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双层辉光离子渗金属

双层辉光离子渗金属

随着科技的不断发展,金属材料的性能得到了极大的提升。其中,辉光离子渗金属作为一种新型的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将介绍双层辉光离子渗金属的原理、制备方法以及其应用领域。

一、双层辉光离子渗金属的原理

双层辉光离子渗金属是指在金属表面形成两层不同的辉光离子渗层。辉光离子渗层是通过将金属材料暴露在特定的离子源中进行处理,使离子与金属表面发生反应并渗入金属内部,形成一层薄而致密的渗层。而双层辉光离子渗金属则是在金属表面形成两层不同的渗层,从而进一步提升金属材料的性能。

双层辉光离子渗金属的原理主要包括两个方面。首先,离子渗层可以改善金属材料的抗腐蚀性能。离子渗入金属内部后,可以填充金属晶界和缺陷,减少金属表面的缺陷和孔隙,从而提高金属的致密性和抗腐蚀性能。其次,离子渗层可以提高金属材料的硬度和耐磨性。离子渗入金属晶界后,可以形成固溶体或析出相,增加材料的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。

二、双层辉光离子渗金属的制备方法

双层辉光离子渗金属的制备方法主要包括离子渗层处理和多次渗层

处理两个步骤。

离子渗层处理是指将金属材料暴露在离子源中进行处理。常用的离子源包括氮离子、碳离子、氧离子等。通过调节离子源的能量和浓度,可以控制离子渗入金属内部的深度和浓度。离子渗层处理一般需要在真空或气氛控制条件下进行,以保证离子能够有效地渗入金属内部。

多次渗层处理是指进行多次离子渗层处理,形成双层辉光离子渗金属。在每次渗层处理之后,可以对金属材料进行表面处理,如抛光、清洗等,以去除表面的氧化物和杂质,保证下一次渗层的质量。通过多次渗层处理,可以形成两层不同的辉光离子渗层,进一步提高金属材料的性能。

三、双层辉光离子渗金属的应用领域

双层辉光离子渗金属具有广泛的应用领域。首先,双层辉光离子渗金属可以应用于航空航天领域。航空航天器件需要具有较高的耐磨性、抗腐蚀性和高温性能,而双层辉光离子渗金属正好满足这些要求。其次,双层辉光离子渗金属还可以应用于汽车制造领域。汽车零部件需要具有较高的硬度和耐磨性,以提高汽车的使用寿命和安全性能。双层辉光离子渗金属可以有效地提高汽车零部件的硬度和耐磨性,从而提高汽车的整体性能。此外,双层辉光离子渗金属还可以应用于电子器件领域、光学领域等。

双层辉光离子渗金属是一种具有优异性能和广泛应用前景的金属材料。通过离子渗层处理和多次渗层处理,可以在金属表面形成两层不同的辉光离子渗层,从而提高金属材料的性能。双层辉光离子渗金属在航空航天、汽车制造、电子器件等领域具有重要的应用价值。未来,随着制备技术的不断进步,双层辉光离子渗金属的应用前景将更加广阔。

双层辉光离子渗金属

双层辉光离子渗金属 随着科技的不断发展,金属材料的性能得到了极大的提升。其中,辉光离子渗金属作为一种新型的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将介绍双层辉光离子渗金属的原理、制备方法以及其应用领域。 一、双层辉光离子渗金属的原理 双层辉光离子渗金属是指在金属表面形成两层不同的辉光离子渗层。辉光离子渗层是通过将金属材料暴露在特定的离子源中进行处理,使离子与金属表面发生反应并渗入金属内部,形成一层薄而致密的渗层。而双层辉光离子渗金属则是在金属表面形成两层不同的渗层,从而进一步提升金属材料的性能。 双层辉光离子渗金属的原理主要包括两个方面。首先,离子渗层可以改善金属材料的抗腐蚀性能。离子渗入金属内部后,可以填充金属晶界和缺陷,减少金属表面的缺陷和孔隙,从而提高金属的致密性和抗腐蚀性能。其次,离子渗层可以提高金属材料的硬度和耐磨性。离子渗入金属晶界后,可以形成固溶体或析出相,增加材料的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。 二、双层辉光离子渗金属的制备方法 双层辉光离子渗金属的制备方法主要包括离子渗层处理和多次渗层

处理两个步骤。 离子渗层处理是指将金属材料暴露在离子源中进行处理。常用的离子源包括氮离子、碳离子、氧离子等。通过调节离子源的能量和浓度,可以控制离子渗入金属内部的深度和浓度。离子渗层处理一般需要在真空或气氛控制条件下进行,以保证离子能够有效地渗入金属内部。 多次渗层处理是指进行多次离子渗层处理,形成双层辉光离子渗金属。在每次渗层处理之后,可以对金属材料进行表面处理,如抛光、清洗等,以去除表面的氧化物和杂质,保证下一次渗层的质量。通过多次渗层处理,可以形成两层不同的辉光离子渗层,进一步提高金属材料的性能。 三、双层辉光离子渗金属的应用领域 双层辉光离子渗金属具有广泛的应用领域。首先,双层辉光离子渗金属可以应用于航空航天领域。航空航天器件需要具有较高的耐磨性、抗腐蚀性和高温性能,而双层辉光离子渗金属正好满足这些要求。其次,双层辉光离子渗金属还可以应用于汽车制造领域。汽车零部件需要具有较高的硬度和耐磨性,以提高汽车的使用寿命和安全性能。双层辉光离子渗金属可以有效地提高汽车零部件的硬度和耐磨性,从而提高汽车的整体性能。此外,双层辉光离子渗金属还可以应用于电子器件领域、光学领域等。

