CrN中间层阻挡元素扩散的能力研究

为了降低涂层和基体间的元素互扩散,采用电弧离子镀技术在NiCrAlY防护涂层和DSM11基体间加入CrN扩散阻挡层。用扫描电镜(SEM)观察了沉积态CrN涂层、退火和氧化态NiCrAlY/DSM11和NiCrAlY/CrN/DSM11的表面和截面形貌;通过能谱(EDS)分析了元素沿防护涂层和扩散阻挡层的截面分布;用X射线衍射仪(XRD)检测了防护涂层和扩散阻挡层的物相结构;用透射电镜(TEM)观察了样品退火和氧化后扩散阻挡层的形貌特征;利用1100℃恒温氧化实验比较了单一NiCrAlY涂层和NiCrAlY/CrN涂层体系的抗氧化能力,结合真空扩散实验分析了高温情况下元素在涂层和基体间的扩散。结果表明:CrN扩散阻挡层能有效地抑制合金元素的互扩散。其原因与高温下CrN→Cr2N→TiN的转变有关;TiN在扩散阻挡层的生成有利于防护涂层抗氧化能力的提高。

基于过渡金属硫化物/还原氧化石墨烯复合物的高性能超级电容器

组装高能量密度的非对称超级电容器需要使用比电容大、体积变化小且循环稳定性好的电极材料.过渡金属硫化物(TMSs)与纳米碳材料的复合物是此类电极材料之一.采用水热法合成了由Cu-Mo硫化物在微波剥离的还原氧化石墨烯表面生长的复合材料(CuS-MoS2/MErGO).此复合材料在电流密度为2 A/g时具有高达861.5 F/g的比电容和良好的循环稳定性.将1.6 V的电池电压施加在由NiS/MErGO为正极,CuS-MoS2/MErGO为负极组装成的不对称超级电容器上时,该电容器的功率密度为1.28 k W/kg,且能量密度保持为54.2W·h·kg^-1.结果表明,TMS复合材料是一种很有前途的高性能电化学储能材料,尤其是用于非对称超级电容器的组装.

氮气流量及后续热处理对多弧离子镀制备Ti2AlN涂层的影响规律

利用电弧离子镀技术在1Cr18Ni9Ti基材上低温沉积Ti-Al-N涂层,研究氮气流量及热处理工艺对涂层微观组织结构的影响。结果表明,沉积态涂层中不含三元层状陶瓷Ti_2AlN MAX相,可能含有Ti_3AlN(反钙钛矿结构)、TiN、α-Ti、fcc-Al及Ti_xAl_y金属间化合物等。涂层经退火后在一定条件下可以形成Ti_2AlN。涂层中的N元素含量及退火温度对Ti_2AlN的形成起到重要作用。N元素含量过多不利于Ti_2AlN的形成;提高退火温度可以促进Ti_2AlN的形成。透射电镜(TEM)分析结果表明,退火过程中Ti_2AlN的形成伴随着涂层微观组织结构的转变,从明显的层状结构转变为细小的等轴晶结构。