2014年, 第43卷, 第4期　
刊出日期：2014-08-10

  

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研究与探索
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  Ti 6 Al 4 V 表面 Ti-Cu-N 纳米薄膜溅射沉积及其抗菌性能研究

  黄晓波, 李娟, 范爱兰, 唐宾, 张慧桥, 田伟红, 郭杨阳

  表面技术. 2014, 43(4): 1-5.

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  目的 提高医用钛合金的抗菌性能。 方法 应用直流磁控溅射在 Ti6 Al4 V 基体上沉积 Ti-Cu-N薄膜,通过平板计数法和细菌活死染色对比研究薄膜和基材的抗菌性能。 采用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪和辉光放电光谱分析仪研究薄膜的微观组织、化学成分分布。 结果 Ti-Cu-N 薄膜对大肠杆菌展现了优良抗菌性能。 结论 Ti-Cu-N 薄膜能够很好地改善 Ti6 Al4 V 合金的抗菌性能。
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  反应等离子喷涂 Al₂O₃-TiB₂-Al 复相涂层的反应机理

  周小平, 朱理奎, 王小军

  表面技术. 2014, 43(4): 6-10,16.

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  目的 在铝合金表面制备 Al₂O₃-TiB₂-Al 复合涂层,研究 Al,TiO₂,B₂O₃ 在等离子喷涂中的反应机理。 方法 采用反应等离子喷涂技术在铝合金表面制备复合涂层,应用扫描电镜与 X 射线衍射技术测试复合涂层的物相组成和显微组织,并通过燃烧波淬熄试验分析等离子喷涂产物。 结果 机械球磨可以有效降低粉末发生反应的活化能,等离子喷涂最佳飞行距离范围为 150 ~ 200 mm。 结论 喷涂粉末在飞行过程中发生反应,经历了预热、熔化、分解、团聚等过程,验证了最终引燃发生燃烧化学反应的机理。
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  阳极钝化电位对黄铜表面钝化膜半导体性能的影响

  周琼宇, 孟新静, 钟庆东

  表面技术. 2014, 43(4): 11-16.

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  目的 研究黄铜在不同阳极钝化电位下形成的钝化膜的半导体性能。 方法 通过动电位极化曲线获取黄铜在硼酸盐缓冲溶液中的维钝电位区间,并选取 3 个钝化电位值对黄铜进行钝化处理,采用电化学阻抗谱和 Mott-Schottky 半导体理论研究阳极钝化电位对钝化膜半导体性能的影响,并进一步利用PDM 模型进行点缺陷扩散系数的计算。 结果 黄铜在硼酸盐缓冲溶液中有明显的钝化区间,不同钝化电位对应的 Mott-Schottky 直线斜率均为负值,且点缺陷扩散系数均为 10^-14数量级。 随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的阻抗值不断增加,受主密度降低,平带电位变小,空间电荷层厚度增加。 结论 黄铜在不同钝化电位下形成的钝化膜均表现出 p 型半导体的特性,膜中载流子以空穴为主,随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的导电性能变差,耐蚀性能增强,对基体的保护作用更好。
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  国产芳纶上浆剂对聚三唑复合材料力学性能的影响

  李智鹏, 杜磊, 扈艳红, 刘冬冬

  表面技术. 2014, 43(4): 17-23,42.

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  目的 研究国产芳纶纤维 DAF-III 表面上浆剂的主要成分及其对复合材料界面性能的影响。方法 用丙酮溶剂抽提纤维一定时间,分析对比去除上浆剂前后的纤维和抽提溶液,并制备 DAF-III 增强的聚三唑树脂复合材料,测试复合材料的力学性能。 结果 国产 DAF-III 芳纶纤维的主体结构是聚酰胺苯并咪唑,表面上浆剂主要组分是脂肪族酯类低聚物。 溶剂抽提去除了纤维表面大部分上浆剂,裸露的纤维本体存在制备过程中形成的沿纤维方向的大量沟壑;去除上浆剂后,复合材料的 ILSS 和弯曲强度分别提高了 181 . 2% 和 56 . 20% 。 结论 纤维表面上浆剂对纤维以及纤维增强的复合材料力学性能影响显著,纤维与树脂通过机械锚合和氢键作用改善界面粘接。
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  pH 值和表面活性剂对硅溶胶 CMP 抛光液的影响

  张琳琪, 邹文俊, 夏琳, 彭进

  表面技术. 2014, 43(4): 24-26,36.

