不同载荷及转速条件下MoS2涂层的摩擦磨损性能研究

为获得二硫化钼(MoS₂)涂层在聚变堆部件表面使用条件下的摩擦磨损特性,采用单极性脉冲磁控溅射技术在铁铬镍基高温合金A286上制备了厚度为2μm的MoS₂涂层,并针对MoS₂涂层在不同载荷及转速条件下的摩擦学性能展开了研究。经验证,沉积的MoS₂涂层结晶度较好,沿(002)面择优取向;随测试转速的增加,摩擦系数逐渐减小,在转速为50r·min^-1时,摩擦系数平均值为0.0722;在转速固定时,摩擦系数随测试载荷的增加先减小后增大,当载荷为7N时达到最小平均值0.0763。     

离子束辅助沉积多层复合Cr／CrN涂层改善W9Cr4V2Mo轴承钢耐磨性和耐腐蚀性研究

由于具有良好的耐磨、抗腐蚀性以及高氧化性，目前，CrN涂层被证明是提高轴承寿命的最佳方法之一。然而随着机械器件工作环境恶劣程度的增加，单一的涂层已不能满足一些特殊的要求，尤其对于轴承，更需要寻求一种新的涂层技术来进一步提高其耐磨性、耐腐蚀性等特性。90年代以来，多层复合技术的应用受到了极大的重视。     

等离子体增强化学气相沉积法制备含氢类金刚石膜的紫外Raman光谱和X射线光电子能谱研究

利用脉冲辉光放电的方法,在硅片上采用不同的沉积工艺制备了含氢类金刚石膜层,并采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS)对膜层进行表征.用Raman光谱仪在波长为325 nm的紫外光源的激励下观察膜层的键结构.紫外Raman光谱对含氢类金刚石膜是非常有用的,它能有效避免可见光Raman光谱测量时的荧光干扰,清晰地得到膜层的D峰和G峰.同时利用XPS分析得到膜层的sp3键含量,并与Raman光谱所得数据进行比较.通过Raman光谱和XPS分析可以发现,在紫外光源的激励下,膜层的G峰峰位向高频移方向移动,G峰峰位、I(D)/I(G),G峰半高宽和sp3键含量之间存在一定的关系.     

技术开发与应用——热退火影响微弧氧化TiO2薄膜表面特性的研究

由于具有质轻、刚度大、较高的熔点以及良好的耐腐蚀性和生物活性等，钛及钛合金被广泛应用于航空、军事以及生物工业。然而，在某些应用过程中钛及钛合金却显示出较低的抗磨损和接触腐蚀（相对负标准电位为-1．63V）。为提高其实际应用特性，许多表面改性方法已应用于钛及钛合金的表面处理，如：表面氧化，物理汽相沉积，化学汽相沉积和离子注入等。     

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探讨了矩形平面、圆形平面和圆柱管这三种常见磁控溅射源的靶材极限利用率的理论计算方法,推出了利用率的近似计算公式,分析了影响利用率的因素。跑道刻蚀形状(宽度和收缩系数)强烈影响平面类静态靶的极限利用率。旋转磁场圆柱管靶材的极限利用率主要决定于靶的自身几何尺寸(壁厚、长度和管径),与跑道的刻蚀形状(即外界的物理因素)几乎没有关系。     

视线离子注入温度效应

离子束材料表面改性有着许多优点，不仅注入离子可以任意选取，且注入或添加元素时样品的温度不受限制。在离子注入过程中，温升效应主要来自于入射离子的能量传递，其作用对化合物的形成、增强混合和增强扩散有着显著效果，促进化合物形成和相析出，在材料表面强化处理方面有着独特的意义。     

ITER第一壁模块Be/Cu连接失效分析

为了分析ITER第一壁模块试制过程中Be/Cu界面经热等静压扩散连接后出现的不可接受的大尺寸缺陷,对Be/Cu连接失效的模块进行了破坏性试验。首先采用线切割对模块进行解剖,并对连接界面缺陷区域及非缺陷区域通过金相观察、SEM观察及能谱分析进行对比,初步确定了界面连接的失效机理。     

ITER第一壁模块Be/Cu连接界面的热疲劳损伤分析

采用热等静压扩散连接技术并通过添加Ti/Cu中间过渡层实现了Be与CuCrZr合金之间的可靠连接,所制作的ITER第一壁小模块已通过高热负荷疲劳试验。对试验后的小模块进行了超声波无损探伤,发现界面多处存在大尺寸缺陷。介绍了高热负荷疲劳试验后模块的破坏性检测与分析,结合对缺陷界面的金相观察、SEM观察及EDS分析方法,确定了缺陷形成的主要原因。     

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采用热等静压扩散连接技术并通过添加Ti/Cu中间过渡层实现了Be与CuCrZr合金之间的可靠连接,所制作的ITER第一壁小模块已通过高热负荷疲劳试验.对试验后的小模块进行了超声波无损探伤,发现界面多处存在大尺寸缺陷.介绍了高热负荷疲劳试验后模块的破坏性检测与分析,结合对缺陷界面的金相观察、SEM观察及EDS分析方法,确定了缺陷形成的主要原因.     

ITER第一壁实验件的铍-铜连接界面分析

在ITER第一壁实验件的研究中,采用热等静压扩散连接技术对Be与Cu Cr Zr合金进行连接实验,对完成扩散连接的部分连接件采用退火处理。对所有连接件进行超声波无损探伤后,检测到未退火的连接件Be/Cu连接界面存在缺陷。为分析扩散界面缺陷产生原因,从连接件的无缺陷区取样并进行界面微观分析。通过观察微观形貌和分析界面扩散层合金元素的变化,发现退火处理过的Be-Cu扩散界面的Cu-Ti扩散层和未扩散的Ti层厚度增加,中间层中Be与Cu元素形成脆性相的几率降低,整个扩散层厚度变大,扩散范围加大。实验表明退火工艺能改变Be/Cu热等静压扩散层连接结构组成,扩大扩散连接范围。