钛合金表面耐磨性能及抗氧化性能的研究现状

钛合金表面耐磨性能及抗氧化性能的研究现状 韩杰阁;陈蔚泽;张浩;黄安国 【摘要】钛合金具有密度小、质量轻、比强度高、比刚度高、良好的耐腐蚀性和耐热性、塑韧性好以及优良的加工性等优点,广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、体育器械及生物医疗等众多领域.但钛合金摩擦系数大、易黏着、耐磨性能差、高温(700℃)条件下氧化严重、不易润滑等缺点,大大限制了钛合金的应用和发展.介绍激光熔覆、磁控溅射、离子注入等常见的钛合金表面改性技术的研究现状,指出各种改性技术对钛合金耐磨性能、高温抗氧化性能的改善效果,并探讨各种改性技术的优缺点.在此基础上提出综合提高钛合金耐磨性和高温抗氧化性的新思路并展望其发展前景.%Titanium and its alloys have broad applications in aerospace,transportation,petrochemical industry,sports equipment and bio-medical due to their excellent material properties such as low density,high specific strength and rigidity,excellent thermal and corrosion resistance,specific stiffness and high fatigue.However,its shortcomings are also obvious:its large friction coefficient,stick easily,poorly wear resistance,not lubricate and serious oxidation under the high temperature (700 ℃) conditions,which have greatly limited the application and development of titanium alloy.This paper introduces the research status of laser cladding,magnetron sputtering,ion implantation and other common titanium alloy surface modification technology.Points out the improvement of each modification technology on the wear resistance and high temperature oxidation resistance of titanium alloy,and discusses their advantages and disadvantages.On this basis,a new idea of composite

基于神经网络的双层辉光离子渗金属工艺预测模型的研究

基于神经网络的双层辉光离子渗金属工艺预测模型的研究 摘要:将人工神经网络理论和算法应用于双层辉光离子渗金属工艺的研究,在对网络进行训练的基础上,建立了双层辉光离子渗金属工艺与渗层表面成分和元素总质量分数、渗层厚度和吸收率之间的数学模型,试验结果与计算结果十分吻合.(摘要包括:研究目的、方法、结果) 关键词:双层辉光;人工神经网络;预测模型 中图分类:TG156 文献标志码:A Rrsearch on ann-based prediction model used to double glow plasma surface alloying processing WANG Guo-qin1, XHANG Xin2, LI Xiao-li1 (1.College of materials Science and Engineering, Jilin University,Changchun 130022,P.R.China;2. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030,P.R.China) Abstract:The theory and the algorithm of the artificial neural network are applied in the research of the technique and the composition, the gross mass fraction of element, the thickness of surface alloying layer as well as the absorption rate is built. The calculation results are in good agreement with the experimental results. Key words:Double glow;Artificial neural network;Prediction model 双层辉光离子渗金属技术是我国在国内外都获得专利的一项等离子表面冶金新技术,它可以在普通材料表面形成具有特殊物理、化学性质的表面合金层[1-4].双层辉光离子多元共渗是一个非常复杂的问题,各种合金元素在源极表面溅射的特性、工件表面的沉积扩散,等离子体空间传输存在较大的差异.而且宏观工艺参数较多,它们之间相互作用关系复杂,以往人们都是借助于经验,很难找到反映其内在规律的数学模型. 人工神经网络理论的提出与发展为研究非线性系统提供了一种强有力的工具,它已成功的应用于许多研究领域,在材料热处理学科的应用越来越受到重视[5-6].首次以美国HAYEN公司生产的Hastelloy C—2000镍基耐蚀合金为源极,进行Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗工艺研究.利用人工神经网络技术,建立了双层辉光离子渗金属工艺与渗层合金成分及合金元素总质量分数、渗层厚度和吸收率之间的预测模型. 1 试验方法和试验方案 1.1 试验方法 渗金属试验在自制双层辉光离子渗金属炉中进行,源极材料为Hastelloy C—2000合金,尺寸为130 mm×50 mm×4 mm,工件材料为20钢,尺寸为80 mm×25 mm×3 mm.采用脉冲放电模式:源极采用直流电源,工件采用脉冲电源。源极材料Hastelloy C—2000的质量分数:w Ni=59%,w Mo=16%,w Cr=23%,w Cu=1.6%,w C<0.01%. 1.2 试验方案 为了选定正交试验各个工艺参数的取值范围,先结合以往试验研究的经验,然后又进行了20余炉的摸