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  目的 研究 pH 值以及表面活性剂种类对 CMP 抛光液稳定性及抛光性能的影响。 方法 向硅溶胶中加入酸性或碱性 pH 值调节剂,配制不同 pH 值的 CMP 抛光液;通过添加不同类型的表面活性剂,研究表面活性剂对抛光液的稳定机理。 结果 硅溶胶 CMP 抛光液 pH 值为 9 . 5 时,加入非离子表面活性剂,抛光 90 min 后,铝合金表面粗糙度降低了 55 . 4% ,光亮度增加了 131% ,抛光质量较好。 结论 弱碱环境下,抛光液的稳定性和抛光性能优良,非离子表面活性剂有利于 CMP 抛光液的稳定性。
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  激光熔覆 CBN 膜层的形态特征及性能研究

  宋德阳, 高霁, 冯俊文

  表面技术. 2014, 43(4): 27-31.

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  目的 提高钛合金的表面硬度和耐磨性能。 方法 采用激光熔覆工艺,在 TC11 钛合金表面制备 80% CBN+20% Ti( 均为质量分数) 熔覆层,分析熔覆层的显微组织、硬度和耐磨性能。 结果 熔覆层的显微组织沿层深方向分为熔覆区、结合区和过渡区三个区域,区域之间没有明显的裂纹和断层。 CBN膜层的显微硬度最高达到 950 HV0 . 2 ,耐磨性比纯 Ti 熔覆层提高了近 14 倍。 结论 在钛合金表面激光熔覆 CBN 抗磨涂层,不仅耐磨损性能良好,而且表面硬度得到了有效提高。
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  机械研磨处理 AZ91 D 镁合金表面晶粒细化研究

  杨妙, 韩宝军, 何琼

  表面技术. 2014, 43(4): 32-36.

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  目的 研究 AZ91 D 镁合金表面经机械研磨处理的晶粒细化行为与机制。 方法 通过表面机械研磨处理方法对密排六方结构的 AZ91 D 镁合金进行表面强变形处理,并对表面变形层的微观结构进行表征。 结果 经过 60 min 的机械研磨处理后,样品表层形成了厚约 80 μm 的变形层,变形层组织呈梯度分布。 随着距表面距离的增加, 晶粒逐渐变大, 表层晶粒尺寸达到 20 nm。 结论 通过机械研磨处理,AZ91 D 镁合金表面晶粒可以得到明显细化,达到纳米级,晶粒细化机制是孪生和位错滑移的综合作用。
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  LC4 铝合金表面硬质阳极氧化膜制备及表征

  陈岁元, 王英才, 刘平平

  表面技术. 2014, 43(4): 37-42.

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  目的 在 LC4 铝合金表面制备硬质阳极氧化膜,讨论工艺参数对膜层厚度和硬度的影响。 方法对阳极氧化的时间、温度、电流密度及正负脉冲电流时间比等参数进行优化实验,通过 OM,SEM,XRD 及显微硬度计等对制备的氧化膜层的厚度、硬度、形貌等进行研究。 结果 工艺优化后的参数为:温度-2 ~0 ℃ ,正脉冲电流密度 4 A / dm³,负脉冲电流密度 1 A / dm³,正负脉冲电流时间比 6 : 1 ,氧化时间 50 min。得到由一系列直径约为 50 nm 的管状单元结构组成的氧化膜,其厚度为 36 μm,硬度为 420 HV。 结论制备的阳极氧化膜具有致密的组织结构和高的硬度值。
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  纳米 α-Al₂O₃添加剂对铝合金微弧氧化膜层性能的影响

  黄丹, 吴德凤, 张晓燕

  表面技术. 2014, 43(4): 43-47.

