反应溅射Al_2O_3膜对TiAl抗高温氧化性能的影响

研究了反应溅射Al2O3膜对TiAl抗高温氧化性能的影响结果表明，在800和900℃，Al2O3膜大大提高TiAl的抗氧化性能在800℃氧化100h后，Al2O3膜及TiAl基体几乎未发生变化；在900℃氧化时，TiAl中Al优先氧化形成Al2O3，使Al2O3膜增厚，龟裂纹被弥合，仅有少量TiO2出现在大的裂纹处1000℃氧化时，原始Al2O3膜变得不连续。

Ni-La_2O_3复合镀层对γ-TiAl抗氧化性能的影响

用Ni与La2O3微粒共电沉积的方法，在γ-TiAl金属间化合物表面覆盖一种Ni-La2O3抗氧化性功能复合镀层恒温和循环氧化动力学表明，γ-TiAl表面沉积复合镀层后，氧化速率显著降低，氧化皮粘附性明显增强SEM/EDX和EPMA分析结果表明，γ-TiAl表面沉积复合镀层后，在氧化时抑制了TiO2氧化物的生长，并促进了两层连续的Al2O3层分别在复合镀层的氧化层下以及接近基体的区域形成复合镀层可优先氧化形成致密的L32O3纳米颗粒改善的NiO层，它通过抑制Ti的氧化物生长及在该氧化层下产生的低氧分区，加快了第一层连续Al2O3层的形成；后者起一种“扩散障”的作用，有利于在基体次表层析出的Al2O3内氧化物快速闭合这两层Al2O3层的形成是γ-TiAl在长期热循环过程中维持良好抗氧化性能的主要原因．

离子束增强沉积氮化硅膜及TiAl抗高温氧化性能的改善

用离子束增强沉积（ＩＢＥＤ）方法在金属间化合物ＴｉＡｌ上合成厚度为０．５，１，和２μｍ的氮化硅薄膜。所形成的薄膜为非晶态，膜与基底间存在混合的过渡区，膜与基底结合紧密用ＡＥＳ，ＸＲＤ和ＸＰＳ研究薄膜的组成和结构，高温循环氧化结果表明，经沉积膜的ＴｉＡｌ试样的抗氧化性能显著提高其中沉积０．５μｍ薄膜的试样表现出极好的抗循环氧化性能由ＳＥＭ及ＥＤＳ分析得出，良好的高温稳定性能、高的膜／基底结合力和形成富Ａｌ２Ｏ３和硅化物的保护层是提高ＴｉＡｌ抗高温氧化性能的主要因素．

发动机用TiAl表面双辉等离子制备W-Mo合金层及其高温氧化行为

目前采用双辉等离子表面合金化技术在TiAl合金表面制备W-Mo涂层的研究不多。通过SEM与XRD等测试手段,研究双辉等离子表面合金化技术在TiAl基体表面制得的W-Mo合金涂层在780℃温度下的氧化行为。研究结果表明:W-Mo改性合金在初期氧化阶段快速氧化增重,经过100 h氧化后,试样增重5.2 mg/cm2,有效改善了TiAl基体的高温抗氧化性能。W-Mo合金涂层对氧气扩散起到阻碍作用,使TiAl基体抗高温氧化性能获得显著提升。氧化处理后合金涂层表面未发生改变,形成了致密、均匀的氧化膜层。TiAl基体经100 h氧化后表面氧化膜主要是一种柱状晶结构,TiAl基体氧化产物包括金红石型TiO2以及刚玉2种成分。

沉积温度和负偏压对TiAl(W)N薄膜性能的影响及其高温摩擦学行为研究

为了探索W掺杂对TiAlN基薄膜性能的影响,采用磁控溅射和多弧离子镀方法在TiAlN基薄膜中掺杂W元素。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、附着力自动划痕仪、高温摩擦磨损试验机和3D测量激光显微镜分析了沉积温度和负偏压对薄膜的相结构、形貌、力学及高温摩擦性能的影响。结果表明:沉积TiAl(W)N薄膜的最优工艺参数为负偏压-300 V,沉积温度200℃。采用该优化工艺参数沉积的薄膜主要物相为AlN、TiN、WAl_(4)和AlTi_(3),衍射峰主峰为AlN峰,硬度为2176 HV0.1,膜-基结合力为35 N,平均动摩擦因数为0.25335,平均磨痕深度为2.568μm,耐磨性最优。