冶金新技术的应用领域及展望

冶金新技术的应用领域及展望 摘要:文章主要介绍了粉末冶金技术、等离子表面冶金技术及生物冶金技术的类型、特点及基本原理,阐述了其应用领域,并展望了冶金新技术应用前景。 关键词:粉末冶金;等离子冶金;生物冶金 材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质基础。然而随着高科技领域的不断发展,对所用材料性能的要求越来越高。如在高温结构材料中,要求材料具有比重低、较高的使用温度、高温强度等。在进入21世纪后,机械工程结构向巨型化、高参量方向发展,这就要求钢铁材料,如超大型船舶与海洋平台、大跨度桥梁、长距离石油和天然气输送管线等具有高的强度与良好的低温冲击韧性。因而,为了提高材料的性能,降低生产成本,冶金技术的发展无疑具有重要的科学意义和实用价值。文章主要介绍了粉末冶金、等离子表面冶金及生物冶金技术,阐述了冶金技术的应用领域。 1几种冶金新技术 1.1粉末冶金 粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、高效、最终成形、少污染的先进制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用。粉末冶金正向着高致密化、高性能化、低成本方向发展。主要包括以下几种技术: ①温压技术。温压技术是粉末冶金领域近几年发展起来的一项新技术,具有非常广泛的应用前景。温压技术就是采用特制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统,将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130~150℃,并将温度波动控制在±2.5℃以内,然后进行压制、烧结而制得粉末冶金零件的技术。 ②流动温压技术。流动温压技术是在粉末压制、温压成形工艺的基础上,结合了金属粉末注射成形工艺的优点而提出来的一种新型粉末冶金零部件成形技术。其关键是提高混合粉末的流动性,进而提高填充能力和成形性,从而可在80~130℃下,在传统压机上精密成形具有复杂几何外形的零件,如带有与压制方向垂直的凹槽、孔和螺纹孔等零件,而不需要二次机加工。 1.2等离子表面冶金

半导体工艺制造论文

请回答以下问题: 题目:(1)在离子注入工艺中,有一道工艺是”沟道器件轻掺杂源(漏)区”,其目的是减小电场峰植和热电子效应!请详尽解释其原理! 题目:(2)在电极形成或布线工艺中,用到金属Ti,请详尽说明金属Ti的特性、金属Ti 的相关工艺、以及金属Ti在电路中的作用! 题目:(3)在化学气相淀积反应中低压会带来什么好处? 题目:(4)在光刻胶工艺中要进行,软烘,曝光后烘焙和坚膜烘焙,请详细说明这三步工艺的目的和条件。 题目:(5)请对Si(以一种刻蚀气体为例)和SiO2(以一种刻蚀气体为例)刻蚀工艺进行描述,并给出主要的化学反应方程式。 (每题20分,满分100分) (1)在离子注入工艺中,有一道工艺是”沟道器件轻掺杂源(漏)区”,其目的是减小电场峰植和热电子效应!请详尽解释其原理! 答:轻掺杂漏区(LDD)注入用于定义MOS晶体管的源漏区。这种区域通常被称为源漏扩展区。注入使LDD杂质位于栅下紧贴沟道区边缘,为源漏区提供杂质浓度梯度。LDD在沟道边缘的界面区域产生复杂的横向和纵向杂质剖面。nMOS和pMOS的LDD 注入需用两次不同的光刻和注入。在源漏区浅结形成的同时MOSFET的栅也被注入。 LDD结构用栅作为掩膜中低剂量注入形成(n-或p-注入),随后是大剂量的源漏注入(n+或p+注入)。源漏注入用栅氧化物侧墙作为掩膜。如果没有形成LDD,在正常的晶体管工作时会在结和沟道区之间形成高电场。电子在从源区向漏区移动的过程中(对n沟道器件)将受此高电场加速成为高能电子,它碰撞产生电子—空穴对。热电子从电场获得能量,造成电性能上的问题,如被栅氧化层陷阱捕获,影响器件的阀值电压控制。 随着栅氧厚度、结深、沟道长度的减小,漏端最大电场强度增大,热载流子效应的影响变大,它对器件的寿命、可靠性等有很大影响。通过分析我们可以看到:LDD结构通过两条途径来抑制热载流子效应:弱化漏端电场和使得漏端最大电场离开栅极。增大注

辉光离子渗氮

一.离子氮化工艺 离子氮化是一种可以显著提高钢铁零件表面硬度﹑耐磨损﹑耐疲劳和耐腐蚀性能的化学热处理工艺。 将欲处理零件置于真空炉体内,在真空条件下,往炉内充以稀薄的含氮气体(如氨气或氮氢混合气体)。零件接离子电源阴极,炉体接阳极,阴阳极接数百伏直流电压。由于电场作用,炉内稀薄气体被电离,氮离子定向撞击阴极(零件),零件表面产生辉光放电并被加热。在一定气氛和一定温度下,零件表面复合、吸收氮原子,形成高浓度的含氮层并向心部扩散,经过一段时间,得到工艺要求所需要的氮化层。 离子氮化工艺由于其节能﹑省气﹑效率高﹑质量好﹑无污染等优点,在动力﹑机床﹑石化机械﹑轻纺机械﹑摸具等行业中得到了广泛应用。 二.离子氮化设备 设备主要用于机械零件的离子氮化、离子氮碳共渗(软氮化)等离子化学热处理工艺,使

机械零件表面改性,获得所需要的机械性能和物理化学性能。 成套设备由离子电源﹑真空炉体﹑真空获得系统﹑测控温系统﹑供气系统组成。 2.1.离子电源 离子电源分为直流离子电源和脉冲离子电源。 2.1.1.直流离子电源 直流离子电源主要包括整流变压器﹑可控整流电路﹑L-C 振荡灭弧电路﹑截止反馈电路﹑控制电路。 2.1.2.脉冲离子电源 脉冲离子电源是在直流离子电源的基础上加装由 IGBT 元件及控制电路组成的斩波器,通过斩波得到占空比可调的脉冲电流。脉冲离子电源与直流离子电源相比,能较好地改善空心阴极效应。 脉冲离子电源是在每个工作周内(频率为 1KHZ时,周期为1ms)电流回零,辉光熄灭一次,因而提高了灭弧效率。 脉冲离子电源能实现电压、电流的独立调节,能滿足不同的工艺要求。

