CrAlN涂层海水环境腐蚀磨损行为研究

采用多弧离子镀在316不锈钢上沉积Cr Al N涂层,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,纳米压痕和划痕仪分别测试涂层的硬度和结合力.通过球-盘往复式摩擦磨损试验机在海水环境下测试涂层腐蚀磨损性能,并用电化学工作站实时监测其摩擦过程中的电化学特性.结果表明:Cr Al N在有摩擦的条件下,涂层极化曲线的阳极区域存在较为明显的钝化区,抑制了涂层进一步腐蚀.在阳极电位下,涂层的摩擦系数随着加载电位的增加显著降低.随着加载电位的升高,涂层的磨损量也相应地增大.在阳极电位0.5 V下的磨损量是阴极电位–1 V下的2.99倍.在0 V时,磨损促进腐蚀的损失量,约占总损失量的13.71%.在–1 V,–0.5 V,–0.25 V,OCP,0 V下的磨损机理主要为磨粒磨损和塑性变形,而在0.25 V,0.5 V下的磨损机理主要为疲劳点蚀.     

Al_(66)Mn_9Ti_(25) La金属间化合物的变形行为与机制

研究了微量稀土元素La对Al6 6 Mn9Ti2 5 金属间化合物显微组织、变形行为、裂纹生成的影响。在Al6 6 Mn9Ti2 5 金属间化合物中添加微量La ,保持L12 结构 ,晶格常数基本无变化 ,促进了晶粒枝晶化和第二相弥散化 ,起到一定的抑制微裂纹生成和扩展以及沿晶开裂的作用 ;同时 ,还可增强位错的可动性 ,使压缩塑性得到改善。探讨了La改善变形行为的机制。     

壳聚糖修饰石墨烯负载铂镍催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能研究

采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,以壳聚糖修饰的氧化石墨烯为载体,采用浸渍还原法制备了Pt_mNi_n/CS-RGO催化剂(m∶n=3∶1,1∶1,1∶3)。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射及X射线光电子能谱对催化剂进行了表征,利用循环伏安法和计时电流法考察了催化剂的活性和稳定性。结果表明,Pt3Ni/CSRGO对于电催化氧化甲醇具有较高的活性和稳定性,Pt3Ni/CS-RGO在1.0 mol·L~(-1)KOH+1.0 mol·L~(-1)CH3OH溶液中的峰电流为189.89 m A·mg~(-1)。     

铈对A1-Li合金断裂方式影响的半定量研究

以2090合金和2090 Ce合金为研究对象，对两合金不同时效时间的室温拉伸断口进行了半定量分析，探讨了拉伸性能对断裂特征的响应关系，并进一步分析了Ce的作用。研究表明：2090合金与2090 Ce合金的断裂方式均以韧窝、分层开裂和沿亚晶界开裂3种方式为主，随时效时间的延长，韧窝减少；分层先增加，后减少；沿亚晶界开裂比例逐渐加大。2090 Ce合金的韧窝比例较2090合金的大，沿亚晶界开裂比例少，分层开裂始终为主要断裂机制。分层开裂倾向与时效程度有密切关系。Ce通过净化合金，强化晶界，抑制共面滑移达到增塑作用。但其对抑制共面滑移有双重影响，使其增塑效应随时效程度不同而异。欠时效和过时效状态增塑作用较弱，峰值时效状态作用明显。     

Al66Mn9Ti25＋La金属间化合物的变形行为与机制

研究了微量稀土元素L对Al66Mn9Ti25 La金属间化合物显微组织、变形行为、裂纹生成的影响。在Al66Mn9Ti25 La金属间化合物中添加微量La,保持L12结构，晶格常数基本无变化，促进了晶粒枝晶化和第二相弥散化，起到一定的抑制微裂纹生成和扩展以及沿晶开裂的作用；同时，还可增强位错的可动性，使压缩塑性得到改善，探讨了La改善变形行为的机制。     