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  目的 探究微弧氧化电解液中纳米 α-Al₂O₃ 的浓度对铝合金微弧氧化膜层组织和性能的影响。方法 在硅酸盐体系电解液中加入 15 g / L 纳米 α-Al₂O₃,微弧氧化获得不同的陶瓷膜层,对膜层的微观结构、厚度、硬度和耐腐蚀性能进行分析。 结果 膜层的主要组成相为 α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃ 和 SiO₂。 当纳米α-Al₂O₃ 添加量为 3 g / L 时,膜层表面微裂纹少,孔隙率小,厚度达 70 μm,硬度为 513 HV,耐腐蚀性能好。结论 硅酸盐电解液中加入纳米 α-Al₂O₃,能够改善铝合金微弧氧化膜层的综合性能。
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  镁合金抑弧氧化膜层的结构及性能研究

  王志锋, 亢彪, 鲁闯, 朱利萍

  表面技术. 2014, 43(4): 48-51,58.

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  目的 了解镁合金抑弧氧化膜层的结构、成分及性能。 方法 在含有机胺的碱性电解液中,对AZ80 镁合金进行抑弧氧化,采用扫描电子显微镜分析、X 射线能谱分析、电化学极化曲线测试、摩擦磨损实验等手段测定氧化膜层的结构组成及耐蚀、耐磨性能。 结果 镁合金抑弧氧化膜层呈双层结构,表层疏松多孔,底层致密。 疏松层的摩擦系数在 0 . 2 以下,致密层的摩擦系数约为 0 . 8 。 镁合金经抑弧氧化处理后,腐蚀电位比氧化前仅略有降低,但腐蚀电流密度降低显著。 结论 抑弧氧化膜降低了镁合金材料的腐蚀速率,提高了其耐蚀、耐磨性能。
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  双层微齿轮型腔镶块电铸均匀性 Ansys 模拟与优化

  岳彪, 秦宗慧

  表面技术. 2014, 43(4): 52-58.

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  目的 提高双层微齿轮模具型腔镶块电铸过程中铸层的均匀性。 方法 利用 Ansys 对双层微齿轮型腔镶块电铸过程中电场强度的分布情况进行模拟,确定施加绝缘挡板的可行性。 采用正交试验考察绝缘挡板几何及位置尺寸对电场强度的影响,应用灰关联理论得出最优工艺参数组合。 结果 绝缘挡板的施加,在一定条件下可以使光刻胶电铸层厚度更为均匀和平整。 路径 a 的相对误差由 62 . 48% 降低到33 . 18% ,路径 b 的相对误差由 48 . 01% 降低到 8 . 91% 。 结论 施加绝缘挡板可以提高双层微齿轮模具型腔镶块电铸过程中铸层的均匀性。
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  西南地区某输油管道外腐蚀分析

  黄恩龙, 郑兴文, 熊娟, 张文艳, 范金龙

  表面技术. 2014, 43(4): 59-63,157.

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  目的 研究西南地区某输油管道外腐蚀行为。 方法 现场检测,对土壤理化性质及腐蚀产物成分进行室内分析。 结果 开挖点 A 的土壤呈弱碱性,土壤腐蚀性弱,管道发生轻微均匀腐蚀,腐蚀产物主要为 FeO( OH) ,Fe( OH)₃ 和 Fe₃O₄ 等铁的氧化物,对应的阴极反应为吸氧反应;开挖点 B 的土壤酸性强,硫酸根离子浓度高,土壤腐蚀性强,管道发生严重坑蚀,腐蚀产物主要成分为 FeSO₄ ·7 H₂O 及少量碱式硫酸铁,对应的阴极反应以析氢反应为主。 结论 开挖点土壤的理化性质差异,导致管道的腐蚀形态、腐蚀产物和腐蚀机理显著不同。
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  有机涂层在模拟沙漠大气环境下的加速试验研究

  张雅琴, 刘金和, 刘慕懿, 胡喜艳, 雍兴跃

  表面技术. 2014, 43(4): 64-67,96.