硬质薄膜的脱膜工艺优化

摘要 随着科技的发展,时代的进步,人们对使用工具表面的性能要求也随之有了很大的提高,这些要求根据使用的不同而大不相同,主要包括耐磨、耐腐蚀、耐高温等等性能,因此,硬质薄膜的发展迅速起来,因为硬质薄膜能够满足这些要求,所以硬质薄膜在现如今的生活中产生了不可替代的作用。然而,硬质薄膜也是有周期寿命的,所以,硬质薄膜会随着时间的流逝而渐渐的失去应有的作用,而为了使基体材料能够回收再利用,首先需要把基体表面残留的硬质薄膜脱离,因此,就随之产生了脱膜工艺,但现如今的脱模技术并没有像镀膜技术那么发达,只有TiN的脱离技术达到了工业要求,而CrN 的退膜技术还很贫乏,远远没有达到工业需求。本文介绍硬质薄膜及镀膜方法,以及硬质薄膜的脱离发展现状,并设计了一种退除TiN的化学方法和一种退除CrN的电化学方法。 关键词:硬质薄膜;脱膜;电化学;TiN;CrN

ABSTRACT With the development of science and technology, the progress of the times,people on the performance requirements of surface using the tool has been greatly improved, these requirements are based on the use of different and not the same, mainly including the wear and corrosion resistance, high temperature resistant properties, therefore, the development of hard film quickly, because the hard thin film can meet these requirements so hard films, has an irreplaceable role in today's life. However, it is also a cycle life of hard film, hard film, will with the passage of time and gradually lose their effectiveness, and in order to make the matrix materials can be recycled, first of all need to hard thin film substrate surface residue from, therefore, then produced film removal process, but the demoulding Technology today did not like coating technology is so advanced, from technology only TiN had reached the industrial requirements, and stripping technology of CrN is still very poor, far did not reach the industrial requirement. This paper introduces the hard thin film and coating method, and hard films from the development situation, and design a removing chemical method of TiN and a removing electrochemical method of CrN. Key words: Hardfilm; Coating; Electrochemical; TiN;CrN

我国离子化学热处理技术的现状与展望概要

我国离子化学热处理技术的现状与展望 一、概述 离子化学热处理是置于低压容器内的工件,在辉光放电的作用下,带电离子轰击工件表面,使其温度升高,实现所需原子渗扩进入工件表层的一种化学热处理方法。与常规化学热处理相比,离子化学热处理具有许多突出的特点:渗层质量好、工艺可控性强、工件变形小、处理温度范围宽、易于实现局部防渗;渗速快、生产周期短,可节约时间15%~50%;热效率高、工作气体耗量少,一般可节能30%以上、省气70%~90%;无烟雾、废气污染,处理后工件和夹具洁净,工作环境好;柔性好,便于生产线组合,实现自动化。正因为如此,离子化学热处理一直是近几十年来热处理技术发展的一个热点,并在不太长的时间内迅速得到了推广应用。 20世纪30年代,德国学者B.Berghous首先发现了在辉光放电电场(即等离子区进行表面硬化的优越性,并采用此工艺进行了渗氮处理,取得了第一个离子渗氮发明专利;40年代,该技术在军事领域获得应用;50年代后,经原西德学者的进一步研 究,Kl?cknerIonon 公司(原西德于1967年实现工业应用。60年代末期,我国开始了离子渗氮技术的研究,内容涉及工艺、设备、性能及基础理论等广泛的领域,并实现了试制设备到生产应用设备的过渡,到1980年,我国已拥有离子渗氮炉400余台,居世界第一。目前,我国离子渗氮炉的保有量已超过1700台,并仍以每年60~80台的速度递增。总的来讲,在离子化学热处理领域,我国已跻身于国际先进水平行列。 涉及到离子化学热处理研究开发的内容较多,既有基础理论、组织和性能,也有设备开发;在工艺上的内容更多,几乎化学热处理中所需渗入的元素,都可在离子轰击条件下实现。世界上不同的国家根据所处的工业状况和投资背景,在离子化学热处理的各个方面做了大量的工作。据资料统计,前苏联、中国、美国、英国、德国、日本和法国的研究工作处于领先地位。特别是美国和英国在离子渗碳、钛合金离子渗氮研究方而一路领先;前苏联在离子渗 硼方面尤为突出;而我国在离子多元共渗、离子渗金属方面处于领先地位。但从总体来看,技术上最为成熟的还是离子渗氮。

