人造金刚石微粉和氟化钙在等温成形模具中的应用研究

为了提高等温成形过程中零件的表面质量,延长等温成形模具的使用寿命,对人造金刚石微粉和氟化钙微粉进行适当的表面处理,采用化学复合镀的方法,在等温成形模具上得到Ni-P/C+CaF2复合镀层,改善了模具表面的摩擦系数、提高耐磨性能,为等温成形新技术推广,提供技术上的支持.     

复合晶核剂对黄磷炉渣微晶玻璃析晶的影响

以黄磷炉渣为主要原料,通过添加不同种类的复合晶核剂,采用熔融法制备了黄磷炉渣微晶玻璃.借助化学热力学软件FactSage 6.4模拟计算晶相类型,借助Kissinger方程分析析晶能力,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行验证.结果表明:相比添加单一晶核剂TiO2,复合晶核剂TiO2+CaF2或复合晶核剂TiO2+P2O5均能够降低黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能E,促进其析晶,复合晶核剂TiO2+Cr2O3能够提高黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能E,抑制其析晶;无论添加单一晶核剂TiO2,还是添加复合晶核剂TiO2+CaF2、复合晶核剂TiO2+P2O5或复合晶核剂TiO2+Cr2O3,黄磷炉渣微晶玻璃晶相类型相同,主晶相为硅灰石(CaSiO3),副晶相为铝透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6)和氟磷灰石(Ca5(PO4)3F),这与化学热力学软件FactSage 6.4模拟计算结果基本一致.     

ZrO2含量对Ni-Co-ZrO2复合镀层显微硬度和耐磨性能的影响

以硫酸镍、硫酸钴和氧化锆为主要原料,采用脉冲沉积技术在Q235钢基体表面沉积了Ni-Co-ZrO2复合镀层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分别观察和表征了复合镀层的显微形貌、成分组成和相结构,并对Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究.结果表明:ZrO2颗粒弥散分布于Ni-Co合金中,基体与镀层界面处无孔隙、裂纹等缺陷,镀层厚度约为60μm;镀态下Ni-Co-ZrO2复合镀层基质合金为晶态结构,主要生长晶面为Ni(111)和Co (110),XRD衍射图谱呈现出低强度、大峰宽和多晶向的相结构特征.随着镀层内ZrO2颗粒含量的增加,Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度呈现先提高后降低、磨损量先减少后增加的趋势,当ZrO2含量为20 g/L时,复合镀层的硬度最高、磨损量最少,磨痕形貌呈现出轻微磨损.     

Al2O3／（W，Ti）C纳米复合陶瓷材料的显微结构

使用纳米、亚微米级的α-Al2O3粉体和微米级的(W,Ti)C粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.对热压后材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析,利用透射电镜、扫描电镜及X衍射仪对Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的微观组织和结构进行了研究.结果表明,增强相(W,Ti)C与基体Al2O3互相穿插、包裹,界面结合良好,形成了典型的骨架结构;球磨后的(W,Ti)C颗粒粒度分布广泛,热压烧结后与基体材料形成了内晶/晶间型结构;断裂模式的改变、内部残余应力场、位错机制、裂纹分叉和偏转等促进了材料强度和韧性的提高.     

热物性参数对Al2O3/(W,Ti)C/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料残余应力的影响

基于功能梯度材料的设计思想,设计并制造了Al2O3/(W,Ti) C/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料.利用有限元法计算分析了梯度自润滑陶瓷刀具材料层间热膨胀系数差值、分布指数和弹性模量对其残余应力的影响,并给出了径向应力和Von Mises等效应力的分布图,为梯度自润滑陶瓷刀具的研制开发提供了理论基础.以此为基础,采用真空热压工艺制备了Al2O3/(W,Ti) C/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料.结果表明:据此制备的梯度自润滑陶瓷刀具材料具有良好的力学性能.     

微机械构件表面激光诱导化学复合镀纳米C60晶体工艺及性能研究

采用化学镀的方法实现了纳米C60晶体的表面金属化,然后通过激光诱导的方法,在微细构件表面,化学复合镀覆了Ni-P/纳米C60的复合镀层.采用扫描电子显微镜和PLINT高温微动疲劳试验机对镀层的组织形貌和摩擦学性能进行了表征分析,并考察了工艺参数对其的影响,结果表明基于C60的特殊分子结构以及其在摩擦磨损过程中所起的作用,镀层的摩擦系数明显减小,耐磨性能显著提高.     

基于AR模型的Ni-Al2O3复合镀层显微硬度预测

采用磁场电沉积方法在45钢表面制备了Ni-Al2O3复合镀层,用扫描电镜、显微硬度计等仪器对复合镀层表面及显微硬度进行检测.最后用AR模型对Ni-Al2O3复合镀层显微硬度进行预测.结果表明,当磁场强度0.3T,Al2O3粒子浓度8 g/L,电流密度1.5 A/dm2时,Ni-Al2O3复合镀层表面较为平整,镀层缺陷较少.AR模型能够较好的预测Ni-Al2O3复合镀层显微硬度,最大相对误差仅为1.9;.     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃复合晶核剂的优化及其对结构与性能的影响

以化学纯试剂CaO、MgO、Al2 O3和SiO2为主要原料,采用熔融法制备添加复合晶核剂Cr2 O3、Fe2 O3和CaF2的CaO-MgO-Al2 O3-SiO2 (CMAS)系微晶玻璃.采用正交试验的方法,确定复合晶核剂的相对最优配方.利用DTA、XRD、SEM和综合力学性能仪等手段,研究了复合晶核剂对该系微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明,复合晶核剂的相对最优配方是Cr2 O3、Fe2 O3和CaF2的含量分别为0.5;、10;和8;,且复合晶核剂总含量的增加可以细化晶粒,随着晶粒细化,CMAS系微晶玻璃的维氏硬度增加.     

超声辅助脉冲电沉积Ni-TiN复合镀层制备工艺研究

采用超声辅助脉冲电沉积方法在45#钢表面制备NI-TiN复合镀层..利用X射线衍射仪(XRD)对复合镀层的物相组成进行检测分析,并利用原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)对Ni-TiN复合镀层的立体表面形貌及晶粒的分布进行观察分析.结果表明:当超声波功率为300 W时,所制备的Ni-TiN纳米复合镀层衍射峰强度最高,且含有Ni、TiN两相,Ni晶粒得到显著细化,TiN纳米颗粒分布较为均匀,无显著团聚现象发生.     

基于RBF神经网络的Ni-TiN镀层耐蚀性能预测研究

采用脉冲电沉积方法在40Cr钢表面制备Ni-TiN复合镀层,并以TiN粒子浓度、电流密度以及占空比为输入层,以Ni-TiN复合镀层腐蚀量为输出层,建立RBF神经网络模型,对镀层腐蚀量进行预测研究,最后利用扫描电镜观察不同工艺参数下镀层表面形貌.结果表明,RBF神经网络对镀层腐蚀量有较强的预测能力,其预测值与实验值相对误差最小仅为0.73;;SEM分析表明,当TiN粒子浓度10 g/L,电流密度5 A/dm2,占空比60;时,Ni-TiN复合镀层经腐蚀后表面较为平整,腐蚀坑较少,耐腐蚀性能较好.