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  目的 在较短的时间内获得有机涂层在沙漠大气环境下的腐蚀失效规律。 方法 针对有机涂层中应用比较广泛的丙烯酸聚氨酯涂层,采用紫外暴晒与吹沙试验相结合的加速试验环境谱进行实验室模拟沙漠大气环境加速老化试验,通过分析涂层质量、厚度、光泽度、表面形貌及电化学阻抗的变化,研究有机涂层的老化失效过程。 结果 随着加速试验周期的延长,丙烯酸聚氨酯涂层发生了一系列变化,表现为涂层质量减小,厚度减薄,光泽度降低,表面微观缺陷增多,电化学低频阻抗模值减小,防护性能下降。 结论 通过加速试验,可以快速获得有机涂层在沙漠大气环境下的老化失效规律。
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  加速腐蚀实验研究碳钢的大气腐蚀行为

  郭军科, 尹力, 曹顺安, 于金山, 彭翔

  表面技术. 2014, 43(4): 68-73.

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  目的 快速研究大气环境对钢制输电铁塔腐蚀的影响。 方法 采用室内加速腐蚀实验,研究碳钢试样在湿度和 SO₂ 浓度不同的气氛中的腐蚀行为。 结果 用极化曲线法测得的金属腐蚀速率与失重法测得的结果具有很高的一致性。 相对湿度较低时,改变腐蚀性气体的浓度,对碳钢的腐蚀影响不显著;碳钢在高湿度的含 SO₂ 气氛中会发生严重腐蚀。 结论 降低湿度是防止或减缓碳钢在含 SO₂ 气氛中腐蚀的有效途径。
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  化学沉积 Ni-P-荧光粉复合镀层及其性能研究

  朱绍峰, 郭瑞, 吴真先

  表面技术. 2014, 43(4): 74-77,123.

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  目的 以铜合金为基体,采用化学镀技术制备 Ni-P-荧光粉复合镀层。 方法 在化学镀镍液中加入荧光粉微粒,在不同条件下施镀,并对不同工艺参数下获得的镀层的表面形貌、结构和荧光特性进行研究。 结果 化学沉积 Ni-P-荧光粉复合镀层的沉积方式为颗粒堆积,镀液中荧光粉的浓度和镀液的 pH值对镀层中荧光粉的含量有影响。 荧光粉微粒的加入使得镀层表面色泽变暗,外观较粗糙。 对复合镀层进行荧光分析发现,激发光谱在激发波长 450 ~ 560 nm 范围内存在荧光峰,发射光谱在发射波长 420 ~500 nm 范围内存在荧光峰。 结论 采用合理的工艺参数可以获得 Ni-P-荧光粉复合镀层,且镀液 pH = 5 .0 时,荧光效果最佳。
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  高速电弧喷涂 FeCrNi / Ni 包覆金刚石复合涂层的摩擦学特性研究

  王照锋

  表面技术. 2014, 43(4): 78-81.

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  目的 研究高速电弧喷涂 FeCrNi / Ni 包覆金刚石复合涂层的组织结构和摩擦学特性。 方法 采用高速电弧喷涂技术在 45^#钢基体上制备 FeCrNi / Ni 包覆金刚石复合涂层,并对其进行滑动摩擦磨损研究,利用 SEM,EDS 对涂层的形貌、组织成分进行分析,测定涂层的显微硬度、孔隙率等。 结果 FeCrNi /Ni 包覆金刚石复合涂层组织致密,孔隙率较低,呈现典型的层状结构。 涂层的摩擦系数随着磨损时间的增加而先增大,再趋于平稳。 结论 由于涂层中加入了金刚石硬质相,涂层具有较高的显微硬度和优异的耐摩擦磨损性能。
应用技术
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  磷酸钙骨组织工程支架表面微纳米化改性研究

  周长春, 王哲, 叶兴江, 肖占文, 张兴栋

  表面技术. 2014, 43(4): 82-85.