双辉技术在制备Fe-AI-Cr合金层中的应用优势

双辉技术在制备Fe-AI-Cr合金层中的应用优势 摘要:近些年来,金属间化合物的研究已由传统的单一组分向多组分发展,即 开发以金属间化合物为基的两相或多相合金。该多组分合金的优点在于,可将合 金组分进行优化,而使之形成一个有机整体,以获得各组分单独工作所不具备的 优良综合性能。双层辉光等离子渗金属技术近十几年来得到飞速发展,是当前表 面合金化的最新技术之一,在制备Fe-AI-Cr合金层中具有较大的优势。 关键词:双辉技术;制备;Fe-AI-Cr合金层;应用 目前,对于工作环境恶劣且要求具有较长工作寿命的航空发动机和工业燃气轮机中的导 向叶片、涡轮叶片和涡轮盘等部件,以及在石油化工等行业中广泛使用的锅炉管道、化学反 应器和压力容器等制品而言,提高设备的运行周期和使用寿命已成为航空航天以及石油化工 等部门迫切需求,具有重要的研究价值和意义。 一、Fe-AI-Cr合金层的制备方法 迄今为止,国内外研究Fe-Al-Cr合金层制备方法的报道很少,已成功制备出该种合金层 的方法为热喷涂技术。该技术是利用一种热源将喷涂材料加热至熔融状态,并通过气流吹动 使其雾化后高速喷射到零件表面而形成喷涂层的表面加工技术。喷涂层与基体之间,以及喷 涂层中颗粒之间主要是通过镶嵌、咬合、填塞等机械形式连接,其次是微区冶金结合以及化 学键结合。喷涂材料需要加热熔融,喷涂层与零件基体之间主要是机械结合,这是热喷涂技 术最基本特征。具体而言,目前已有的制备Fe-Al-Cr涂层的热喷涂方法有:高速电弧喷涂和 超音速电弧喷涂。 (一)高速电弧喷涂技术 高速电弧喷涂技术是在两根连续送进的金属丝之间施加一定电压产生电弧,用该电弧产 生的热量使金属焊丝熔化。将高压气体通过特殊设计的喷管加速后作为高速气流来雾化和加 速融化金属。再将雾化的金属熔滴在压缩空气的作用下高速喷射到工件表面形成致密涂层。 高速电弧喷涂技术具有沉积效率高、涂层组织致密、电弧稳定性好、通用性强、经济性好等 特点。但是,采用该技术的缺陷是:电弧的高温会烧损和蒸发涂层中的合金元素,降低了涂 层中应有合金元素的含量,严重影响了Fe-AI-Cr合金层的质量。 (二)超音速电弧喷涂 超音速电弧喷涂原理是利用电弧燃烧熔化丝材,通过拉伐尔喷嘴的加速而形成的超音速 气流将熔融状态的丝材雾化成均匀而粒度细小的微粒,喷在工件表面形成涂层。进行超音速 电弧喷涂时,将电源的正负极分别接在连续送进且形成一定角度的两根丝材上,短接丝材的 端部形成电弧,在通电状态下电弧的燃烧保持稳定;经拉伐尔喷嘴加速后形成的超音速气流 从电弧发生点背后雾化已熔化的丝材,并喷射到经预处理的基材表面形成涂层。该技术是一 个熔化-雾化-沉积不断重复的连续过程。经超音速雾化后的粒子细小、均匀且速度高,有利 于制备高质量涂层。采用超音速电弧喷涂技术制备所得合金层较高速电弧喷涂所得Fe-Al-Cr 合金层而言,结合强度得到进一步提高,同时降低了表面的孔隙率和表面粗糙度。但其综合 机械性能、抗高温氧化、耐腐蚀性和耐磨性均不理想。 二、Fe-AI-Cr合金层制备方法存在问题 ①与基体的结合强度低。这是由于采用热喷涂技术,颗粒间的结合方式大部分为机械方式,而非冶金方式,故在合金层的颗粒之间存在一定数量的孔洞。这些缺陷严重影响了合金 层在实际工况条件下的机械性能、抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨性;②与基体材料间存在 较大的热应力。这是由于热喷涂技术是将熔融状态的合金喷涂至基体上,在试验过程中必将 导致基体温度迅速上升,冷却后所得合金层与基体间存在较大的热应力,易造成涂层在使用 中产生崩裂现象;③易夹杂氧化物。热喷涂技术是在空气中进行,处于熔融状态的喷涂材料 在高温、高速的情况下,易被氧化而形成氧化物。因此所制备的合金层中必然会夹杂各种氧 化物,严重影响涂层性能;④成本高。热喷涂技术需要大功率热源,并随着热源温度的升高,成本也不断提高;⑤污染环境,危害人体健康。由于热喷涂技术中会产生大量的粉尘,故对 环境和人体均造成影响。因此,材料学家一直在寻找新的表面处理技术来制备Fe-AI-Cr合金 层[1]。

