氩离子轰击对中频-直流磁控溅射铝薄膜耐蚀性能的影响

目的研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据。方法首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)基体表面制备铝膜,通过电化学方法研究膜层厚度和腐蚀时间对耐蚀性能的影响规律。其次,采用氩离子轰击工艺对膜层进行后处理,探讨氩离子轰击对膜层耐蚀性能的影响,同时利用SEM、EDS、AFM表征界面形貌,并分析耐蚀机理。最后,通过显微硬度仪和微纳米划痕仪测试膜层表面硬度和界面结合性能。结果随着膜层厚度从11.1μm增加至15.9μm,自腐蚀电流密度下降了76.6%,而当厚度由15.9μm增加至20.3μm时,自腐蚀电流密度又下降了24.3%。腐蚀浸泡时间达到24 h时,腐蚀产物在疏松氧化膜内的累积和覆盖阻碍了膜层的腐蚀;在48～72 h时,随着铝膜层相对疏松的腐蚀产物逐渐脱落,腐蚀逐渐加剧;浸泡至96h时,涂层表面出现宏观腐蚀坑。氩离子轰击后,膜层表面粗糙度增加,铝膜层自腐蚀电流密度由未轰击时的1.65×10^(-8)A/cm^2大幅度降低至7.29×10^(-10)A/cm^2。结论随着铝膜层厚度的增加,膜层耐蚀性逐渐增强。膜层在浸泡初期和中期,均具有较强的耐腐蚀性能;浸泡后期,膜层逐渐发生点蚀,耐蚀性能下降。表面氩离子轰击后,膜层的耐蚀性能、显微硬度和界面结合性能显著提高。

传感器功能化螺栓研究进展和发展趋势

“智能螺栓”及其预紧力监测技术是近几十年来在国内外兴起并受到广泛关注的新型结构-功能一体化产品和技术。因测量原理的差异,“智能螺栓”所用传感器各有不同。有的只能定性反映螺栓的松紧程度,有的可定量并达到≤±5%的测量精度,因此传感器的尺寸、结构、工作方式和连接形式等属性都有着不同的工程应用局限和范围。首先介绍了螺栓紧固件的发展、特点及其预紧力监控的必要性。在综述现有传感器功能化螺栓的结构形式、工作原理、预紧力测量精度、尺寸规格范围、工程应用限制以及国际上相关技术规范和标准的基础上,探讨了传感器功能化螺栓存在的实际应用问题以及发展方向。总体上传感器功能化螺栓所用传感器正逐步由定性向定量,向精度越来越高,尺寸越来越小,对螺栓结构破坏越来越小,兼容性更高的方向发展,为未来在各种关键结构部位、特殊服役环境和较高性能要求场景中的应用提供了更广泛的前景。