂态316L不锈钢涂层的厚度约为350?m,显微硬度值为335HV0.1,涂层组织中含有未熔颗粒、孔隙和氧化物等。在干摩擦条件下,涂层的摩擦系数稳定在0.75左右,磨损率为(1.329±0.14)×10-5 mm3/(N·m)。随着热处理温度的升高,涂层扁平颗粒界面处的氧化行为明显,同时涂层内部的孔隙缩小,涂层结构更加致密,使得涂层显微硬度提高了30%。涂层的耐磨性能在700℃热处理条件下最佳,磨损率为(1.149±0.26)×10-5 mm3/(N·m),较喷涂态涂层降低14%,磨损机制以疲劳磨损和粘着磨损为主。结论热处理有助于提高316L不锈钢涂层的显微硬度,700℃热处理可有效提高涂层的耐磨性。

超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在高强钢表面制备了316L不锈钢涂层,利用扫描电镜、显微硬度仪、电化学测试系统等设备对涂层金相组织、硬度、结合性能和抗腐蚀性能等进行了测试,并分析了WC-CoCr中间层对316L不锈钢粉末涂层结合强度及涂层界面的影响。结果表明:超音速火焰喷涂316L不锈钢粉末颗粒在喷涂中变形充分,形成较致密的涂层,并具有超过400 HV0.1的显微硬度;涂层具有较高自腐蚀电位,耐蚀性优于高强钢;涂层结合强度随着涂层厚度的减小、基体硬度的增加而提高;WC-CoCr底层可改善涂层界面结合,从而改善316L不锈钢涂层的结合性能。

ZrO_2/316L不锈钢复合材料的SEM分析

采用热压（ＨＰ）烧结法制备了ＺｒＯ２／３１６Ｌ不锈钢复合材料．利用三点弯曲、单边切口梁(ＳＥＮＢ）等方法测定了材料的力学性能．通过扫描电镜(ＳＥＭ）现察复合材料的显微组织结构，研究 分析了材料在静载荷下的断裂机理．

射频/直流磁控溅射316L不锈钢/陶瓷复合薄膜组织与性能的研究

利用射频/直流磁控溅射法,制备了316L 不锈钢/SiO_2(Al_2O_3)复合膜,研完了薄膜的组织和形貌,测试了薄膜的显微硬度和耐磨性。结果表明,溅射316L 不锈钢薄膜和316L/SiO_2(Al_2O_3)复合薄膜都呈柱状晶结构.主要由Fe-Cr 和γ-Fe 相构成;溅射316L 不锈钢薄膜在 Fe-Cr(110)晶面出现明显的择优取向;由于射频溅射陶瓷的掺合.使316L 不锈钢/陶瓷复合薄膜柱状晶细化.并出现二次柱状晶,在 Fe-Cr(211)晶面出现明显的择优取向.尽管316L 不锈钢/陶瓷复合膜的显微硬度相对于磁控溅射316L 薄膜提高不大,但其抗磨损性能明显提高,以316L/Al_2O_3复合膜尤为显著。

基于BP神经网络的Al含量对316L不锈钢力学性能的预测

运用BP神经网络法建立了不同Al含量对316L不锈钢力学性能预测模型,并利用316L拉伸试验测试了不同Al含量下的力学性能。结果发现,BP神经网络预测数据与试验数据吻合良好,有高达0.9924的相关性,并且预测精度优于10-3。

Al_2O_3弥散强化316L不锈钢粉末的高速火焰喷涂

采用高能球磨工艺制备了Al2O3弥散强化316L不锈钢喷涂粉末,并进行高速火焰喷涂(HVOF)试验。研究了弥散强化粉末及其喷涂层的微观组织结构和硬度。采用销-盘磨损试验机测试了涂层的耐磨性能。结果表明,球磨加工后,Al2O3颗粒尺寸大多小于1μm,由微米级、亚微米级及纳米级粒子组成并均匀分布在316L不锈钢基体粉末中。随着球磨时间的增加,粉末的显微硬度提高。喷涂后球磨粉末的微观组织结构基本不变,喷涂层的硬度比对应球磨粉末硬度低,其耐磨性明显优于单纯不锈钢粉末涂层。