关于铸造铝合金表面处理方法

关于铸造铝合金表面处理方法 摘要:铝合金在机械制造、化学工业等都是重要材料。在使用上如果周围环 境潮湿,会加快铝腐蚀,影响铝的正常使用。而对铝合金表面处理,则是能在表 面形成保护,满足对铝合金使用要求。本文就讲解几种铝合金表面处理方法,为 研究人员提供参考。 关键词:铸造;铝合金;表面处理方法 对铝合金表面处理,形成氧化膜具有装饰、保护等效果,加强铝合金导热、 导电等性能。因此,研究人员应用各类表面处理方法对铝合金表面处理,进一步 提高自身性能,并从中取得很好进展。 一、化学转化膜处理 (一)阳极氧化法 将铝作为阳极,置于硫酸电解液中,增加电压来处理,在这一处理下形成 A1203膜。这一表面膜石油阻碍和多孔两层所组成,在氧化中包括电话和溶解两 个过程,在膜生成速度要大于溶液速度情况下,才能生成[1]。通过降低膜溶解速度,就能提高膜自身致密度,进而来提高氧化膜性能。 1.硬质阳极养护 在阳极氧化上,通过正确方法来减少膜融合速度,就能从中获取更厚氧化膜。常见方法是在低温、硫酸浓度较低情况下进行,这一方法具有成本投入高,并且 能源消耗多的缺点。还有就是对电源电流进行优化,因为氧化膜的电阻较大,所 以从中产生热量较多,传统直流氧化电流应严格控制,将脉冲和直流电流增加, 就能减少电压,并形成较高密度[2]。通过对电压和占比调整,来控制膜的生长, 提高膜的质量,取得理想氧化膜生成效果。 2.复合阳极氧化

这一技术作为新兴技术,是在阳极氧化液中能加粉体,来扩大氧化膜硬度、 厚度。所添加的难溶粉体,能与铝合金膜层发生反应,并在膜层中堆积,还会有 一部分在机械搅拌下进入膜孔中,所以氧化膜性能会受到粉体性质和浓度影响。 (二)化学氧化法 氧化膜在一定温度下,受到化学反应影响而生成[3]。从宏观角度分析,化学 氧化法是在氧化剂作用下形成氧化膜,应用这一技术并不需要电流来处理,并成 本投入少,操作难度低。但是,所形成的氧化膜厚度不足,一般情况下最高能达 到4um,耐磨性能不足,无法单独投入使用、通过化学氧化后的防护层,能进一 步提高铝合金性能。 (三)稀土转化膜 在锰酸盐、络酸盐等溶液中放入铝合金一定时间后,就能形成转化膜。在当 前应用最为广泛的就是络酸盐转化膜,但是这一溶液具有毒性,并使用上会导致 人员患癌,所以使用上严格。稀土转化膜就是当前满足环保要求,并受到研究人 员重视的技术。在CeC13的NaCl溶液中放入铝合金,一段时间后就能发现形成 转化膜,这一转化膜具有很好的耐腐蚀能力,但是在转化中需要一定时间[4]。从 现有研究上能看出,这一技术在应用上工艺还不成熟,还需要进一步研究,但是 因为自身无毒,并耐腐蚀较强,因为在未来应用上前景较好。 (四)微弧氧化法 这种方法又被称之为是等离子体氧化,是在阳极氧化基础上,能处理陶瓷层 的及时。在阳极氧化电压达到一定标准范围后,铝合金表面的氧化层就会被破坏,并进行放电,产生较高温度。氧化膜在高温下熔化,在温度下井后就形成陶瓷层。这一陶瓷层的厚度较厚,其硬度较高,并且具备耐腐蚀、耐高温等特点。这一技 术在当前应用上的机理还不明确,但是因为操作简单,并且性能好,所以受到人 们重视。 (五)有机硅烷化处理

基于TiN类膜制备工艺的研究

基于TiN类膜制备工艺的研究 摘要:硬质TiC、TiN、Ti(CN)薄膜因具有相似的性质,故合称为TiN类薄膜。TiN 类薄膜因具有高强度、高硬度、化学稳定性好、耐磨及防腐蚀等一系列优点,其 涂层被广泛作用于机械工业中的刀具、模具等表面,成为具有巨大应用前景的涂 层材料。TiN类陶瓷膜由于其独特的性能而成为当前材料表面研究热点之一。文 章简要介绍了利用化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、双辉技术及其它表 面处理技术制备TiN类膜的研究进展,讨论了各种制备方法的工艺特点。 关键词:表面技术;TiN类膜;制备工艺 当前TiN类陶瓷膜制备主要工艺方法之一是气相沉积法,根据各种气相沉积 过程的不同特点又可分为化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。气相沉积法 的主要特点在于不管原来需镀物料是固体、液体或气体,在输运时都要转化成气 相形态进行迁移,最终到达工件表面沉积凝聚成固相薄膜。气相沉积法是一种干 式真空镀膜法,具有膜不受污染,纯度高,膜材与基材选择广泛等特点。另还可 用于制备Ti(CN)陶瓷膜的方法有自蔓延燃烧合成法、固体粉末渗覆法、激光熔覆法、电泳沉积法等。 一、化学气相沉积法 化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,简称CVD)是现代表面工程技术中的 一个重要领域,也是近几十年来发展迅速、应用广泛的表面成膜技术之一,用CVD法在钢材表面沉积TiN类陶瓷膜的应用大多集中在含碳量高的工膜具钢方面。它是利用气态物质在固体表面上进行化学反应,生成固态沉积物,即在一定温度 条件下,混合气体与基材表面相互作用,使混合气体中的某些成分分解并在基材 表面形成金属或化合物的固态膜或薄膜镀层。从沉积化学反应能量激活看,化学 气相沉积技术可分为多种,其中可常用于制备TiN类陶瓷膜的有:中温CVD、高温CVD、等离子体增强CVD、激光辅助CVD。采用化学气相沉积所得TiN类陶瓷膜 存在与基体结合不佳的问题,因而还需进行后续热处理。而且使用气相沉积法制 备TiN类陶瓷膜时还有沉积速率低、薄膜不厚、有二次产物污染等缺点存在。 二、物理气相沉积法 物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition,简称PVD)是指源物质只经历存在形 态的转变,而没有发生化学变化即在基体表面沉积生成薄膜或涂层的方法。按照 沉积时物理机制的差别,物理气相沉积主要分为真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀、 脉冲激光沉积等基本类型。物理气相沉积技术最初和最成功的发展是在半导体工业、航天航空等特殊领域,后于20世纪80年代初在机械工业中作为一种新型的 表面强化技术集中应用切削工具,模具的表面强化。和化学气相沉积相比,物理 气相沉积适用范围广泛,几乎所有材料的薄膜都可以用物理气相沉积来制备。但 是薄膜厚度的均匀性是物理气相沉积中的一个问题,如在多弧离子镀中由于绕射 性不好使得面向与背向弧源靶的位置所镀覆的薄膜的厚度不同,用电子束物理气 相沉积法得到的涂层存在热应力大、表面易产生凸包等问题。另外物理气相沉积TiN类陶瓷膜还存在工艺复杂、昂贵的设备造价、高的成本等问题,还难以形成 广泛的工业应用。 三、自蔓延燃烧合成法 自蔓延燃烧合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis,简称SHS)是由 前苏联学者Merzhanov于1967年提出的,是在无需外加热源的条件下利用高放 热化学反应放出的热量使合成反应在引发后自延续,即将所需的反应物粉末均匀