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  目的 研究多孔磷酸钙骨组织工程支架的表面微纳米化改性。 方法 通过双氧水发泡法制备多孔磷酸钙骨组织工程支架,利用水热法对材料进行微纳米化表面改性。 通过扫描电镜观察材料的显微结构,通过 X 射线衍射仪分析测试材料改性层相成分。 结果 材料改性处理后,孔隙率为( 63 ± 8 ) % ,大孔孔径为(310 ±30 ) μm。 材料表面及内孔壁生成羟基磷灰石微纳米晶粒或晶须,晶须长 20 ~ 40 μm,直径为 100 ~ 300 nm。 结论 多孔磷酸钙陶瓷材料的内外表面经水热法处理微纳米化表面改性后,材料性能得到提升。
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  45^#钢表面激光织构淬火减摩抗磨复合处理技术研究

  华希俊, 周万, 王蓉, 刘凯, 符永宏, 孙建国

  表面技术. 2014, 43(4): 86-91.

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  目的 提高 45^#钢零件的表面硬度和润滑减摩性能。 方法 在 45^#钢试样表面进行激光淬火,研究激光功率和扫描速度对淬火表面淬硬层深度和宽度的影响,分析淬硬层不同区域的显微硬度和微观组织。 利用二极管泵浦 Nd:YAG 激光加工机在 45^#钢光滑试样表面加工出具有一定分布规律的微凹坑织构,采用热压法向其中填入由 MoS₂、聚酰亚胺和石墨组成的复合固体润滑剂,并与未处理的光滑试样进行摩擦学性能对比。 结果 将激光织构与淬火技术有效融合,可以使 45^#钢表面硬度提高至 835 HV,摩擦系数减小约 50% 。 结论 激光织构淬火减摩抗磨复合处理技术能够提高 45^#钢零件的表面硬度,减小摩擦系数,具有很好的工程应用前景。
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  电沉积 CuS 镀液的电化学性能及镀膜相组成

  石璐丹, 张力, 刘科高, 高稳成

  表面技术. 2014, 43(4): 92-96.

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  目的 获得结晶好、连续均匀的 CuS 薄膜。 方法 采用电沉积方法制备 CuS 薄膜,研究络合剂、硫源及铜硫离子比例对镀液电化学性能的影响,分析不同沉积电位下所得薄膜的相组成。 结果 柠檬酸钠的络合效果最好,EDTA 最差;硫代硫酸钠作为硫源时,其还原电位较硫脲为硫源时正,氧化电位较负,水平距离值较小,更容易实现共沉积;铜硫离子比例为 1 时,施镀最合适。 沉积电位为-0 . 8 V 时,薄膜的XRD 图谱中有氧化亚铜的衍射峰;当沉积电位在-0 . 9 V 时,生成了 Cu₂S 相;沉积电位在-0 . 9 ~-1 . 2 V时,生成了目标产物 CuS,并且-1 . 2 V 时的衍射峰强度比较高,结晶良好。 结论 最佳沉积条件如下:柠檬酸钠为络合剂,硫代硫酸钠为硫源,铜硫离子比为 1 ,沉积电位为-1 . 2 V。
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  一种 45 钢表面电火花沉积 WC 层的新方法

  郝越峰, 曹明让, 曹一龙

  表面技术. 2014, 43(4): 97-100,129.

