热压烧结工艺对WC-Cu-Sn涂层组织性能的影响

采用热压技术在45#钢基片表面制备WC-Cu-Sn耐磨涂层,对影响WC-Cu-Sn涂层组织性能的主要工艺因素WC含量、烧结温度和烧结时间进行了正交试验设计及极差分析。结果表明,WC质量分数47%、烧结温度850℃、烧结时间1min为涂层的最佳工艺参数,该工艺条件下的47WC-Cu-8Sn涂层组织相对耐磨系数高达12,其致密度随烧结温度升高先增大后减小,随烧结时间延长逐渐减小;WC-Cu-Sn涂层磨损机制主要以磨粒磨损为主、黏着磨损为辅。

TLM钛合金表层TiN/Sn复合涂层的制备及磨损行为研究

为了提高Ti-25Nb-3Zr-2Sn-3Mo(TLM)钛合金的耐磨性能,采用表面机械复合强化(SMCS)工艺在合金表层制备了复合涂层并研究了复合涂层的显微组织、微观力学性能和摩擦学性能。结果表明:采用表面机械复合强化技术可在合金表层成功制备TiN/Sn复合涂层,随着Sn含量的增加,复合涂层的厚度和粗糙度不断增大,10%、20%、30%、40%Sn涂层的厚度分别为9.08、14.05、18.33、23.55μm;10%、20%、30%、40%Sn涂层的表面硬度分别为590、529、465、400 HV,相比基体硬度(~230 HV)有所提高。复合涂层的磨损量随Sn含量的增加先减小后增大,20%Sn样品具有最低的磨损量;在干磨损试验中,原样的磨损机制以黏着磨损为主,同时伴随磨粒磨损,复合强化样的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损,同时伴随氧化磨损。

添加Sn组元对Ru-Ti-Ir阳极涂层的改性研究

应用热分解法制备不同Sn含量的Ru-Ti-Ir-Sn氧化物阳极涂层,SEM、EDX、XRD、析氯电位、电流效率及循环伏安和电化学阻抗谱等实验表明,Ru-Ti-Ir经添加Sn组元后,该阳极涂层表面形貌发生了很大变化,Sn组元的添加不仅有利于该阳极涂层析氯电位的降低,而且能够有效提高其电流效率.

传感器表面磁控溅射Mg-Sn涂层组织及导电特性分析

采用磁控溅射的方法在传感器用单晶Si衬底上制备一层Mg-Sn涂层,实验测试研究溅射次数对其组织及导电特性的影响。研究结果表明:沉积涂层内形成了具有明显尺寸差异的颗粒,从而形成了粗糙的表面。随着溅射次数增加,Mg含量发生了逐渐降低的现象,Sn与O元素含量表现为逐渐升高的变化规律。随着溅射剥离时间的增加,Mg1s峰位从1286降低至1285 eV,表现为涂层深度增大后,Mg1s发生了峰位降低的现象。出现在沉积薄膜内的O主要是为了提高靶材的成型能力而加入一些有机物所产生的。各涂层都具有正的Hall系数,可以判断属于p型半导体。当涂层内Mg含量发生减小后,电导率也随之减小。当涂层内形成更少的Mg2Sn与更多的Sn之后,引起了载流子浓度的下降,引起迁移率的减小。

Ir、Sn对钴系尖晶石结构涂层阳极的影响

利用热分解方法在钛基体上制备了不同组成的Ti/RuTiCoOx尖晶石结构涂层阳极,通过掺杂第四组元Ir或Sn以提高其各项性能。通过极化曲线、循环伏安曲线测试研究了添加Ir或Sn的尖晶石结构涂层的电催化活性,采用X射线衍射和扫描电子显微镜(SEM)对其表面结构和形貌进行了分析比较。结果表明,在三元涂层中引入Ir、Sn元素可以提高涂层阳极的电催化活性,加入Ir元素后,阳极涂层具有较低的析氯电位,阳极使用寿命较长。

真空烧结时间对铝镍钴永磁材料Cu/Sn涂层组织及磁性能的影响

为了提高铝镍钴永磁材料表面磁控溅射Cu/Sn涂层的质量,对其进行真空烧结处理,以实现增强结合力并保持较高磁性的目的。采用扫描电镜、万能拉伸机、NIM-2000分析系统考察了真空烧结时间对Cu/Sn涂层的组织、结合力及磁性能的影响。结果表明:真空烧结时间选择1 h的涂层表面质量较优。延长真空烧结时间后,会产生竖状坑结构,并且坑的深度也会不断增加。经过不同时间真空烧结得到了厚度为10~12μm的疏松组织。随着真空烧结时间的延长,Cu/Sn涂层与基体的结合力随之提高,经过1 h真空烧结处理可以形成21.2 MPa的结合力。延长烧结时间后,形成的平滑界面更少,但凹坑数量明显增加。经过更长时间真空烧结处理后,Cu/Sn涂层与基体发生了明显扩散,使表面铁磁组织转变成了较为疏松的结构,导致其矫顽力减小。

