强流脉冲电子束表面改性的物理模型及数值模拟

 推导出了强流脉冲电子束处理过程的应力场方程，利用数值模拟，得到了温度场和应力场的分布曲线，分别给出了熔化深度、升降温的速率及温度梯度的大小，准静态应力和热应力波的幅值、应力波的传播及反射过程，利用数值模拟结果对实验中观察到的实验现象熔化深度、材料表层及次表层数微米范围内组织结构的变化及数百微米的硬度提高等给出了解释。     

强流脉冲电子束辐照对NiCoCrAlY涂层结构和性能的影响

 采用低气压等离子体喷涂在DZ4镍基高温合金表面沉积NiCoCrAlY 涂层,并利用强流脉冲电子束（HCPEB）对其进行辐照处理。对HCPEB辐照处理前后的涂层的结构和性能分析得出,经HCPEB辐照处理后,疏松的涂层表面重熔,变得致密平整,产生微区光滑、熔坑和裂纹。X射线衍射分析表明,电子束辐照后涂层中的γ′相增多,涂层没有产生明显的残余微观内应力。900 ℃静态空气等温氧化试验结果显示,HCPEB辐照处理后,涂层的抗氧化性能明显提高。原因在于电子束辐照处理的涂层氧化后表面形成了更加完整的Al2O3保护层,同时γ′相的增加也有利于其耐氧化性能的提高。     

强流脉冲电子束诱发温度场及表面熔坑的形成

在强流脉冲电子束表面改性实验的基础上，通过数值计算方法对铝和钢的温度场和熔化过程 进行模拟，给出了最先熔化的位置、形成熔孔的最大深度以及表面层下熔化的最大深度. 通 过铝和钢的熔化潜热温度补偿的数值模拟结果和实验结果的对比，揭示了亚表层率先升温及 熔化从而通过表层向外喷发的熔坑的形成机制. 关键词： 强流脉冲电子束 热传导 数值模拟 熔孔     

强流脉冲离子束辐照对电弧离子镀TiNbN硬质薄膜摩擦磨损性能的影响

 利用分离靶电弧离子镀工艺在高速钢基体上制备TiNbN多元硬质薄膜,利用TEMP-6型强流脉冲离子束（HIPIB）设备,采用含C/H离子、加速电压300 kV、脉冲宽度70 ns、束流密度60 A/cm2的强流脉冲离子束对所制备的薄膜进行辐照处理,研究辐照前后膜层的摩擦磨损性能的变化。实验结果表明：HIPIB辐照以后,薄膜的表面熔化,摩擦系数降低,晶粒细化,膜层的硬度由HK3444提高到HK3820,膜基结合力由59 N提高到65 N。在测试载荷300 N和600 N条件下,薄膜的摩擦磨损性能均有较大改善。     

表面态调控对GaN荧光光谱的影响

采用高阻本征GaN薄膜,通过H3PO4刻蚀和SiOxNy薄膜钝化方法对GaN薄膜进行表面态调控,研究了表面态调控对GaN薄膜光致荧光光谱的影响.研究发现,H3PO4刻蚀对改善GaN薄膜的紫外荧光发射作用不大,但显著增加可见荧光的强度;经SiOxNy薄膜表面钝化的GaN紫外荧光量子效率增加12—13倍,同时对可见荧光有明显增加.通过比较H3PO4刻蚀和SiOxNy薄膜钝化的室温和低温荧光光谱,探讨了表面态调控对GaN紫外荧光、蓝带荧光和黄带荧光的影响及相关物理机理.