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  目的 提出一种利用高速电火花小孔加工机床实现工件表面强化的新方法。 方法 基于电火花沉积理论,通过改变机床电极的极性,在 45 钢表面电火花沉积 WC 层,从沉积层的厚度、粗糙度和微观缺陷三个方面分析电流和脉宽对沉积层质量的影响。 结果 当脉宽为 80 μs,电流为 7 A 时,获得的沉积层厚为 35 μm,硬度达 1000 HV,无明显缺陷。 结论 D703 F 高速电火花小孔加工机床更换极性后,能够进行表面沉积,适当调整工艺参数可以实现空气中放电沉积,并获得理想的沉积层。
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  激光重熔对 Fe-ZrO₂复合镀层形貌及性能的影响

  吴蒙华, 王邦国, 宁智, 王元刚, 闫帅

  表面技术. 2014, 43(4): 101-105.

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  目的 进一步提高电沉积 Fe-ZrO₂ 纳米复合镀层的性能。 方法 在 45^#钢基体表面电沉积 Fe-ZrO₂ 纳米复合镀层,并进行激光重熔后处理。 通过正交实验分析激光重?问远撇阆晕⒂捕取⒔岷狭?和表面形貌的影响,并优化重熔工艺。 结果 优化的工艺为:电流 150 A,脉宽 8 ms,频率 15 Hz,扫描速率 250 mm / min,负离焦量 2 mm。 镀层经激光重熔后,硬度提高,纳米颗粒得到了细化,与基体形成了冶金结合。 结论 激光重熔可以改善 Fe-ZrO₂ 纳米复合镀层的微观形貌,提高其性能。
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  电刷镀工艺对 Ni-Mo 合金镀层表面形貌与硬度的影响

  包春江, 徐立鹏

  表面技术. 2014, 43(4): 106-109.

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  目的 优化电刷镀制备 Ni-Mo 合金镀层工艺,并分析对镀层表面形貌和硬度的影响。 方法 改变电极相对速度和工作电压,获得不同电刷镀条件下的 Ni-Mo 合金镀层。 采用金相显微镜观察镀层的表面形貌,采用显微硬度计测试镀层的显微硬度。 结果 最佳工艺为:工作电压 14 V,电极相对速度 11 . 3m / min。 镀层光亮致密,显微硬度达到 503 . 90 HV。 结论 适当提高电极相对运动速度、工作电压,能有效改进 Ni-Mo 合金镀层的沉积速度、表面形貌及显微硬度。
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  氧化铝涂层的超音速等离子喷涂参数影响及硬度分析

  宋进兵, 黄科, 毛杰, 邓畅光

  表面技术. 2014, 43(4): 110-114,141.

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  目的 初步明确超音速等离子喷涂参数对涂层的影响规律,优化工艺参数。 方法 采用超音速等离子喷涂技术制备 Al₂O₃ 陶瓷涂层,对涂层进行表征,分析喷涂电流 I、等离子发生气体压力 P_air、喷距 d对涂层显微结构的影响。 基于涂层显微硬度 HV 设计工艺优化试验,建立喷涂参数与显微硬度之间的回归方程。 结果 I = 260 A 或 P_air= 0 . 55 MPa 时,涂层是 α-Al₂O₃ 和 γ-Al₂O₃ 双相复合结构;I = 340 A 或 P_air=0 . 35 MPa 时,涂层几乎全由 γ-Al₂O₃ 相组成,基本不含有未熔颗粒;喷距变化对涂层相组成的影响不显著。 I 或 d 增大,或者 P_air 降低,显微硬度都呈增大趋势。 结论 在实验范围内,超音速等离子喷涂 Al₂O₃涂层的显微硬度最优工艺是:P_air= 0 . 35 MPa,I = 340 A,d = 230 mm。
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  Fe₂O₄催化纤维素水热法制备 Fe₂O₃/ 碳纳米复合材料

  胡国新, 江浩, 杨继涛, 黄浩

  表面技术. 2014, 43(4): 115-118,134.