钛表面无氢渗碳研究现状

钛表面无氢渗碳研究现状 姬寿长;李争显;畅晨阳;王彦峰;王浩楠 【摘要】综述了钛表面无氢渗碳法——固体渗碳法和辉光等离子无氢渗碳法的研究成果.固体渗碳法可在钛表面形成TiC等耐磨相、提高表面硬度,但也存在诸多不足,如反应气氛不可控,伴有多种氧化物、氮化物,渗层有剥落,耐蚀性不佳.辉光等离子无氢渗碳可形成TiC的梯度扩渗层,同时也可在表面形成一层碳膜,这种渗碳层既耐磨又减摩,可大幅降低摩擦系数、磨损率,在盐酸、硫酸等还原性酸中耐蚀性大幅提高.经过无氢渗碳技术处理的钛液压件、球阀、齿轮等已在耐磨耐蚀领域得到应用.%The hydrogen-free carburization on titanium were reviewed in this paper with both solid carburization and glow plasma carburization .The solid carburization can form TiC wear-resistant phase on the surface , and increase the hardness of the surface .However , it has many disadvantages , such as the uncontrollable reaction atmosphere , much oxide and nitride , the peeled layer and poor abrasive resistance .The glow plasma hydrogen-free carburization can form a TiC gradient diffusion layer , and at the same time , a carbon film is also formed on the surface .The layer is both wear and friction resistant , which greatly reduces the friction coefficient and the wear rate .The corrosion resistance increases significantly in reducing acid solution such as hydrochloric acid solution and sulfuric acid solution .Hydrogen-free carburization has been applied in the fields of titanium hydraulic parts , ball valves , gears and so on . 【期刊名称】《钛工业进展》

基于神经网络的双层辉光离子渗金属 工艺预测模型

基于神经网络的双层辉光离子渗金属工艺预测模型 摘要:本文在梳理新能源企业建设智慧企业的基础上,提出了营销管控模型, 以及开拓电力市场的实现路径,为公司进一步深化研究世界一流能源企业的卓越 模型和卓越路径提供参考和借鉴。 关键词:智慧企业营销管控 前言(四号宋体)* (五号宋体)党的十九大提出要培育具有全球竞争力的世界一流企业,明 确了新时代国有企业改革发展的目标和方向,国资委将国家能源集团列为首批“创建世界一流示范企业”。龙源电力作为国家能源集团所属重要新能源公司,全面落实集团公司“三型五化、七个一流”总体战略要求,全力推动企业全面深化改革、 加快创新发展、扩大开放合作,实现品质提升的发展目标。本文在集团公司“三型五化、七个一流”总体战略体系的框架下,研究电力市场特征,结合智慧企业发展方向,初步提出了营销管控模型,为进一步的深化研究提供参考和借鉴。 1 智慧企业营销管控模式应用的重要意义(四号宋体) 1.1 电力体制改革的发展要求 当前,电力市场竞争加剧,传统依靠“国家补贴+全额收购”的模式已被打破。新能源企业要想实现新时期的发展目标,就要创新营销模式,加大市场营销的工 作力度,积极促进能源消费方式低碳化。 1.2 电力客户对产业的基本要求(五号黑体) 按照电力市场营销的发展趋势来看,放开发用电计划后,新能源企业由产 品生产者转变为产品综合服务商,也是不可逆的发展趋势。龙源电力自2015年 起开始产生市场交易电量,到2018年,交易规模已超过100亿千瓦时,交易量 呈爆发式增长。因此,新能源企业应当把握这一机遇,加速自身的转型升级,开 拓新兴市场、抢占细分市场,做好战略大客户开发、维护和管理,打造特色鲜明、品牌过硬的新能源电力产品和服务体系,提高市场竞争力。 1.3 智慧营销管理的必然性 科学技术发展的日新月异,为智慧营销创造了无数的可能。互联网、大数据、云平台等技术拥有强互动性和强时效性、检索便捷等多种优点,积极探索智慧企 业中的营销管控是电力产业转型升级的必然发展趋势,使营销系统真正意义上突 破物理隔绝,形成统一工作网络。 2 智慧企业营销管控模式构架分析 智慧企业营销管控模式将大数据和云计算等高新技术引入日常经营活动之中,建立科学有效的电力营销业务应用系统。通过构建智慧企业营销管控系统, 进行大数据分析,实现对企业的营销决策、经营管理等提供支持。该管控模型构 架由数据层、平台层和应用层组成。 数据层由合同或协议数据、论证与评审数据、经营管理数据、财务数据、 经营统计数据、大数据分析、理论电量平衡分析、客户数据等组成,是智慧企业 的核心资源和重要财富,也是营销管控模式的基础。 平台层由主数据、三维协同设计系统、现场数据采集系统、知识库等组成,通过整合运行监控、数据分析、过程管控、技术支持、考核评估为一体的集团和 省级运行管理中心,实现3级24h不间断监督管理和全过程管控,是营销管控的 软件系统部分,也是形成数据的核心部分。

