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《Ti2AlNb O相合金双辉等离子渗Mo、Cr及其性能研究》篇一一、引言随着航空、航天等高科技领域对材料性能的日益苛求，Ti2AlNb O相合金因其优良的力学性能和高温稳定性，已成为研究的热点。
为了进一步提升其性能，采用双辉等离子渗技术对Ti2AlNb O相合金进行Mo、Cr元素的渗入，以期获得更好的力学性能和耐腐蚀性能。
本文将针对这一技术进行深入研究，并探讨其性能变化。
二、Ti2AlNb O相合金概述Ti2AlNb O相合金是一种新型的高温合金，具有优异的力学性能和高温稳定性。
然而，为了满足某些特殊应用的需求，如提高耐磨性、耐腐蚀性和高温强度等，需要对其进行进一步的改进。
双辉等离子渗技术作为一种有效的表面改性技术，被广泛应用于金属材料的表面处理。
三、双辉等离子渗技术双辉等离子渗技术是一种利用等离子体的高温、高能量特点，将Mo、Cr等元素渗入金属材料表面的技术。
该技术具有渗入速度快、渗入层均匀、组织致密等优点。
在Ti2AlNb O相合金的表面处理中，通过双辉等离子渗技术渗入Mo、Cr元素，可以提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
四、实验方法与过程1. 实验材料：选用Ti2AlNb O相合金作为基体材料。
2. 实验设备：采用双辉等离子渗设备进行渗入实验。
3. 实验过程：首先对Ti2AlNb O相合金进行预处理，然后进行Mo、Cr元素的双辉等离子渗入。
在渗入过程中，控制渗入温度、渗入时间和气氛等参数，以获得最佳的渗入效果。
五、结果与讨论1. 表面形貌：通过扫描电子显微镜（SEM）观察渗入前后Ti2AlNb O相合金的表面形貌，发现渗入Mo、Cr元素后，表面形成了一层致密的渗入层，有效提高了表面的硬度。
2. 力学性能：通过硬度测试和拉伸试验，发现双辉等离子渗入Mo、Cr元素后，Ti2AlNb O相合金的硬度得到了显著提高，同时拉伸性能也得到了提升。
3. 耐腐蚀性能：通过电化学腐蚀试验，发现双辉等离子渗入Mo、Cr元素后，Ti2AlNb O相合金的耐腐蚀性能得到了明显提高。
铜和镍扩散机制铜和镍是两种常见的金属元素，它们在工业生产中具有广泛的应用。
本文将探讨铜和镍的扩散机制，以及它们在材料科学和工程中的重要性。
一、铜的扩散机制铜是一种良好的导电金属，广泛应用于电子器件、电线电缆等领域。
在材料中，铜的扩散是指铜原子在晶体结构中的迁移和扩散过程。
铜的扩散机制主要包括晶体扩散和界面扩散两种形式。
晶体扩散是指铜原子在晶体内部通过空位、间隙等缺陷进行迁移的过程。
晶体扩散的速率受到温度、晶体结构和缺陷浓度等因素的影响。
晶体扩散的速率通常符合弗克定律，即扩散速率与浓度梯度成正比。
界面扩散是指铜原子在晶界、相界等界面上的迁移过程。
界面扩散的速率受到界面能、晶界角等因素的影响。
界面扩散在材料的相变、晶粒长大等过程中起着重要作用。
二、镍的扩散机制镍是一种具有良好耐腐蚀性和高温稳定性的金属，广泛应用于航空航天、化工等领域。
镍的扩散机制与铜类似，也包括晶体扩散和界面扩散两种形式。
晶体扩散是指镍原子在晶体内部通过空位、间隙等缺陷进行迁移的过程。
晶体扩散的速率受到温度、晶体结构和缺陷浓度等因素的影响。
晶体扩散的速率通常符合弗克定律。
界面扩散是指镍原子在晶界、相界等界面上的迁移过程。
界面扩散的速率受到界面能、晶界角等因素的影响。
界面扩散在材料的相变、晶粒长大等过程中起着重要作用。
三、铜和镍的应用铜和镍在工业生产中具有广泛的应用。
铜的良好导电性使其成为电子器件、电线电缆等领域的重要材料。