合金沉淀颗粒劈裂的模拟研究(Ⅰ): 分裂机制

以相场方法模拟模型合金时效过程中沉淀颗粒的劈裂现象. 模拟计算表明, 模型合金溶质原子浓度为c=0.1溶质原子分数、初始晶核尺寸在80l到90l(l=12.18 Å)之间单一颗粒会发生劈裂, 颗粒劈裂是系统弹性能和系统界面能通过扩散交互作用的结果. 在时效初期, 初始球形颗粒在弹性能占绝对优势作用下, 界面沿<110>方向尖锐化, 导致溶质浓度在沉淀的四角富集而在心部贫化, 为颗粒劈裂创造了成分条件, 此为颗粒劈裂的孕育期, 表现为系统总界面能在此期间为一水平台阶. 经过成分孕育的沉淀颗粒在300τ (τ=4.65 s)时开始劈裂, 时效1000τ劈裂结束时系统总界面能达到极大值点而总弹性能达到极小值点. 计算发现, 颗粒劈裂孕育期系统总界面能的水平台阶和劈裂结束时的能量极值点是颗粒劈裂为4块的典型特征. 初始晶核尺寸大于90l的颗粒时效期间只有界面能孕育期水平台阶而没有能量的极值点, 而初始晶核尺寸小于80l的颗粒界面能能单调递增.     

合金沉淀颗粒劈裂的模拟研究(Ⅱ): 弹性能坍塌

对合金沉淀颗粒劈裂过程的模拟发现晶核长大过程中由结构和温度变化引起的体积变化的同时也发生弹性能坍塌现象. 弹性能坍塌方式可以是瞬间坍塌方式也可以是渐进坍塌方式, 计算结果表明: 沉淀是否发生劈裂与弹性能坍塌时刻有关, 而沉淀发生何种劈裂与弹性能坍塌的速率有关. 对弹性能坍塌速率较快的瞬间坍塌, 沉淀是否发生劈裂只决定于弹性能坍塌的时刻, 在沉淀晶核长大到直径为80l到90l之间大小时引入瞬间弹性能坍塌, 则沉淀发生4块型劈裂. 对弹性能坍塌速率较慢的渐进坍塌, 在引入时刻大于τ= 7.5× 10³ s的情况下, 沉淀发生且只发生两块型劈裂.     

TiSiN/Ag纳米多层涂层海水环境磨蚀性能研究

本文中采用多弧离子镀系统在Ti-6Al-4V合金(TC4)上沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层. 使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描型电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构，并使用纳米压痕测试其硬度. 用Rtec MFT500摩擦磨损试验机对涂层在海水环境中的摩擦磨损性能进行测试. 结果表明:涂层具有致密的结构和清晰的多层界面，TiSiN层与Ag层交替沉积，涂层中包含TiN、Ag和Si₃N₄相，非晶Si₃N₄包裹纳米晶TiN. 相比TC4合金基体，沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层后，摩擦系数在大气环境和海水环境均能下降0.15以上，磨损率降低两个数量级. 人工海水中摩擦状态下材料出现腐蚀摩擦交互作用，主要损耗形式为腐蚀对磨损的促进，TiSiN/Ag纳米多层涂层的耐磨蚀性能远优于基体材料.      

铈对Al-Li合金断裂方式影响的半定量研究

以2090合金和2090 Ce合金为研究对象, 对两合金不同时效时间的室温拉伸断口进行了半定量分析, 探讨了拉伸性能对断裂特征的响应关系, 并进一步分析了Ce的作用. 研究表明: 2090合金与2090 Ce合金的断裂方式均以韧窝、分层开裂和沿亚晶界开裂3种方式为主, 随时效时间的延长, 韧窝减少; 分层先增加, 后减少; 沿亚晶界开裂比例逐渐加大. 2090 Ce合金的韧窝比例较2090合金的大, 沿亚晶界开裂比例少, 分层开裂始终为主要断裂机制. 分层开裂倾向与时效程度有密切关系. Ce通过净化合金, 强化晶界, 抑制共面滑移达到增塑作用. 但其对抑制共面滑移有双重影响, 使其增塑效应随时效程度不同而异. 欠时效和过时效状态增塑作用较弱, 峰值时效状态作用明显.     

金属掺杂高硬度类石墨薄膜结构及其摩擦学性能研究

利用磁控溅射技术制备了不同金属(Ti、Cr、Zr)掺杂类石墨（graphite-like carbon, GLC）薄膜,考察了金属掺杂对薄膜结构及其在不同环境下摩擦学性能的影响。结果表明：Ti、Cr、Zr掺杂促进了GLC膜中sp2结构的增加,但过快的金属共沉积速率易使薄膜出现柱状生长取向而变得疏松粗糙;高硬GLC膜在大气及水环境中具有良好的环境自适应减摩抗磨作用特性,适当的金属掺杂可以提高GLC膜硬度并降低其干摩擦系数,但会使其水环境中摩擦系数升高;致密度和硬度对GLC膜耐磨性至关重要,致密而硬的膜层磨损轻微。