电沉积Ni-TiB2复合镀层性能的研究

用复合电沉积方法制备Ni-TiB2复合镀层。与纯Ni镀层对比,考察了TiB2对复合镀层显微硬度、摩擦磨损性和耐蚀性的影响。结果表明:当镀液中TiB2的质量浓度为25g/L时,复合镀层维氏硬度达到6400MPa,较纯Ni镀层5200MPa增加了23%左右;当镀液中TiB2的质量浓度为15g/L时,测试条件下复合镀层磨损质量为0.11mg,耐磨性比纯Ni镀层提高了约5倍;当镀液中TiB2的质量浓度为15g/L时,在3.5%的NaCl溶液中测得复合镀层Jcorr为1.123μA/cm2,为纯Ni镀层的25%左右,其耐蚀性也得到了提高。

激光诱导氧化辅助微细铣削TiB2基陶瓷复合材料试验研究

陶瓷复合材料具有高硬度、高弹性模量、耐磨、抗化学腐蚀等诸多优异性能,在航空航天、微电子、汽车、切削刀具和生物医学等领域具有广泛应用前景,但其微细铣削加工中存在铣削力高、刀具磨损严重等问题。本文提出了一种激光诱导氧化辅助微细铣削的复合加工方法,并用该方法制备了TiB2基陶瓷复合材料微结构。在激光辐照下,TiB2基陶瓷复合材料氧化生成具有一定厚度的、疏松易去除的氧化层;在此基础上,利用微细铣削工艺依次去除氧化层、热影响层和少量基体材料,以获得高加工效率和加工质量。主要研究了铣削深度和每齿进给量对铣削力和表面粗糙度的影响规律,结果表明,随着铣削深度和每齿进给量的增大,铣削力逐渐增大;在铣削深度为2μm、每齿进给量为0.3μm/z时,已加工表面粗糙度最小,Sa为0.06μm;随着铣削深度和每齿进给量的增大,材料去除方式先后经历弹性滑动摩擦、延性模式和脆性模式三个阶段。

TiB_2材料的研究现状

TiB2材料作为一种新型先进材料,由于具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、熔点高、蒸气压低、导电性良好等优点而被广泛研究。介绍了TiB2材料的晶体结构与性质及其制备方法,包括直接合成法、碳热法、镁热法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等,并分析总结了TiB2材料的致密化、涂层、复相陶瓷、微纳米结构等应用研究热点。其中,将两种或多种方法结合起来制备TiB2,已成为降低成本、减少污染、优化性能的重要途径。

TiB_2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料的设计与制备

以纳米TiB2和微米TiB2为基体,WC为增强相,h-BN为固体润滑剂,采用热压工艺制备了TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料,并测量了其力学性能。结果表明:与均质TiB2/WC/h-BN微米自润滑陶瓷材料相比,其抗弯强度、断裂韧性与硬度分别提高了15.8%、6.7%和11.1%。用压痕法测量得到材料内部的残余应力,其应力值呈明显的阶梯变化趋势,且关于中间层对称分布,材料表层存在残余压应力,可有效提高材料力学性能与使用性能。显微结构观察显示,TiB2/WC/h-BN纳微米复合梯度自润滑陶瓷材料晶粒细小、均匀,纳米TiB2颗粒分布均匀,材料断裂模式为典型的穿晶/沿晶混合断裂模式。

氮化硼基电器用导电陶瓷的制备及性能研究

以微米h-BN和TiB2为主要原料,以微米Y2O3、AlN以及Si3N4为添加剂,采用热压烧结工艺制备了氮化硼基电器用导电陶瓷材料,并分析了烧结样品的体积密度、弯曲强度、硬度以及导电性能。结果表明,当微米h-BN添加量为48wt%,TiB2为16wt%,Y2O3为4wt%,Al N为16wt%,Si3N4为16wt%时,所制备的导电陶瓷材料性能最佳,体积密度2.69 g·cm-3,弯曲强度139.5 MPa,硬度199.7 kgf/mm2,电阻率为595μΩ·cm。

机床用Al_2O_3/TiB_2复相陶瓷刀具材料的研究

以α-Al2O3和TiB2为主要原料,采用真空热压烧结工艺制备机床用Al2O3/TiB2复相陶瓷刀具材料。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧性、硬度值、相组成以及显微结构。结果表明,当α-Al2O3添加量为75 wt%,微米TiB2添加量为20 wt%时,所制备的Al2O3/TiB2复相陶瓷刀具材料性能最佳,其相对密度值为98.8%,弯曲强度为606.25 MPa,断裂韧性为4.85 MPa·m1/2,硬度值为26.55 GPa。最佳样品的主晶相为刚玉(Al2O3)和硼化钛(TiB2),次要晶相为氧化钇(Y2O3)。

TiB_2/ZL101A铝基复合材料微弧氧化与耐腐蚀性研究

本文将微弧氧化工艺应用于颗粒增强铝基复合材料TiB2/ZL101A,分析了不同氧化时间膜层的厚度、组织结构和成分等,并研究了其在模拟海洋环境下的耐腐蚀性能。结果表明,适当处理条件下,微弧氧化后的TiB2/ZL101A具备较强的耐海洋环境腐蚀能力。

Micro-Friction and Adhesion Measurements for Si Wafer and TiB_2 Thin Film

An apparatus was specifically developed for micro-friction and adhesion measurements. The force measurement range is 10-2000 μN with a horizontal speed of 10-400 μm/s. The apparatus was tested using a 0.7-mm diameter steel ball as the upper specimen to measure the micro friction and adhesion behaviour of a Si （100） wafer and a TiB2 film. The effects of rest time, speed, and load were studied. The results show that the maximum static and sliding friction forces of both the Si （100） wafer and the TiB2 film increase with the load. At low speeds, the influence of speed on the friction force is significant. The adhesion forces of the Si （100） wafer and the TiB2 film increase with rest time, reaching stable values after about 3000 s. The TiB2 film has significantly less adhesion and micro friction forces than the Si （100） wafer.