稀土镁合金的YAG激光快速熔凝研究

Mg及其合金由于密度低、加工性能好和比强度高而在轻金属中占有较大的比重.其差的耐蚀性成为其广泛应用的最大障碍.研究采用激光表面处理的办法对铸态的ZM2、ZM5和ZM6合金进行了提高耐蚀性和显微硬度的实验.实验采用500W Nd:YAG脉冲激光器进行重熔和快淬ZM2、ZM5和ZM6合金表面.对激光表面处理区的显微组织与原基材的组织采用金相显微镜和扫描电镜进行了对比观察.采用阳极动电位测试的办法对激光处理区和基材放在NaCl溶液中进行了耐蚀性表征,经激光处理后耐蚀性得到提高.     

镁合金表面激光熔覆纳米三氧化二铝

镁合金由于密度小、比强度高、良好的导电和导热性而成为工业结构工程和运输工具中非常有应用前景的工程材料.但由于镁合金的耐磨性差,成为阻碍镁合金应用与汽车工业或其他工程部件中作为转动部件的一大障碍.为提高镁合金的表面耐磨性.各种表面处理技术应运而生.其中激光表面改性处理技术比较引人瞩目.为提高镁合金的表面耐磨性.采用激光熔覆纳米Al2O3颗粒的办法对ZM5镁合金进行了表面改性处理.激光改性是采用500 W脉冲Nd:YAG熔化预置在ZM5表面的纳米三氧化二铝进行处理的.激光熔覆后,对改性层的显微结构进行了分析.同时对显微硬度与激光加工参数之间的关系以及耐磨性均进行了测试.改性层的显微硬度可以高达350 HV,而基材的显微硬度只有100 HV.激光改性处理层的耐磨性与基材相比也得到了显著的提高.     

基于Cu/SiO_x/Al结构的阻变存储器多值特性及机理的研究

采用氧化硅材料构建了Cu/SiOx/Al的三明治结构阻变存储器件.用半导体参数分析仪对其阻变特性进行测量,结果表明其具有明显的阻变特性,并且通过调节限制电流,得到了四个稳定的阻态,各相邻阻态的电阻比大于10,并且具有良好的数据保持能力.在不同温度条件下对各个阻态进行电学测试及拟合,明确了不同阻态的电子传输机理不尽相同:阻态1和阻态2为欧姆传导机制,阻态3为P-F(Pool-Frenkel)发射机制,阻态4为肖特基发射机制.根据电子传输机制,建立了铜细丝导电模型并对Cu/SiOx/Al阻变存储器件各个阻态的电致阻变机制进行解释.     

Mo对激光增材制造NiCrSi合金组织和耐磨性的影响

针对核工业阀门材料Deloro40镍基合金耐磨性急需改善的问题，采用激光增材制造技术通过添加不同质量分数的Mo元素，探究Mo元素对Deloro40镍基合金组织和耐磨性的影响。结果表明，Mo元素的添加促进了Mo₂C、Mo₂O和Ni₃Si₂物相的生成。随着Mo元素的增加，晶粒尺寸细化和组织中生成的硬质相Mo₂C使合金硬度得到提高；试样磨损率均呈现先增加后减小的趋势，在摩擦过程中生成的MoO₂起到润滑作用，降低磨损率。当添加5%Mo试样时，在25℃和400℃工况下合金均表现出优异的耐磨性。     

Cu/TiOx/Al阻变存储器激活过程的研究

为了拓展光电器件在存储领域的应用以及更深入地了解阻变机理,研究了Cu/TiOx/Al电阻式随机存储器(RRAM)的激活(forming)过程,其中TiOx为透明薄膜。利用磁控反应溅射方法,通过改变O2分压制备出具有高折射率(在可见光区域平均值约2.23)和低消光系数(在可见光区域平均值约0.004 2)的透明TiOx薄膜。通过构建Cu/TiOx/Al三明治结构验证了透明TiOx薄膜的阻变存储特性。在阻变过程中,通过调节forming电压和电流,实现了透明TiOx薄膜的阶段性forming。对不同forming阶段的I-V拟合,进一步探索透明TiOx薄膜forming过程的电子传输方式。结果表明,随着forming的发展,透明器件的传输机理发生明显改变,由肖特基发射(SE)转变为FN隧穿,直接隧穿,到最后的欧姆传输,最终实现完整的forming。揭示了TiOx薄膜应用于可见光波段光电存储器件的可行性。     

激光纳米表面工程技术

表面工程技术、纳米技术和激光技术结合产生了激光纳米表面工程技术。总结了相关的各种主要实现方法。通过对大量现有文献的总结和分析研究可知,可以通过这些激光处理方式对材料表面进行自纳米化或者熔敷制备含纳米颗粒的涂层。     

镁合金成品件的激光多层涂敷

本文采用激光多层涂敷的方法对镁合金成品件进行了本体涂敷。使用Nd—YAG固体激光器,采用镁合金填料进行了涂敷,徐敷区的显微硬度超过127Hv,涂敷厚度为0.8—1mm。用X—ray衍射仪对基材和多层涂敷区域进行了物相分析,用金相显微镜和扫描电镜观察了基材组织与多层涂敷区组织。结果表明,使用激光多层涂敷的办法修复镁合金的成品件是可行的。     

中镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面强化

本文采用在铸铁轧辊表面上激光熔化预置的合金粉末来改善铸铁轧辊的表面性能.使用金相、扫描电镜和显微硬度计对激光熔化区的显微组织和硬度进行了测试表征.结果表明,激光熔化区与基体形成了冶金结合.由于激光的快速加热和快速冷却造成熔化区的组织细化.激光处理区的硬度由于晶粒细小和强化相的存在而得到提高.经450℃×48h高温回火处理后,激光熔化区的硬度几乎不发生改变.     

激光烧结石墨烯-铜纳米复合材料性能研究

石墨烯拥有许多优异的性能,这些性能使石墨烯有望成为金属基复合材料的理想增强相。采用激光烧结的方法制备了石墨烯-铜纳米复合材料。X射线衍射(XRD)和Raman光谱测试结果表明,石墨烯存在于激光烧结所制备的纳米复合材料中。显微硬度测试结果显示,石墨烯的添加使得石墨烯-铜纳米复合材料的硬度比激光烧结纯铜的硬度提高了约22%。用电化学极化法研究了激光烧结的石墨烯-铜纳米复合材料和纯铜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为,石墨烯-铜纳米复合材料的腐蚀电位比激光烧结纯铜的腐蚀电位略有降低,腐蚀电流也有所降低,说明其耐腐蚀性能较激光烧结纯铜略好。