2011年, 第24卷, 第1期 刊出日期:2011-01-19
  

  • 全选
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    特邀论文
  • 董文仲1,2,阎 军1,2,贾珊中1,2,刘 勇1,2,董文胜1,2,董玉华1,2
    中国表面工程. 2011, 24(1): 1-5.
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    铁元素资源丰富、价格便宜,推广镀铁技术符合国家可持续发展战略要求。合金镀铁技术是在无刻蚀镀铁工艺的基础上,在镀铁液中加入一定量的Ni和Co,沉积成含有Ni和Co的合金镀铁层。施镀工艺采用电压控制方式,镀前对基体金属表面进行对称交流活化,使基体金属表面形成“微融活化态”,合金镀铁层与基体金属完全融为一体的金属键结合,其力学性能显著提高,结合强度可达460 MPa。能够满足在高速运转和高密度承载的条件下使用要求,并在大量工业应用中得到证实。在机电产品再制造中,合金镀铁具有广阔的应用前景。文中通过对合金镀铁层和单金属镀铁层用扫描电镜观察检验、法向拉力试验和耐磨性能试验,分析并讨论了合金镀铁层的结合和强化机理。
  • 摩擦学
  • 吴 行1,郭 巍1,郑振忠2
    中国表面工程. 2011, 24(1): 6-11.
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    简述了装甲车辆红外隐身的机理,分析了装甲车辆红外隐身的基本措施,综述了国内外装甲车辆红外隐身技术的研究现状,概括了新型红外隐身材料的发展,指出装甲车辆红外隐身技术的发展趋势是研制多功能涂料、发展复合型隐身材料、开发新型智能隐身系统、加强多种隐身技术的综合。
  • 表面工程
  • 龚志强,吴子健,刘焱飞,吕艳红
    中国表面工程. 2011, 24(1): 12-15.
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    采用等离子喷涂方法制备Al2O3–13 %TiO2涂层,对涂层进行激光重熔处理。利用电子扫描显微镜(SEM)观察涂层断口组织,金相截面组织和金相表面组织形貌,分析激光重熔处理后涂层的凝固过程。结果表明:激光重熔处理,使涂层由块状结构转变为平行排列,垂直于基体方向生长的柱状晶和柱状枝晶结构。由于金属基体温度低、散热快,使得陶瓷涂层上下温差大,诱发了陶瓷晶粒的定向生长,这是使陶瓷晶粒垂直于基体生长的主要原因。
  • 蒋建敏,翟东训,贺定勇,王智慧,周 正,刘 旭
    中国表面工程. 2011, 24(1): 16-19.
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    采用光学金相、显微硬度计、X射线衍射仪、冲击试验机等方法研究了Na变质剂对铁铬碳堆焊合金组织及性能的影响。结果表明:随着Na变质剂加入量的增加,合金基体组织逐渐由共晶奥氏体和一定量马氏体全部转化为初生奥氏体且奥氏体显著硬化,碳化物尺寸逐渐减小,对基体的割裂作用大大减少且分布更为均匀,当钠变质剂添加量为2 %堆焊合金韧性最好,继续添加韧性下降。
  • 安家财,杜三明,肖宏滨,张永振
    中国表面工程. 2011, 24(1): 20-24.
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    采用等离子喷涂技术在20钢基体上制备不同ZrO2含量的ZrO2/Al2O3陶瓷涂层,在QG–700型高温气氛摩擦磨损试验机上测试了涂层的室温干滑动摩擦磨损性能,用JSM–5160LV型电镜(SEM)对涂层磨损表面和磨屑进行微观形貌观察。结果表明:40ZAT涂层的摩擦学性能较10ZAT与20ZAT涂层的有所改善;ZrO2含量对等离子喷涂ZrO2/Al2O3陶瓷涂层的磨损性能具有一定的影响;涂层的磨损机理为微观断裂引起的剥落磨损。
  • 曹 辉1,苑 克2,郝 仪1,孙树臣1,高 波1,涂赣峰1
    中国表面工程. 2011, 24(1): 25-28.
