激光熔覆原位合成TiC/Ti复合材料试验研究

利用激光熔覆技术,在工业纯钛表面原位合成了 TiC/Ti复合材料。结果表明:选择不同的激光熔覆工艺参数,可使碳粉和Ti粉通过原位合成反应在钛表面生成TiC/Ti复合材料熔覆层;激光功率和扫描速率是影响熔覆层质量的主要因素:激光功率越大,形成的增强相颗粒尺寸越大,相应合金元素氧化也越严重;扫描速率越大,Ti与 C的作用时间变短,增强相颗粒尺寸越细小,且增强相所占的体积分数也相应减少。用 XRD、DES和 SEM证明了 TiC颗粒的存在,同时发现颗粒分布具有一定的均匀性,原位生成的TiC颗粒主要以等轴状和块状两种形态存在。

纳米TiC涂层的制备技术研究

TiC涂层由于具备良好的性能而广泛地应用于机械加工行业。以高温CVD方法制备TiC涂层技术为基础,研究了在反应腔中设置温度达到1600℃的高温处理装置,使原料气经过高温处理装置后在基体上沉积出TiC涂层。经金相显微镜测量厚度约为10μm,经XRD检测成分为:界面出现脱碳相Co6W6C,膜层除含有少量氧化物杂质外,为纯净的TiC涂层,颗粒尺寸平均为84.8nm。探索了制备纳米TiC涂层工艺的机制,其中高温处理、大温度梯度、惰性气体及冷却腔体避免引入杂质是形成纳米TiC涂层的关键因素。制备纳米级TiC涂层,可使涂层硬度、断裂韧性、表面光洁度、耐高温性能等性能指标得到提高,提高了TiC涂层产品的综合性能。

金刚石薄膜取向性和后处理对其X辐射响应性能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积合成金刚石薄膜,通过优化工艺参数和原位等离子后处理等方法来提高金刚石薄膜的质量和辐射响应灵敏度。制作出三明治结构的辐射剂量计。研究了金刚石薄膜取向性和后处理对X射线辐射响应灵敏度的影响。结果表明:薄膜取向性和后处理对X辐射响应性能有很大影响。提高金刚石薄膜的纯度和取向性是提高X射线响应灵敏度的有效途径。制作的金刚石薄膜辐射剂量计的X射线响应电流与辐射剂量率间有良好的线性关系。在电阻率相近的情况下,[100]取向金刚石薄膜制成的器件X射线响应灵敏度比[111]取向的高,取向度越高,其辐射响应灵敏度也越高。原位氧等离子后处理金刚石薄膜剂量计的X射线响应灵敏度比原位氮、氢等离子后处理的高,薄膜表面金刚石的含量由69.9%提高到93.5%,辐射响应灵敏度较未处理的膜提高1倍以上。