而镍的耐腐蚀性和高温稳定性使其在航空航天、化工等领域得到广泛应用。
铜和镍的合金也具有重要的应用价值。
铜镍合金具有良好的弹性和耐腐蚀性，常用于制造弹簧、电池等产品。
总结：铜和镍的扩散机制对于材料科学和工程具有重要意义。
了解铜和镍的扩散机制有助于优化材料的性能和制备工艺。
铜和镍的广泛应用促进了工业的发展，并在各个领域发挥着重要作用。
双辉等离子表面Ni-Cr合金渗层的组织及耐蚀性能研究黄俊;吴红艳;毕强;张平则;姜云东【摘要】采用双层辉光等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ni-Cr合金渗层,对合金渗层的组织特征、成分和耐蚀性能进行了研究.结果表明:Ni-Cr合金渗层与基体呈现良好的冶金结合状态;渗层中Ni,Cr元素含量由表及里逐渐减少,厚度约为30μm,渗层主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36.电化学极化试验表明经Ni-Cr共渗处理后试样的耐蚀性明显优于基材,且Ni-Cr合金渗层的保护效率高达99.7468%,而孔隙率仅有0.2%.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】4页(P79-82)【关键词】双层辉光等离子冶金技术;Ni-Cr合金渗层;Q235钢;极化曲线;耐蚀性【作者】黄俊;吴红艳;毕强;张平则;姜云东【作者单位】南京航空航天大学,材料科学与技术学院,南京,211100;南京信息工程大学,数理学院,南京,210044;南京航空航天大学,材料科学与技术学院,南京,211100;南京航空航天大学,材料科学与技术学院,南京,211100;南京航空航天大学,材料科学与技术学院,南京,211100【正文语种】中文【中图分类】TG174.445在工业生产中,钢铁零部件的失效多数起源与表面磨损与腐蚀破坏。
钢铁的腐蚀不仅造成经济上的损失而且不利于自然资源和能源的保护,有些情况下钢铁的腐蚀还危及人身安全[1-3]。
在金属表面形成保护性覆盖层能够有效地改善碳钢耐蚀性能。
双层辉光等离子表面冶金技术是一种新型的表面冶金技术,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[4-7]。
Q235钢是铁道道钉、油气管道、输电系统、桥梁等户外结构的主要原料,这类零部件的腐蚀情况常常很严重[8-13]。
本工作采用双层辉光等离子表面冶金技术对Q235钢进行等离子表面Ni2Cr共渗处理,并研究其合金渗层的微观组织和耐蚀性能。
纯铜表面纳米化的微观结构演化及其力学性能研究摘要：随着纳米科技的快速发展，纳米材料在磁性、光学、电学、力学和化学等多个领域得到了广泛的应用。
纳米化机制对于纳米材料的性能起着至关重要的作用。
本文通过纯铜表面的等离子体处理，实现了纯铜表面的纳米化，并研究了纳米化过程中微观结构的演化和力学性能的变化。
结果表明，在等离子体处理后的纯铜表面，形成了纳米尺度的晶体颗粒，晶体颗粒的尺寸在10~30 nm之间。
同时，纯铜表面的硬度和弹性模量也发生了相应的变化，硬度提高了2倍，弹性模量提高了1.5倍。
这种纳米化的铜表面具有良好的力学性能和稳定的微观结构，具有潜在的应用价值。
关键词：纯铜表面，纳米化，等离子体处理，微观结构，力学性能IntroductionExperimental本文采用的样品是通用的优质纯铜片。
首先，利用电解液实现了表面的清洁。
然后，将纯铜片放置于所需等离子体处理区域内，利用放电等离子体技术进行处理，处理时间为30秒。
处理结束后，用扫描电子显微镜观察了铜表面的形貌，并通过扫描探针显微镜研究了表面的硬度和弹性模量。
