新型材料改性方法——常温超音速冷喷涂制备功能涂层

介绍一种新型材料表面改性技术———冷喷涂技术 ,即气体在常温下或在有限加热温度下 ,利用超音速气流将涂层粉末喷射到基板形成保护涂层。相对热喷涂技术而言 ,其不存在高温氧化、气化、晶化等影响涂层性能的效应出现 ,具有独到之处。结合工程实际简化建模 ,并完成气、固两相射流的流场计算结果。定量研究了冷喷涂试验中两相射流流动对涂层效果的影响程度。还对该试验装置进行了锌粉、陶瓷粉的膜制备试验 。

表面改性在生物医用材料研究中的应用

在植入物体性能较好的基础上，表面性能是决定其生物相容性是否良好的至关重要因素,本文针对硬组织和与血液相接触的金属植入物，对表面改性技术、表面改性膜层特点及其应用进行了综合评述,探讨了通过表面改性提高植入物生物相容性的机理，并指出了生物医用材料表面改性的研究发展方向.

低温等离子体对生物材料表面改性固定生物分子的研究进展

概述了等离子体技术在固定生物分子领域的应用。介绍了低温等离子体技术,包括等离子体直接处理、聚合、刻蚀、以及对生物材料表面改性以固定生物分子的方法、原理、影响因素及其发展趋势。

强流脉冲电子束材料表面改性技术

介绍了一种强流脉冲电子束(电子炮)材料表面改性技术。首先对电子炮的基本构造 及工作原理进行了剖析。然后，使用该装置对Al材料进行了表面改性实验，发现材料近表面 层的显微结构及力学性能均发生了明显的变化。最后给出了强流脉冲电子束铝材表面改性的 温度场模拟结果。

冷喷涂材料改性气粉射流流动计算与分析

在冷喷涂材料表面改性技术研究中 ,圆喷嘴气、固两相可压缩紊流射流的流场计算非常重要 .在奥尔逊 (Olson)可压缩二元射流理论基础上 ,对可压缩三元射流进行了分析、建模、计算 .并在此基础上 ,采用固相单颗粒动力学模型 ,完成了实验要求的气、固两相射流流场计算 .计算结果与实验结果比较 ,吻合良好 .

强流脉冲电子束金属材料表面改性处理

对典型金属材料,包括共析钢T8、模具钢D2和金属间化合物Fe-40Al进行强流脉冲电子束表面改性试验,分析了处理层显微组织和性能变化规律,明确"脉冲加热"与"脉冲熔化"处理模式,探讨强流脉冲电子束金属材料表面改性的工艺方法.

第10届离子束材料改性国际会议综述

离子束材料改性国际会议(IBMM)是离子束材料改性和离子束材料合成领域的重要国际会议之一,每两年举行一次。第10届离子束材料改性国际会议(IBMM-96)由美国Los Alamos国家实验室和Sandia国家实验室联合主办,于1996年9月1—6 日在美国新墨西哥州首府Al-buquerque举行。来自32个国家和地区的近300名专家和学者参加了会议。会议收到论文350余篇,其中中国代表4人,提交论文8篇。会议设有6个主题:离子与固体相互作用基础,模型、模拟及理论,光学、电子材料的离子束处理,金属、陶瓷和绝缘体的离子束合成和改性,用等离子体和低能离子束进行离子束合成和处理,应用。

一种新型的材料表面改性装置——强流脉冲电子束(电子炮)

本文介绍了一种强流脉冲电子束材料表面改性装置 ,并对其基本构造及工作原理进行了剖析。电子束产生部分由爆炸电子发射阴极、等离子体阳极及导向磁场构成。在对该装置测试的基础之上 ,我们采用不同的工艺参数进行了 Al材表面改性实验。分析及测试结果表明 。

强流脉冲电子束材料表面改性的二维温度场数值模拟

以纯铝材料为实验样品,建立了实验过程中的二维温度场数学物理模型,并用有限中心差分法来实现温度场的数值模拟,得到了温度场的相关分布。根据模拟结果给出材料的最先熔化时刻、熔化层厚度等实验、技术参数。

