用CR传输线模型研究涂层/金属体系阻抗谱

根据CR传输线模型和QR电路之间的关系,建立了拟合其初值的计算方法,借助Z-View软件,可求得各元件精确值.根据电容（Ci）和电阻（Ri）随特征频率（f*）的分布,推导了元件相对增量与恒相位角元件（Q）指数参数n的关系. 结果表明, 当n小于0.5时,Ci比Ri增加得更快,从新的角度说明了n的物理意义及其和界面脱层之间的关系.作为应用实例,拟合了不同特征的电化学阻抗谱,分析了有机涂层/金属腐蚀体系阻抗变化的具体过程,区分了点蚀和脱层因素对阻抗谱的影响,从高阻抗体系同时得到了与不同空隙率有关的涂层电容和电阻值,并根据涂层体系的不均匀特征探讨了模型结构的物理意义.     

牛血清蛋白对手性物质的毛细管电泳拆分

采用聚氧乙烯涂层毛细管柱，以牛血清蛋白(BSA)为手性添加剂，运用毛细管电泳电导检测对手性药物沙丁胺醇和多沙唑嗪以及DL-组氨酸、色氨酸、苏氨酸进行拆分。考察了涂层柱的稳定性和重现性。对影响手性分离的主要因素：缓冲溶液的浓度和酸度、BSA的浓度、有机溶剂的种类和浓度以及分离电压进行了系统的研究。结果表明：在选择的最佳实验条件下，各对映异构体在22min内得到基线分离。     

基于温度和发射率场的涂层损伤检测方法

在现代化国防和航空航天领域,目标表面涂覆具有热防护、电磁屏蔽、降低红外辐射等性能的材料,可有效保护目标,但其处于目标的表面,长期受到周围环境影响,易出现气泡、划痕、脱落等不同类型的损伤,造成涂层性能大幅度降低,无法有效保护目标。因此,需要定期对目标涂层进行检测和维护。通过研究涂层损伤与温度和发射率之间的关系,结合热辐射定律、比色测温技术、发射率测量方法,搭建一套红外热像仪的检测装置,提出一种基于涂层温度和发射率场的涂层损伤检测方法。将研制的检测装置应用于以铝为基底的氧化铝涂层,通过分析氧化铝的温度和发射率准确识别涂层内部和外部损伤,验证了基于温度和发射率场的涂层损伤检测方法的理论模型,以及检测装置的可行性与适用性。     

激光辅助低压冷喷涂石墨/铜基复合涂层研究

利用激光辅助低压冷喷涂技术在不同激光功率下制备石墨/Cu复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、图像分析软件ImageJ等,对复合涂层的截面形貌、表面形貌、微观组织、石墨含量以及元素分布等进行表征。结果表明：采用单一低压冷喷涂不能够形成连续的涂层,只能形成断续的点状物,而通过激光辅助低压冷喷涂可以实现石墨/Cu复合涂层的有效沉积。随着激光功率的升高,复合涂层的厚度和宽度均得到一定的提升,表面起伏以及涂层/基体的界面结合得到改善。在通过激光辅助低压冷喷涂所制备的复合涂层中,增强相石墨与黏结相Cu之间结合致密,但过高的激光功率容易导致增强相石墨烧蚀和黏结相Cu氧化的问题。     

电位对油气管道37Mn5钢SLM制备WC/Co涂层性能的影响

以37Mn5钢作为测试基材,利用选择性激光熔化(selective laser melting, SLM)工艺在基体表面制备WC/Co涂层,以恒电位方法测试了海水介质下的磨蚀性能。研究结果表明：WC/Co涂层产生(111)、(200)和(311)各晶面对应衍射峰。WC/Co涂层厚度约3μm,形成较粗糙的表面结构,在载荷作用下发生划伤现象。当载荷为5 N时,极化曲线往右下角偏移,腐蚀电位也明显提高,得到更小的腐蚀电流密度,阳极区电流密度明显波动。提高阳极电位后,钝化膜已被击穿并产生了微孔,导致电流明显提高。当WC/Co涂层电位升高后,摩擦因数提高,引起涂层腐蚀现象,磨损量增加。电位0.5 V时涂层已经发生了磨穿,形成了大量点蚀形态凹坑结构,出现了划伤的犁沟,磨痕边界也发生了少数剥落。     