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    利用强流脉冲电子束对纯镁及镁合金AZ31和AZ91HP进行表面合金化处理。用光学显微镜和扫描电镜对表面处理层形貌和组织进行了分析,腐蚀性能和摩擦磨损测试表明:纯镁表面合金化铝后,样品抗5 % NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流降低2个数量级以上;而镁合金AZ31以及AZ91HP表面合金化Cr、TiN后,耐磨性均得到提高。
  • 马 捷,蒙丽娟,魏建忠,王从曾
    中国表面工程. 2011, 24(1): 29-32.
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    采用切环测量法及X射线应力分析方法对化学气相沉积制备的开裂钨管进行测量与分析。结果表明,在钨管内表面较大残余拉应力作用下,裂纹萌生于钨管内表面两个邻近柱状晶的晶界,沿柱状晶的晶界向钨管外壁扩展;钨管外表面存在较大的残余压应力对裂纹的继续扩展起阻碍作用。
  • 王 玲,余志明,魏秋平,田孟昆,王志辉
    中国表面工程. 2011, 24(1): 33-39.
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    采用超高真空热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,以甲烷和氢气为反应气体,在高速钢W18Cr4V基体上利用3种不同的过渡层(WC、Cr、WC/Cr)制备金刚石薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FE–SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微激光拉曼光谱仪(Raman)以及洛氏硬度计对过渡层和金刚石薄膜进行检测分析,研究了不同过渡层对金刚石薄膜形貌质量和附着性能的影响。结果表明,3种过渡层均可以有效减少钢基中Fe对金刚石薄膜的负面影响,提高金刚石的形核率;其中,采用WC/Cr过渡层时膜基间残余应力最小,仅为0.25 Gpa,附着性能最好。
  • 袁 琳,李铸国,黄 坚,李瑞峰
    中国表面工程. 2011, 24(1): 40-43.
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    采用高功率CO2激光熔覆铁基合金粉末,获得了无裂纹、稀释率低、成形良好的熔覆涂层。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对熔覆层的显微组织进行了观察与分析,通过硬度测试与拉伸试验考察了涂层的力学性能。结果显示:熔覆层为纳米贝氏体与残余奥氏体的复合组织,均匀分布的贝氏体铁素体板条厚度为50~80 nm,贝氏体板条间为厚度10~30 nm更为细小的残余奥氏体薄膜;熔覆层平均硬度为610 HV,熔覆涂层的抗拉强度为1 280 MPa,延伸率为6.41 %,拉伸断口形貌为韧窝断口。
  • 李 岩a,王文先a,b,崔泽琴a,张亚楠a,许并社a,b
    中国表面工程. 2011, 24(1): 44-48.
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    利用激光熔覆的方法在AZ31B镁合金表面制备镍铝青铜涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度仪对涂层的微观形貌、物相以及显微硬度进行分析,采用PS–168A型电化学测量系统对涂层以及母材进行电化学腐蚀性能测试。结果表明,涂层内白色基体上析出富Cr的玫瑰状和块状的K相,涂层的物相主要由FeAl3、Al3Ni、Ni、Cu、Cr等组成,涂层的显微硬度最高可达602 HV0.2,较母材的50 HV0.2提高了约11倍,涂层的腐蚀电位?1.02 V较母材的?1.49 V提高了0.47 V。
  • 陈 飞,赫 单,陈家庆,周 海
    中国表面工程. 2011, 24(1): 49-51.
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    在真空炉内以针状钛丝为溅射源极,以氩气和氮气为放电气体,利用辉光放电现象、尖端放电和空心阴极效应在20CrNiMo表面复合渗镀合成TiN改性层,目的是提高20CrNiMo表面的耐磨性能。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了改性层的截面形貌;测量了改性层的显微硬度并用XRD观察分析了改性层的相结构;采用MFT–4000型高速往复磨损试验机对渗镀改性层的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:在试验工艺条件下20CrNiMo试样表面制备的TiN改性层厚度约为40 μm。改性后表面摩擦因数为0.169,较20CrNiMo基体的摩擦因数0.324明显减小,耐磨性能提高。
  • 申仕达1,谢发勤1,胡宗纯1,吴向清1,李 荣2
    中国表面工程. 2011, 24(1): 52-55.