基于ta-C涂层/活塞环-缸套摩擦副润滑油摩擦学性能研究

采用SRV®4型多功能摩擦磨损试验机,使用四面体非晶碳(tetrahedral amorphous carbon,ta-C)涂层/活塞环—缸套摩擦副,研究了不同含量二烷基二硫代氨基甲酸钼(molybdenum dialkyl dithiocarbamate,MoDTC)SN/GF—50W—20发动机油摩擦学性能。研究结果表明,MoDTC明显影响ta-C涂层/活塞环—缸套摩擦副摩擦学性能,当Mo元素质量分数在0.03%~0.05%范围内时摩擦磨损性能最优;而当Mo元素质量分数为0.10%时摩擦磨损性能最差。在相同摩擦磨损试验条件下,研究Yubase4+基础油(Yubase4+,Yu4+)对照组、Yu4+/MoDTC和Yu4+/MoDTC/二烷基二硫代磷酸锌(zinc dialkyl dithiophosphate,ZDDP)润滑体系对ta-C涂层/活塞环—缸套摩擦副影响,并用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对缸套磨损表面进行分析。研究结果表明,Yu4+/MoDTC体系摩擦系数最低,而Yu4+/MoDTC/ZDDP体系摩擦系数最高。这可能是因为ta-C材质活塞环硬度高,Yu4+/MoDTC/ZDDP润滑体系缸套摩擦膜中含有ZDDP自分解产物及与MoDTC、缸套表面作用产物(如MoO_(3)、ZnS、Fe_(3)O_(4)、ZnO等),摩擦膜中磨粒大小不均匀在对偶间的摩擦造成较高的磨粒磨损,从而引起摩擦系数增加。

钢板表面偏析元素Sn,Sb对取向电磁钢板二次再结晶的影响

为了改善铁损,开发了磁畴细化技术,但是玻璃被膜影响了磁畴运动,为此开发了不生成玻璃被膜且板面光滑的产品,隔离涂层是以氧化铝作为退火隔离剂,并且钢中添加Sn,Sb等板面偏析元素抑制N的逸出,保持了抑制剂强度,从而得到了磁性能优良取向电磁钢板。

医用Ti3Zr2Sn3Mo25Nb钛合金表面自组装活性抗凝血复合涂层的构建及其血液相容性

为改善新型近β钛合金Ti3Zr2Sn3Mo25Nb(TLM)的抗凝血性能和血液相容性,通过溶胶-凝胶和表面官能化技术在TLM合金表面制备出一层活性TiO2薄膜,再利用自组装技术在TiO2薄膜表面构建一个肝素-白蛋白多层功能复合涂层。利用Raman光谱分析改性处理后TLM合金表面涂层的相组成,借助SEM、AFM研究了复合涂层的表面形貌和微观特征,通过溶血率测试、血小板粘附试验对TLM合金表面改性前后的血液相容性进行评估。结果表明,经表面肝素-白蛋白复合涂层修饰处理后,TLM合金的溶血率显著降低,表面粘附的血小板数量明显减少且激活反应轻微,即TLM合金的抗凝血性能和血液相容性均得到了明显改善。

酸性溶液中混合氧化物阳极的研究

研制了以钛为基体、贱金属为主体、贵金属为掺杂元素的新型混合氧化物不溶性阳极。它的特点一是包含三个起不同作用的涂层即表面层、中间层和底层;二是它的活性高、寿命长。本文用稳态动电位扫描法研究了高浓度硫酸介质中(～180g/1 H_2SO_4)该类电极的阳极行为;并用 X 射线衍射、电子显微镜等方法分析了电极的组成和形貌。本文讨论了电极稳定性和失效的原因,并用 ALT 强化电解的方法考察了电极的工作寿命。研究结果表明,新型阳极交换电流密度为10^(-4)～10^(-5)数量级,Tafel斜率 b 为0.077～0.121v。与 Pb—Ag(1%Ag)相比,新型阳极具有良好的电催化活性,节电可达13%以上。其工作时间在电流密度为10000A/m^2可达310h。

铜含量对锡-铜无铅焊料和镍之间固态老化反应的影响

共晶99．3Sn-0．7Cu焊料(比重：％，Sn-0．7Cu)是波峰焊接中共晶Sn-Pb焊料的最有前途的无铅替代物。而镍则被用于几个商品化的重要表面涂覆领域，如象；金／镍和钯／镍等。据文献报道，在含镍表面涂层上实施Sn-Cu焊料的再流时，铜含量的微小变化会产生完全不同的反应物[1，2]。随着铜浓度的上升，反应物从(Ni 1-xCux)3Sn4转变为(Cu1-yNiy)6Sn5+(Ni1-xCu)3Sn4，而后变为(Cu1-y、NiY)6Sn5。在本项目的研究中，我们将自己在前期研究成果的基础上[2]，对铜含量的细微变化对Sn-Cu焊料和镍之间固态老化反应的影响进行了更加深入的研究。特别是在160、180和225℃下，将四种Sn-xCu焊料(x=0．2、0．4、0．6和0．7)与镍进行了反应。结果发现，在经充足时间的高温固态老化后，对铜沉积层的明显感应性消失了。对于各种不同的铜含量的研究发现，老化后在界面上形成相同类型的金属间化合物。在界面上可看到在(Ni1-x)(Cux)3Sn4层上形成了一层(Cu1-yNiY)6Sn5。研究表明再流焊一结束金属间化合物的最初差别可在高温老化后消失。(Cu1-yNiY)6Sn5与(Ni1-xCux)3Sn4的生长机理是不同的，本文中已指出了这一点。

实用化超导材料研究进展与展望

超导技术是21世纪具有重大经济和战略意义的高新技术,在国民经济诸多领域具有广阔的应用前景,如在超导弱电应用中的超导量子干涉器、滤波器;在超导强电应用中的电缆、限流器、电机、储能系统、变压器、磁体技术、医疗核磁共振成像、高能物理实验和高速交通输运等。实用化超导材料是超导技术发展的基础。目前,国际上发现的实用化超导材料主要有低温超导线材、铋系高温超导带材、YBCO涂层导体、MgB_2线带材以及新型铁基超导线带材。文章在简要介绍超导材料发展历程的基础上,重点综述了上述实用化超导材料制备及加工、性能和应用方面的最新研究进展,并对相关领域存在的问题及今后的发展作出展望。