溅射参数对(Zr，Ti)N复合镀层耐蚀性的影响

用真空磁控溅射技术,在Q235钢的基底上沉积(Zr,Ti)N复合镀层,改变溅射工艺参数(温度、Ar/N_2流量比、基体偏压)制成8个镀层耐蚀性对比试样,用PS-268A型电化学测试仪,在3.5%的NaCl电解质溶液中腐蚀30～60 min,用极化曲线和Tafel直线外推法,确定各试样的耐蚀性的差异。结果表明,溅射工艺参数对镀层的耐蚀性影响较大。从耐蚀性方面考虑,推荐工艺参数为:溅射温度350℃,Ar/N_2流量比60/30(SCCM),基体偏压120V。

三相（Ti，Zr）N复合陶瓷的物相分析

通过对高纯ＴｉＺｒ合金的高温氮化和高温退火制取了三相（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｎ复合陶瓷。此结果不同于ＴｉＮ与ＺｒＮ仅形成单相ＦＣＣ结构无限固溶体的早期研究。应用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线能量散射（ＥＤＳ）及高分辨电子显微术（ＨＲＴＥＭ）等技术手段分析研究了该（Ｔ＿ｉ，Ｚｒ）Ｎ复合陶瓷的晶体结构和化学成份。Ｘ射线衍射分析研究确定了材料的相组成（三相，ＦＣＣ结构）及三相的晶格常数。微区化学成份分析给出各相中Ｔｉ与Ｚｒ的相对原子百分含量以及它们的金属元素含量的近似化学表达式。结合高分辨像的研究，最终确定出晶格常数最大的相富Ｚｒ，晶格常数居中的相Ｔｉ与Ｚｒ含量近似相等，而晶格常数最小的相富Ｔｉ。

Ni和Ti的添加对Al_2O_3-Ti(C,N)复合材料性能的影响

研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响.发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成,没有发现存在金属Ti.Ti由于非常活泼,在热压烧结过程中可能与石墨模具产生的含C气氛反应生成TiC,或与高温下Ti(C,N)的少量分解产生的N2气氛反应生成TiN,这有利于减少复合材料中的气孔.适量添加Ni可通过液相烧结促进复合材料的致密化,提高复合材料的相对密度,并能通过产生裂纹偏转和裂纹桥联提高复合材料的断裂韧性.热压温度为1550℃、等摩尔比的Ni和Ti混合粉末添加量为5vol%时,Al2O3-Ti(C,N)-Ni-Ti复合材料的相对密度为99.6%,硬度为21GPa,抗弯强度为818MPa,断裂韧性为8.1 MPa.m1/2.

Al_2O_3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的切削性能

研究了Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷复合刀具对淬硬35CrMo合金钢进行连续干切削时各切削参数对切削力的影响.结果表明:切削深度对切削力的影响最显著,切削速度的影响最小.对比研究了Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的耐磨性能和磨损形态:后者的耐磨性能明显优于前者,其中Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)的耐磨性能最高.Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti刀具的磨损形态主要表现为后刀面的磨粒磨损和疲劳磨损,由于这种材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性,能有效防止前刀面出现崩刃破损现象,因此具有较高的可靠性,适用于高速切削.在高速切削条件(ap=0.06 mm,vc=254.9 m/min,vf=0.09 mm/r)下,Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)刀具的切削耐用度为150 min.

Ti(C,N)含量对无压烧结Ti(C,N)/ZrO_(2)陶瓷复合材料微观结构和性能的影响

以Y2O3稳定纳米ZrO_(2)粉、TiO_(2)粉、TiN粉、炭黑和水溶性酚醛树脂为原料,采用无压烧结方法制备Ti(C,N)/ZrO_(2)陶瓷复合材料,研究了Ti(C,N)质量分数(25%~40%)对其微观结构和性能的影响。结果表明:Ti(C,N)/ZrO_(2)陶瓷复合材料由t-ZrO_(2)和Ti(C,N)两相组成;随着Ti(C,N)含量的增加,Ti(C,N)颗粒逐渐出现团聚现象,但当Ti(C,N)质量分数增加至40%时,Ti(C,N)相分布又变得较均匀;随着Ti(C,N)含量的增加,陶瓷复合材料的开口气孔率先增大后减小,硬度、抗弯强度和断裂韧度先降低后升高;当Ti(C,N)质量分数为40%时,陶瓷复合材料的综合性能最好,其开口气孔率、硬度、抗弯强度、断裂韧度分别为0.73%,14.4 GPa,354 MPa,5.8 MPa·m^(1/2)。