热障涂层脱粘缺陷脉冲压缩激光红外热成像检测

针对热障涂层热导率低,激光红外热成像检测效果不佳等问题,本文提出了一种基于脉冲压缩的增强型激光红外热成像方法用于热障涂层系统脱粘缺陷的检测。该方法利用频率或周期调制脉冲串激光热源,再通过信号处理将接收到的时域信号压缩成有效峰值高的窄脉冲信号,从而有效增强检测信号的信噪比。首先,建立热障涂层多层结构脉冲压缩激光红外检测有限元数值计算模型,模拟了周期调制脉冲串激光激励下结构内部热流的传播过程以及内部缺陷对温度场分布的影响,研究了不同激励参数对于温度场分布的影响。模拟结果表明,单调递减型且热激励时间为2s左右的脉冲激励形式能获得最佳的检测效果。其次,通过脉冲压缩技术对数据信号进行后处理,得到了更能反映缺陷信息的温度场分布图。最后,通过实验验证了基于脉冲压缩的增强型激光红外热成像方法对热障涂层脱粘缺陷检测的有效性,实验结果表明,该方法在一定程度上提高了缺陷检测的灵敏度与信噪比。     

圆筒网涂层激光清除的扫描覆盖模型研究

为了提高圆网聚合物覆膜激光清除中扫描覆盖率及光强分布均匀性,提出了一种线式扫描轨迹光强叠覆优化模型。通过分析圆筒转速与激光单点光斑轨迹,分析了清洗区域光斑在圆筒表面的覆盖域规律,建立激光线式扫描轨迹运动函数;由此建构了激光扫描覆盖模型,探究了圆筒转速、激光扫描线速度以及激光平移速度的关联关系,分析了联合运动的激光光斑分布规律;最后,通过与光斑高斯光强进行拟合分析,得到了圆筒转速与光强均度优化参数,实现激光在圆筒网的能量均匀覆盖。对镍金属圆网表面聚合物涂层进行激光辐照实验,并利用红外光谱测试仪检测样本,实验表明:圆网清洗区域涂层特征峰吸光度近似一致,验证了优化参数下光强分布的均匀性。     

复杂衬底下的涂层厚度定量检测方法研究

纸币是国家发行并强制使用的货币符号,2019年中国人民银行发行的2019年版第五套人民币纸币,两面采用了抗脏污保护涂层,使纸币的整洁度明显改善。作为“国家名片”,在纸币生产过程中,对每一道工艺都有严格的质量控制,涂层是通过涂布机将涂布液转移、固化至纸币两面,由此称为涂布工艺。为了更加合理地控制涂布质量,生产中需要检测纸币涂层的厚度。针对该需求,文中建立了纸币图纹作为复杂衬底的涂层厚度光学漫反射模型,采用傅里叶近红外光谱仪和激光共聚焦显微系统对已涂布和未涂布的纸币进行识别并定量检测。文中首先根据涂层物质在近红外光谱可被有效识别的特点,对涂层的近红外吸收光谱数据提出了基于多元散射校正（MSC）与二阶导组合的分析方法,确定4 346.764 cm?1为特征波数。再根据反射率、粗糙度对涂层厚度的模型解耦,最后通过激光共聚焦显微系统检测了已涂布纸币的涂层变化,并将其与模型的厚度解耦结果关联,得出测量涂层厚度最小为3.807 μm,最大为12.738 μm。最终结果表明该检测方法对纸币生产中涂层质量控制具有重要的实践指导意义。     

Y2O3质点对β—NiAl涂层抗氧化性能的影响

本文用复合电沉积及粉末包装扩散渗铝技术获得了含Y_2O_3、质点的β-NiAl型新涂层,并研究了Y_2O_3、质点及其含量对涂层1100℃的氧化性能的影响。实验证明,Y_2O_3质点的加入有效地降低了涂层的氧化速率,提高了氧化膜的抗剥落能力。实验范围内的Y_2O_3含量对涂层氧化速率的影响并不明显,但通过改变涂层/氧化膜界面处氧化膜的形态可以对氧化膜的粘附性产生影响。向涂层内突出生长的针状氧化膜具有更显著的钉扎作用。复合电沉积层中弥散分布的Y_2O_3质点在渗铝过程中部分产生聚集,在制备出的复合铝化物涂层的基体/涂层界面附近形成了明显的Y_2O_3聚集层,在氧化过程中有效地抑制了涂层的退化。     

钌—钛金属氧化物涂层电极的电子能谱分析

用X-光电子能谱分析了Ru-Ti金属氧化物电极的组成、结构和元素价态。结果表明,电极表面不同于体内,讨论了表面和体内Ti的价态区别对Ru-Ti阳极活性和寿命的影响,指出掺杂Ir和Pd后会提高电极活性。