多弧物理气相沉积技术制备(TiAl)N 超硬膜

主要介绍采用多弧物理气相沉积（ＰＶＤ）技术研制新型（ＴｉＡｌ）Ｎ超硬膜的工艺技术特点。对其膜层相结构、化学成分、显微组织等方面做了分析研究。结合工业生产实际应用进行了（ＴｉＡｌ）Ｎ与ＴｉＮ涂层刀具切削耐用度对比试验。

氮化钛铝薄膜的制备及其摩擦学性能的研究

用多弧离子镀方法在高速钢的基体上沉积了不同钛铝比例的氮化钛铝薄膜,研究了不同铝含量对薄膜性能的影响,采 SEM、XRD、AES、表面形貌仪、显微硬度计、划痕仪对薄膜的微观结构和力学性能进行了全面测试,用球盘试验机测试了薄膜的摩擦因数,在此基础上讨论了铝在薄膜中的作用。结果表明 Al 的引入使膜层的硬度明显提高。所有的(Ti,Al)N 试样皆由面心立方晶格(fcc)的(Ti0.5Al0.5)N 相组成。随着 Al 含量增加,GCr15 与(TiAl)N 膜层之间的摩擦因数下降,减摩性能提高,耐磨性能增强。(TiAl)N 涂层可以显著提高硬质合金刀具的使用寿命。

自蔓延高温法在金刚石表面涂覆钛铝涂层的研究

采用Ti/Al/金刚石粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了钛铝化合物结合剂金刚石复合材料。研究了不同原料配比和引燃温度对结合剂与金刚石结合状态的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:经700℃温度引燃,试样会发生自蔓延反应,生成钛铝化合物,并在金刚石表面形成涂层。当试样中金刚石的质量分数较低(25%),n(Ti)∶n(Al)=3∶1时,试样得到的涂层更致密,钛铝组织发育更好。

直流反应磁控溅射在3003铝箔表面制备薄膜的研究

为有效提高3003铝箔表面光泽度、比面积及强硬度,采用直流反应磁控溅射的方法,在一定溅射参数条件下,选用高纯钼靶和钛靶对3003铝箔进行溅射实验,分别在铝箔表面主要沉积出AlMo3、Al3Mo薄膜和TiAl、(Ti,Al)N薄膜,利用X射线衍射、扫描电镜分析相组成及微观组织结构,并测试了显微硬度和薄膜厚度,实验结果表明:制备出的AlMo3、Al3Mo薄膜和TiAl薄膜结晶良好,与基底结合良好,铝箔表面美观漂亮、硬度增高及比表面积得到一定提高。

TiAl合金薄膜在冷却过程中结构变化的原子尺度计算研究

采用基于嵌入原子势模型的分子动力学方法模拟了熔融TiAl合金薄膜分别在急冷降温和连续降温两个冷却过程中微观结构的变化.通过应用原子平均能量、对分布函数和键对分析技术等对薄膜内原子局域结构进行的分析.研究表明,在降温过程中,薄膜内局域结构出现分阶段变化的特点.在急冷降温过程中,薄膜结构的变化可以分为3个阶段,而在连续降温过程中,薄膜内局域结构的变化分为2个阶段.

TiAl合金薄膜在MEMS领域中的应用研究和进展

MEMS技术作为一种新兴的高端制造技术受到全球的重视,成为研究热点。随着TiAl合金薄膜的研究和应用发展,其优异的高温力学性能和抗腐蚀性能提高了MEMS系统的应用范围。阐述了TiAl合金薄膜的制备技术,生长模式和微观结构,并介绍了TiAl合金薄膜在MEMS上的应用研究进展。