Q195钢表面等离子渗铬及耐蚀性研究

Q195钢表面等离子渗铬及耐蚀性研究 李柳霖;高原;黄鹏科;伍啟科;陈选楠 【摘要】为提高Q195钢表面的耐蚀性,采用辉光等离子渗金属技术,在碳钢Q195表面形成渗铬层,运用金相显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对不同气压下渗铬层的组织、渗层厚度、相结构及表面含铬量的影响作分析研究.并对渗铬层在3.5 %的NaCl溶液和1 mol/L NaOH溶液中的耐腐蚀性用电化学腐蚀方法进行了实验.分析结果表明:当工作气压为25 Pa、35 Pa、45 Pa时,渗层厚度分别为30 μm、50 μm和100 μm,表面含铬量分别为9.25 %、16.63 %、13.82 %(wt %);渗铬层组织致密,与基体结合紧密;渗层厚度随着气压的升高而增加,但在一定范围内,表面含铬量随气压的升高而增加,超过某一值,表面铬含量会随着气压的升高而减小;渗铬层的耐腐蚀性跟未处理的Q195相比,在3.5 %的NaCl溶液中提高10倍,在1 mol/L 的NaOH溶液中提高5.13倍. 【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》 【年(卷),期】2010(030)003 【总页数】5页(P242-246) 【关键词】等离子渗铬;耐蚀性;渗铬层 【作者】李柳霖;高原;黄鹏科;伍啟科;陈选楠 【作者单位】桂林电子科技大学,材料科学与工程学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学,材料科学与工程学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学,材料科学与工程学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学,材料科学与工程学院,广西,桂 林,541004;桂林电子科技大学,材料科学与工程学院,广西,桂林,541004

《焊接技术与工程》80L自增压液氮罐焊接结构设计及模拟

《焊接技术与工程》80L自增压液氮罐焊接结构设计及模拟 一、设计参数及技术要求: 1、设计参数 在老师的带领下我们去了学校的实验室,测量了此次 80L自增压液氮罐的相关参数。实际参数如图 1.1.1、图 1.1.2、图 1.1.3 图1.1.1 自增压液氮罐 图1.1.2 液氮罐直径参数

图1.1.3 液氮罐高度参数 80L自增压液氮罐具体参数如表1.1.1 所示 序号名称数值单位 1 型号YDS-80B-210 2 几何容积80 L 3 有效容积80 L 4 工作压力0.09 MPa 5 设计温度-19 6 ℃ 6 自重28 Kg 7 厚度8 mm 8 工作介质液氮 9 公称高度900 mm 10 公称直径420 mm 表1.1.1 液氮罐参数 2、焊接结构简图。 自增压液氮罐由优质不锈钢制造,容器配有升压系统,能自身产生压力连续排液。由控制系统和罐体组成,控制系统主要由:进/排液阀;增压阀;放空阀,双安全阀;液位计;压力表;4 只独立刹车的脚轮组成。

自增压液氮罐可用于液氮、液氧、液氩生物容器的液体补充和周转运输,也 常用于和实验仪器、电子仪器等装置的配套使用。液氮罐焊接结构简图如图 1.2.1 所示。 图1.2.1 液氮罐结构简图 压液氮容器主要是用来运输贮存液氮的,不适用于装运液氧或液化天然气 自增压液氮罐进液有两种方式: 1)从进/排液阀进液,向容器内充液时,请先开启放空阀,将输液的金属软管接在进/排液阀上,打开进/排液阀,即可以从进/排液阀加入液体介质,充液完毕后,关闭进/排液阀。 2)从进液口螺塞处进液,向容器内充液时,请先开启放空阀,拧下进液口螺塞,即可从进液口加入液体介质,充液完毕后,将螺塞旋入进液口。 注意事项: 1、由于容器的热量较大,第一次充液时,热平衡时间较长,可先充少量液体介质预冷(10L 左右),然后再缓缓充满(这样才不容易形成冰堵)。 2、为减少以后充液时的损耗,请您在容器内还有少量液体时即重新充液。或在用完液体后的 48 小时内充液。 3、为保证容器使用的安全、可靠,本容器只能充装液氮、液氧、液氩。 4、在三级或三级以下的路面上运输液体介质时,汽车时速请不要超过 30km/h。 5、容器上真空嘴,安全阀的封条,铅封不能损坏。

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