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  目的 在较为温和的条件下制备氧化铁 / 碳纳米复合材料。 方法 以纳米 Fe₂O₄ 粉体为催化剂, 水热催化纤维素碳化, 并借助扫描电镜、透射电镜、X 射线光电子能谱仪和 X 射线衍射仪对碳化产物进行表征分析。 结果 获得了粒径约为 150 nm 的枣核形氧化铁 / 碳纳米复合材料。 结论 通过相对温和的水热反应, 纤维素被碳化形成了壳核结构的纳米产物, Fe₂O₄ 催化剂在反应过程中被氧化并成为壳核结构产物的核心。
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  NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄-Fe 双层吸波涂层设计及制备

  张泽洋, 张海丰, 燕艳, 刘祥萱, 李伟

  表面技术. 2014, 43(4): 119-123.

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  目的 制备高性能 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄-Fe 双层吸波涂层。 方法 采用溶胶凝胶自燃烧法制备钕掺杂 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄。 借助 X 射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄ 和羰基铁的结构、形貌、电磁参数进行测试分析。 采用遗传算法对 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄-羰基铁双层涂层的厚度进行优化设计。 结果 以环氧树脂为基体,以羰基铁和 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄ 为吸波剂的双层吸波涂层具备较好的吸波性能,厚度约 1 mm,反射率在 9 . 25 ~ 11 . 35 GHz 范围内均小于-10 dB。 结论 NiFe_{1 . 98}Nd_{0 . 02}O₄ 层和羰基铁层在吸波性能上有很好的互补性,理论优化结果和实验结果相同。
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  活塞销表面 DLC 涂层的试验研究及应用分析

  魏元生, 王刚, 薛东, 杨红新, 刘占强

  表面技术. 2014, 43(4): 124-129.

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  目的 分析两种类金刚石碳( DLC) 涂层的成分和结构差异,研究涂层本质特征在发动机减摩降耗方面的应用。 方法 测试分析涂层成分和表面形貌,讨论在活塞销表面沉积 DLC 涂层对零件材料组织和硬度的影响,验证活塞销沉积 DLC 涂层后对发动机机械损失功率的影响,并运用转移膜和石墨化两种摩擦机制进行分析讨论。 结果 标杆试样的涂层较厚,为 W 掺杂的 DLC 涂层,且其致密度、均匀性及膜 / 基结合状态均优于在研涂层技术;成品活塞销沉积 DLC 涂层后,当转速介于 2200 ~ 4000 r / min 范围内时,涂层表现出提高发动机动力性的作用。 结论 DLC 涂层应用可有效改善活塞销的表面状态,减缓零件工作条件下的磨损,延长活塞销的使用寿命。
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  低温无底釉搪瓷涂层制备及性能研究

  吴静沛, 卢建树

  表面技术. 2014, 43(4): 130-134.

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  目的 制备一种低温一次烧成搪瓷涂料,并研究其性能。 方法 调整搪瓷配方中耐火与助熔化合物的配比,细化搪瓷粉体粒度,采用低温长烧工艺制备搪瓷涂料。 通过 SEM 观察瓷层的微观结合形貌,考察密着性能,最后通过柠檬酸溶液处理测试其耐酸性能。 结果 最佳烧成工艺参数为:烧成温度780 ℃ ,烧结时间 8 min。 结论 涂料密着性能良好,耐酸性能良好,在保证低温烧成的情况下,搪瓷涂料具备其他良好的性能。
综述·专论
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  A₂Zr₂O₇型稀土锆酸盐热障涂层研究进展

  张红松, 温倩, 杨树森

  表面技术. 2014, 43(4): 135-141.

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  综述了国内外稀土锆酸盐热障涂层在制备技术,纳米涂层,涂层结构及涂层的热物理性能、力学性能及热腐蚀性能等方面的研究成果,讨论了稀土锆酸盐热障涂层在每个方面研究存在的不足。 指出未来应该进一步改善稀土锆酸盐涂层的制备工艺及后处理工艺,提高涂层的结合强度,延长涂层的服役寿命,改善涂层耐腐蚀、抗烧结等性能;开发新的涂层制备工艺,重点研究各类纳米稀土锆酸盐涂层的性能;进一步提高涂层的隔热效果、服役温度及工作寿命。
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  铁基阳极氧化制备赤铁矿纳米管阵列薄膜的研究进展

  唐笑, 曹献龙

  表面技术. 2014, 43(4): 142-148.