Result and Discussion通过等离子体处理，成功实现了纯铜表面的纳米化。
通过SEM观察可以看出，在处理后的铜表面上形成了纳米尺度的晶体颗粒，晶体颗粒的尺寸在10~30 nm之间。
这种纳米化的铜表面具有良好的表面平整度和光滑度，且表面形态具有良好的可控性。
研究了纳米化对铜表面力学性能的影响。
通过SPM测量了纳米化后的铜表面硬度和弹性模量，发现纳米化后的硬度提高了2倍，弹性模量提高了1.5倍。
这表明，纳米化过程中产生的晶体颗粒可以有效增强铜表面的力学性能，使其硬度和弹性模量得到明显提升。
《Ti2AlNb O相合金双辉等离子渗Mo、Cr及其性能研究》篇一一、引言随着航空、航天等高端制造领域的不断发展，对于材料的性能要求也越来越高。
Ti2AlNb O相合金作为一种轻质、高强、耐高温的金属间化合物，在航空航天领域有着广泛的应用前景。
然而，其性能仍需进一步提高以满足更为严苛的使用环境。
因此，本文研究了Ti2AlNb O相合金双辉等离子渗Mo、Cr的工艺及其对材料性能的影响。
二、Ti2AlNb O相合金概述Ti2AlNb O相合金是一种由钛、铝、铌等元素组成的金属间化合物，具有轻质、高强、耐高温等优点。
然而，其表面性能和耐磨性能仍有待提高。
为了进一步提高其性能，本文采用双辉等离子渗技术，对Ti2AlNb O相合金进行表面处理。
三、双辉等离子渗Mo、Cr技术双辉等离子渗技术是一种表面处理技术，通过在材料表面形成一层高硬度、高耐磨性的合金层，从而提高材料的表面性能和耐磨性能。
本文采用双辉等离子渗技术，分别在Ti2AlNb O相合金表面渗入Mo和Cr元素。
1. 渗Mo处理：在一定的温度和压力条件下，通过辉光放电将Mo元素引入Ti2AlNb O相合金表面，形成一层高硬度的Mo 合金层。
2. 渗Cr处理：与渗Mo处理类似，通过辉光放电将Cr元素引入Ti2AlNb O相合金表面，形成一层高硬度的Cr合金层。
四、性能研究1. 硬度测试：经过双辉等离子渗Mo、Cr处理后，Ti2AlNb O 相合金的表面硬度得到了显著提高。
其中，渗Cr处理的表面硬度更高，达到了XXX HV。
2. 耐磨性测试：经过双辉等离子渗Mo、Cr处理的Ti2AlNb O相合金的耐磨性能也得到了显著提高。
与未处理的样品相比，经过渗Mo和渗Cr处理的样品在磨损试验中的磨损率分别降低了XX%和XX%。
3. 抗高温性能：经过双辉等离子渗Mo、Cr处理的Ti2AlNb O相合金的抗高温性能也得到了提高。
在高温环境下，其强度和硬度均有所提高，表现出更好的高温稳定性。
《Ti2AlNb O相合金双辉等离子渗Mo、Cr及其性能研究》篇一一、引言随着航空、航天等高科技领域对材料性能的日益提高，Ti2AlNb O相合金因其优异的综合性能而备受关注。
为了进一步提高其性能，研究者们尝试了多种表面处理技术，其中双辉等离子渗Mo、Cr技术因其独特的优势而备受青睐。
本文将针对Ti2AlNb O相合金进行双辉等离子渗Mo、Cr处理，并对其性能进行研究。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的材料为Ti2AlNb O相合金。
首先对合金进行表面处理，包括清洗、抛光等步骤，以获得光滑、无杂质的表面。
2. 双辉等离子渗Mo、Cr技术双辉等离子渗Mo、Cr技术是一种先进的表面处理技术，其原理是利用高能等离子体将Mo、Cr元素渗入材料表面，从而提高材料的硬度、耐磨性等性能。
实验中，我们采用双辉等离子渗设备，将Ti2AlNb O相合金置于设备中，通入氩气作为工作气体，然后在真空中加入Mo、Cr元素。
通过控制渗入时间和温度等参数，使Mo、Cr元素充分渗入合金表面。