强流脉冲电子束表面改性的物理模型及数值模拟

推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程,利用数值模拟,得到了温度场和应力场的分布曲线,分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小,准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程,利用数值模拟结果对实验中观察到的实验现象熔化深度、材料表层及次表层数微米范围内组织结构的变化及数百微米的硬度提高等给出了解释。

D2钢电子束表面改性抗微动磨损性能研究

利用强流脉冲电子束 (HCPEB)技术对D2钢进行了表面改性处理。结果表明 ,电子束轰击试样近表层组织结构发生了很大变化 ,且亚表层显微硬度明显增加。微动磨损结果显示 ,电子束处理可以改善D2钢抗微动磨损性能 ,预涂覆TiN和Cr层效果更明显。磨痕SEM分析表明 ,涂覆Cr层的样品微动磨损主要机制是粘着和氧化 ,而TiN涂层及电子束直接处理试样主要磨损机制则是表面疲劳微裂纹的扩展和断裂产生的剥落颗粒 ,在摩擦面造成磨粒磨损 ,同时也伴随轻微的粘着和氧化 。

模具钢电子束表面改性研究

利用电子束进行表面热改性处理是材料表面处理中的一种新兴技术。本文利用强流脉冲电子束 (Highcurrentpulsedelectronbeam ,HCPEB)技术对模具钢D2 (Cr12Mo1V1)和模具钢H13(4Cr5MoSiV1)进行了表面改性处理。对改性试样进行了表面形貌及组织结构分析 ,并进行了显微硬度及磨损性能测试 ,结果表明 ,电子束轰击处理后试样的最表层发生熔化 ,晶粒明显细化 ,表面重熔层厚度最厚处达到了 10 μm左右。试样次表层几百微米范围内都存在显微硬度增加现象 ,并呈现特殊的曲线分布状态。试样相对耐磨性也分别提高了 5 .6 3倍 (D2 )和 11.76倍 (H13)。

H13钢电弧沉积铝膜及强流脉冲电子束后处理的复合改性研究

本文介绍电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺 ,并应用在H13钢的表面快速合金化。我们首先采用电弧离子镀的方法在H13钢表面沉积了约 10 μm厚的纯铝层 ,然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理 ,Al在电子束瞬间加热作用下 ,熔入基体表面中 ,实现了表面快速合金化。对处理前后的样品进行了氧化性能对比测试 ,结果表明 。

纯镁强流脉冲电子束表面改性及合金化研究

强流脉冲电子束是一门新兴的表面处理技术。本文利用强流脉冲电子束对纯镁进行表面改性,并尝试表面合金化铝处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对表面处理层形貌和组织结构进行了分析,同时也进行了摩擦腐蚀性能测试。纯镁强流脉冲电子束表面改性后,显微硬度得到明显提高;纯镁表面合金化铝后,样品抗5%NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流密度降低2个数量级以上,同时也对相关改性机理进行了初步分析。

环氧树脂表面金属离子注入改性层的摩擦学性能研究

以 3种剂量 (2× 10 1 5 ions/cm2 、1× 10 1 6 ions/cm2 及 1× 10 1 7ions/cm2 )分别对环氧树脂进行 Al、Ti和 Fe离子注入处理 ,采用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了注入改性层的摩擦学性能 ,采用傅立叶变换红外光谱仪分析离子注入前后环氧树脂表面基团及其键合方式 .结果表明 :3种金属离子注入处理后环氧树脂的耐磨性均显著提高 ,摩擦系数降低 ;其中 Al离子注入处理的摩擦学改性效果最好 ;对应于环氧树脂最小磨损体积损失的不同金属离子的注入剂量亦不同 .红外光谱分析结果表明 :经 Al离子注入后 ,环氧树脂表面保持微量的吸附水 ;同时其表面发生了脱氢及氧化等作用 ,形成了新的化学基团 ,且其立体网状交联程度提高 ,这使得离子注入处理后环氧树脂的减摩耐磨性能得以明显改善 .