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  目前,制备纳米管阵列结构 α-Fe₂O₃ 成为一种有效解决 α-Fe₂O₃ 导电性差、电子-空穴复合率高和空穴扩散长度短等问题的重要技术。 综述了铁表面阳极氧化法制备 α-Fe₂O₃ 纳米管阵列的研究进展,主要包括阳极氧化过程中 α-Fe₂O₃ 纳米管阵列形成机制、制备影响因素( 溶液组成、工艺条件和热处理工艺) 及其光催化水处理、光催化产氢和电容痞领域的应用,并评述了 α-Fe₂O₃ 纳米管阵列薄膜的应用前景和研究中存在的问题。
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  焊接接头表面改性的研究进展

  赵琨, 滕诚信, 左松, 兰绪文, 朱海洋, 张元彬

  表面技术. 2014, 43(4): 149-157.

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  概述了高能喷丸、表面机械研磨处理、超音速微粒轰击、超声冲击、激光冲击改性等表面改性方法的基本原理,重点分析了其对不同材料焊接接头表面进行改性的效果。 这些改性方法可以细化焊接接头表面的晶粒,甚至使晶粒尺寸达到纳米级;提高焊接接头表面的显微硬度,从而提高焊接构件的强度;消除接头处的残余拉应力,使拉应力转变为残余压应力,从而抑制焊接接头裂纹源的产生,提高焊接接头的抗疲劳断裂能力,进一步提高焊接构件的寿命。 了解了现有表面改性处理方法应用的领域范围及其优缺点,并对焊接接头表面改性处理方法的发展及研究方向进行了展望。
涂料与涂装
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  苯胺均聚物( 共聚物) / 环氧复合涂层的制备及其防腐性能研究

  莫春燕, 郑燕升, 青勇权, 莫倩, 胡传波, 杨世椿, 王发龙

  表面技术. 2014, 43(4): 158-163.

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  目的 研究苯胺均聚物 / 环氧复合涂层和苯胺共聚物 / 环氧复合涂层在 3 . 5% ( 质量分数,后同)NaCl 溶液中的耐腐蚀性能。 方法 采用化学氧化聚合法制备苯胺均聚物和共聚物,用 SEM,XRD,UV-vis和 IR 对产物进行表征,并通过电化学测试分析复合涂层在 3 . 5% NaCl 溶液中的防腐性能。 结果 苯胺均聚物 / 环氧复合涂层和苯胺共聚物 / 环氧复合涂层都能对碳钢起到不同程度的防腐蚀效果,相比之下,苯胺共聚物 / 环氧复合涂层的腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小。 结论 苯胺共聚物在碳钢表面产生了一层钝化膜,使得苯胺共聚物 / 环氧复合涂层具有较好的耐腐蚀性能。
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  铸铝合金组合件阴极电泳涂装漆膜缩孔产生原因与解决方法

  赵光煜, 王晓敦

  表面技术. 2014, 43(4): 164-167.

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  目的 解决铸铝合金组合件阴极电泳涂装后漆膜产生缩孔的问题。 方法 通过分析阴极电泳涂装后漆膜产生缩孔的原因,调整工件前处理脱脂工段、化成工段和电泳工段的槽液参数,延长脱脂时间,再经 180 V 电压涂装成膜,最后烘烤固化。 结果 经检验,工件漆膜平整光滑,缩孔消除,耐盐雾性能达 1000 h,漆膜综合性能满足产品验收要求。 结论 通过调整铸铝合金组合件前处理工艺和电泳涂装施工参数,可消除漆膜缩孔,提高弹药整体防腐性能。