SiC晶须和Ti(C,N)颗粒协同增韧Al_2O_3陶瓷刀具的研究

采用热压工艺烧结制备了SiCW Ti(C ,N) Al2 O3(Y2 O3)陶瓷刀具复合材料。研究了不同烧结温度(16 0 0～ 175 0℃ )下 ,材料的致密度和力学性能 (断裂韧性KIC ,维氏硬度HV和抗弯强度σf)随晶须含量 (10 %～4 0 % )的变化关系 ;探讨了SiC晶须和Ti(C ,N)颗粒对Al2 O3基体的协同增韧机理。同时与SiCW Al2 O3陶瓷及Ti(C ,N) Al2 O3陶瓷作对比研究。结果表明 :SiCW Ti(C ,N) Al2 O3(Y2 O3)陶瓷材料在 175 0℃ ,晶须含量为 2 0 %时获得最佳的综合力学性能 :KIC =7 11MPa m1 2 ,HV =2 1 16GPa ,σf=82 0MPa ;明显高于SiCW 含量为 2 0 %的SiCW Al2 O3陶瓷和不加晶须的Ti(C ,N) Al2 O3陶瓷。第三相Ti(C ,N)颗粒的加入与晶须一起产生明显的迭加增韧效果 ,而且对SiCW 的各种增韧机制起到了促进作用。

Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料的制备与性能研究

在现代材料科学领域,金属陶瓷复合材料因其独特的物理和化学性质,在航空航天、汽车制造、能源等领域得到了广泛的应用。其中,Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料以其高强度、低密度和优异的耐腐蚀性能而备受关注。文章以实验研究的方式探究Ti(C,N)基金属陶瓷复合氮化硼材料的制备工艺及其性能,以期为各个应用领域的进一步发展提供理论依据。

Ti/Zr复合纳滤膜的制备及其性能

通过聚合溶胶路线制备出稳定的Ti/Zr（摩尔比=1：1）复合溶胶。采用浸浆法,在平均孔径为5~6 nm的片状--Al2O3/--Al2O3载体上制备出完整无缺陷的Ti/Zr复合纳滤膜。详细考察了焙烧温度对Ti/Zr粉体的影响,并考察了Ti/Zr复合纳滤膜的性能。结果表明：在较高烧成温度下（500℃）,Ti/Zr粉体依然呈无定形态且保持微孔结构。在400℃烧成温度下制备出孔径为1.49 nm的Ti/Zr复合纳滤膜,该膜的截留分子量（MWCO）为880,纯水通量为4.3 L·m-2·h-1·MPa-1。在p H=6,压力0.8 MPa的条件下,该膜对0.005 mol·L-1的Mg Cl2、Ca Cl2的截留率分别为85%和78%。

靶电流对氮化硅陶瓷刀具表面(Ti,Al,Zr)N涂层微观结构和性能的影响

采用多弧离子镀工艺,以Al Ti合金靶和Zr单质靶为组合,通过改变AlTi靶电流,在氮化硅陶瓷刀具表面制备了一组(Ti,Al,Zr)N涂层。分别采用扫描电镜(SEM)、纳米压痕和纳米划痕研究AlTi靶电流对(Ti,Al,Zr)N涂层形貌和结构、硬度和涂层/氮化硅陶瓷刀具基体结合力的影响。实验结果表明,随着涂层沉积过程中Al Ti靶电流的增加,(Ti,Al,Zr)N涂层表面大颗粒数量先增加后减少;涂层厚度增加;涂层硬度和膜基结合力先升高后降低。最后,对涂层氮化硅陶瓷刀具进行高速干车削铸铁实验,研究Al Ti靶电流对(Ti,Al,Zr)N涂层氮化硅陶瓷刀具切削性能、磨损机理和切削寿命的影响,评估涂层刀具切削性能。

掺杂不同钛含量氮化锆薄膜的制备及其摩擦性能研究

采用非平衡磁控溅射技术制备含不同钛含量的氮化锆(Zr-Ti-N)复合薄膜材料,并研究薄膜基本特性及其摩擦磨损性能.结果表明:随着Ti含量增加,Zr-Ti-N薄膜硬度有所提高;在Ti含量为18.7 at.%时,薄膜的硬度达到最大值2 483HK0.025;当添加16.5 at.%Ti时,硬度值略有降低,但临界载荷最高,耐磨性最佳.