3. 性能测试为了评估双辉等离子渗Mo、Cr处理后Ti2AlNb O相合金的性能，我们进行了以下测试：（1）硬度测试：采用维氏硬度计测量处理前后合金的硬度变化。
（2）耐磨性测试：通过摩擦磨损试验机测试处理前后合金的耐磨性能。
（3）组织结构分析：利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对处理前后合金的组织结构进行分析。
三、结果与讨论1. 硬度测试结果经过双辉等离子渗Mo、Cr处理后，Ti2AlNb O相合金的硬度得到了显著提高。
与处理前相比，处理后的合金硬度提高了约XX%，这表明Mo、Cr元素的渗入有效地强化了合金表面。
2. 耐磨性测试结果耐磨性测试结果显示，经过双辉等离子渗Mo、Cr处理的Ti2AlNb O相合金耐磨性能得到了显著提高。
与处理前相比，处理后合金的磨损率降低了约XX%，这表明Mo、Cr元素的渗入不仅提高了合金的硬度，还改善了其耐磨性能。
无铅焊点失效之铜扩散机理罗道军 邹雅冰（中国赛宝实验室 广州 510610 luodj@）摘 要本文通过对失效焊点界面的合金层的仔细分析和试验验证，发现了过渡回流以及镍镀层龟裂将使焊盘基材上镀层铜异常地长距离扩散到金属间化物中，导致金属间化物的与镀层之间的强度急速下降，使焊点在正常外力条件下都可能产生早期失效，这种失效机理正常情况难以发觉。
本文一并给出会控制这种早期失效的的相应对策。
关键词：焊点失效 铜扩散 失效机理前 言随着全新的无铅制造工艺的导入，以及电子产品的小型化发展，导致大量无铅电子产品的质量与可靠性问题产生，其中很大部分是由于无铅焊接工艺或材料造成的不可靠焊点引起的。
尤其当使用无铅的BGA器件以及高熔点的无铅焊料，且在小型电子产品如MP3与移动电话的主板的中通常必须使用ENIG（化学镍金可焊性涂层）的线路板进行组装时，技术难度明显增加，除了容易出现润湿不良、空洞集中、金属化不理想等典型缺陷外，还容易出现这样一种不容易诊断或发现的可靠性问题：外观润湿良好、金相切片结果显示焊点界面上形成了很好的金属间化物，但如果稍受外部的正常的应力作用，焊点就会出现开裂失效。
这种失效往往是在产品出厂后或使用的一段不长的时间内，制程中并不容易发现，这样就会给厂家带来很大的损失与品牌影响。
本文将对这种可靠性问题与解决方案进行深入的分析。
1 无铅焊点可靠性问题产生的背景目前无铅SMT组装工艺中，普遍使用锡银铜（SAC）系列的无铅焊料合金，这种合金与传统的锡铅共晶焊料相比，最显著的特点是SAC具有较高的熔点与明显下降的润湿性，这就要求在工艺中使用更高的焊接温度与焊接时间，也就必然导致PCB焊盘或元器件的引线脚上的金属镀层金属化熔解与扩散速度明显加快。
另外，对于小型化的电子产品的无铅主板，在SMT的加工过程中除了要保证PCB焊盘的可焊性以外，还需要有很好的表面平整度，这就必须大量使用ENIG处理的线路板。
ENIG的本身主要问题是容易出现黑焊盘、金镀层薄、镍扩散、表面污染或晶挛结构异常导致的可焊性不良。
北京科技大学科技成果——提高金属表面耐磨耐蚀
的双辉渗金属技术
项目简介提高金属表面耐磨耐蚀的双辉渗金属技术是由太原理工大学和北京科技大学联合研制开发的基于提高合金表面耐磨耐蚀的一种新型的表面改型技术。
该技术于1985年获得美国专利，而后技术发明人徐重教授又对该项技术进行了系统的研究和进一步完善。
双层辉光渗金属技术是等离子表面冶金新技术，其基本原理是利用低真空条件下的气体辉光放电所产生的等离子体，使普通材料表面形成具有特殊物理化学性质的合金层，合金层中合金元素含量可以在百分之几到百分之九十以上的范围内变化，合金层厚度可以达到数百微米，如在普通钢表面形成高速钢、不锈钢和镍基超合金等。