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    在尿素、硝酸铵和蒸馏水组成的电解液体系中,利用液相等离子体电解渗技术在TC4钛合金表面制备碳/氮共渗层,采用SEM、XRD和摩擦磨损试验分析渗层的表面形貌、相结构和磨损性能。试验结果表明:等离子碳氮共渗层主要由TiCN相、TiO相和Ti相组成,工作电压和占空比的提高可以显著增加渗层厚度及硬度,降低渗层的平均磨损率。
  • 周媛媛1a,崔用武1b,李锦春1a,孙元明2
    中国表面工程. 2011, 24(1): 56-60.
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    通过分析不同HF/KF配比调制的溶液pH及F离子浓度,绘制了可用于对La系储氢合金进行表面处理的溶液组成参考图。通过ICP、EPMA、BET等分析手段对处理前后的合金进行观察和表征,得到氟化处理最佳条件并证明了氟化处理的反应机理包含除去氧化物反应、Ni离子溶出反应和在合金表面形成氟化物反应3个阶段。结合活化速度和电化学特性分析表明,通过氟化处理方法对储氢合金粒子进行表面化学处理,可达到去除合金表面氧化物膜,增加比表面积,保持合金的表面活性和延长合金的耐久性的目的。
  • 徐 中,仲 强,王 磊,王岳峰,徐文骥
    中国表面工程. 2011, 24(1): 61-65.
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    运用大尺寸自组装技术,以聚氨酯/环氧互穿网络(IPN)树脂液为组装液、大颗粒陶瓷聚合物为填充物及特种助剂制备一种与荷叶表面具有相似微结构的自组装涂层。通过改变聚合物颗粒的粒径和含量控制自组装涂层表面轮廓结构达到理想状态,在自制压差减阻试验平台上检验不同涂层表面的减阻效果,优化颗粒粒径和含量的选择以及最佳的轮廓表面。为大尺寸自组装技术在大面积减阻涂层中的应用提供可行性路线。
  • 钟 良1,2,侯 力1,刘传慧2,雷亚民3
    中国表面工程. 2011, 24(1): 66-68.
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    为了改善纳米C60晶体的在液体中的分散性能,并保持其自身的特异性能,采用化学镀的方法实现了纳米C60晶体表面金属化。研究了其镀覆工艺和配方,观察了镀镍层显微形貌,检测了其物质元素组成,并测定了其在液体中的Zeta电位。研究结果表明,表面金属化大大改善了其在液体中的分散性能,可提高其参与化学复合镀的能力。
  • 孙 磊,梁志杰,原津萍,周克兵
    中国表面工程. 2011, 24(1): 69-72.
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    纳米粒子在聚合物中均匀、稳定分散,是纳米复合材料具有优良性能的前提。文中通过选择表面活性剂改性纳米SiO2,提高纳米粒子在环氧树脂中的分散性,制备出不同含量的n–SiO2/环氧树脂聚合物复合材料,探讨了纳米SiO2对复合材料强度的影响规律。研究结果表明:改性后的纳米SiO2粒子在聚合物体系中呈单分散状态,均匀分布的纳米粒子与基体结合紧密,其在基体中起到了物理交联点的作用,对剪切力的抵抗能力增强,提高了复合材料的综合性能。加入6 %质量分数的纳米粒子,复合材料的拉伸剪切强度可提高35.1 %。
  • 张小锋1,刘维良1,2,郭双全3,葛昌纯2,3
    中国表面工程. 2011, 24(1): 73-78.
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    羰基钨是金属钨与羰基所形成的配合物,它能在较低的温度下挥发和解离,通过控制羰基钨的热解方式、解离时间、气氛等可以制备出各种新型材料,羰基钨在新材料的合成和制备中发挥着十分重要的作用。文中介绍了利用羰基钨制备微米、纳米级粉体、薄膜、异形件的研究进展,阐述了羰基钨热解的原理,并对羰基钨在羰基钨复合膜材料、大型钨器件等方面的应用进行了展望。
  • 再制造工程
  • 张 庆a,孟令东b,杨军伟a,原津萍b
    中国表面工程. 2011, 24(1): 79-83.
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