介质阻挡放电聚乙烯表面能改性

介质阻挡放电(DBD)处理聚合物表面可有效提高其亲水性和结合强度.利用不同工作气体(氮气和空气)的DBD对聚乙烯(PE)表面能进行改性.N2-DBD处理PE30min后其表面水接触角达到19.3°,而空气-DBD处理后最小只能达到28.7°.红外吸收光谱与原子力显微镜分析其表面发现出现新的化学基团,且形貌变得相对粗糙.随处理时间的增加,经N2-DBD和空气-DBD处理的PE无论从表面成分还是表面形貌看,前者都比后者变化程度更大.

镁铝异种材料TIG焊接接头扩散行为分析

利用现代分析测试手段分别研究了TIG焊直接焊接镁铝和镀锡焊接镁铝的焊缝熔合区形貌,并对其进行了元素扩散行为的分析及比较。结果表明镁铝直接焊接时,镁与铝之间有明显的界面,镁元素向铝母材中进行大量扩散形成扩散层,而铝元素向镁母材中的扩散很少,扩散到铝母材中的镁元素与铝形成Mg17A l126和β-A lMg金属间化合物,造成扩散层很容易发生断裂。镁铝镀锡焊接,采用熔焊—钎焊连接方法,中间过渡金属锡与母材之间形成了一个成分、组织和性能均不相同的过渡区,该区对接头性能有着较大的影响。锡层对镁铝接头产生拘束强化作用,过渡层比镁铝直接焊接要狭窄,并且尚余一些没有扩散的锡层,阻止了镁元素向铝母材中扩散。锡过渡层对镁与铝的直接接触起到了一定的阻碍作用。

硅烷偶联剂改性纳米镍粉及其电磁性能研究

使用稀盐酸处理纳米镍粉表面的氧化层,然后用硅烷偶联剂(KH-550)对纳米镍粉表面进行改性,采用活性指数、红外光谱等手段对改性后粉体进行了表征;并通过矢量网络分析仪,利用同轴波导的方法对粒子进行了电磁参数的测定。将实验所得到的电磁参数数据通过计算机模拟转化成材料对电磁波功率损耗值。结果表明,稀盐酸可以去除纳米镍粉表面氧化层;用5%(质量分数)硅烷偶联剂改性纳米镍粉能够显著提高纳米镍粉在有机介质中的分散性,提高了电磁波吸收性能。

功能表面降膜蒸发传热特性的实验研究

研究了处理表面镀铬铝管、PTFE铜管和纯铝氧化管水平管降膜蒸发传热 ,研究了喷淋密度、热流密度、管内蒸汽速度和管表面处理对降膜蒸发传热特性的影响。实验结果表明 :在表面蒸发区 ,水平管降膜蒸发传热系数随热流密度的增加而提高 ,随喷淋密度增大先降低后升高 ,冷凝侧传热系数基本保持不变。总传热系数对操作条件变化很不明显 ,表面阳极氧化膜使传热系数略有下降 ,但由于其优良的抗垢耐蚀性能 ,非常有必要再进行深入地研究。

Ar，Ti离子注入Si_3N_4表面改性的研究

研究了Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷及其表面蒸镀Ａｌ膜试样的离子注入效果。结果表明，Ｔｉ高子的注入与Ａｒ离子的注入都可提高Ａｌ膜与陶瓷基体的结合力，并在一定的注入剂量范围内随着注入剂量的增加，Ａｌ膜与陶瓷基体的结合力也有增加的趋势。Ｔｉ离子的注入使表面硬度增加，表面硬度随Ｔｉ离子注入量的增加而提高。Ａｒ离子的注入（１０￣（１５）Ｉｏｎｓ·ｃｍ￣（－２））也使表面硬度增加，但继续增加Ａｒ离子的注入量，表面硬度却下降。根据显微硬度压痕附近的裂纹长度，评价了Ｔｉ离子注入Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷表面的断裂韧性。离子注入可改善Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷的表面韧性，并且随着离子注入剂量的增加，韧性改善的幅度也变大。