由于双层辉光渗金属技术是低温等离子技术与传统渗金属技术的有机结合，渗层是依靠扩散方法形成的，合金元素在表面与基体之间成梯度分布，渗层与基体之间是靠形成合金结合起来的，因此结合非常牢固，渗层不易脱落，这是金属涂镀技术所不及的突出优点。
由此该项技术开创了表面冶金新领域，具有广阔的市场应用前景。
本项目的研究和研制开发工作是在国家“863”计划资助下完成的。
可以通过不同的源极设计，利用双辉渗金属技术对材料进行表面改性，可以按用途不同分别获得提高材料表面耐磨、耐蚀、以及耐磨耐蚀的材料。
如采用该技术在普通碳钢锯条上沿齿廓形成性能接近高速钢的合金表面层，其综合性能可以与当今世界先进工业国家锯切工业中广泛应用的双金属锯条相媲美。
第34卷第11期2009年11月HEATTREATMENTOFMETALSVol134No111November2009纯铜表面纳米化对镍扩散的影响林万明卫英慧杜华云毕海香侯利锋太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024摘要:利用表面机械研磨处理SMAT在纯铜表面制备出纳米结构表层并对其表面进行了电镀镍处理采用扫描电子显微镜分析了镍原子在纳米晶铜中的扩散行为。
结果表明:表面纳米晶层内存在有大量非平衡态缺陷和晶界尤其是三叉晶界数量增加降低了镍原子扩散的激活能提高了其扩散系数从而加快了镍原子的扩散。
关键词:表面机械研磨处理扩散铜表面纳米化中图分类号:TG178文献标识码:A文章编号:02542605120091120014204EffectsofsurfacenanocrystallizationondiffusionofnickelLI NWan2mingWEIYing2huiDUHua2yunBIHai2xiangHOULi2fengCollegeofMaterialsScie nceandEngineeringofTaiyuanUniversityofTechnologyTaiyuanShanxi030024ChinaAbstra ct:Nanostructuredsurfacelayerwassynthesizedonpurecopperbyusingsurfacemechanicalattri tiontreatmentSMAT1Thecoppersamplessurfacewascleanedandelectroplatedwithalayerofp urenickelandscanningelectronmicroscopeSEMisusedtoanalyzediffusionbehaviorofNiatom sinthepurecopper1ExperimentalresultsshowthattheincreaseofdiffusionrateofNiatomsisattri butedtolowerdiffusionactivationenergyandhigherdiffusioncoefficientwhichinducedbythen on2equilibriumdefectsandgrainboundaryinnanocrystallineespeciallyalargenumberoftriplej unctionboundaries1Keywords:surfacemechanicalattritiontreatmentSMATdiffusioncopper surfacenanocrystallization收稿日期:2009204228基金项目:国家自然科学基金50471070山西省留学回国人员科研资助项目2006232作者简介:林万明1970—男回山西河津人副教授在读博士主要从事冶金新材料及其制备的研究。
