6061铝合金微弧氧化陶瓷膜的生长动力学及性能分析 被引量：25

1

作者 薛文斌 蒋兴莉 +3 位作者 杨卓 张盈 李夕金 田华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期603-606,610,共5页

研究了6061铝合金微弧氧化陶瓷膜的生长规律,分析不同膜厚度下膜层截面组织、成分和相组成,并测量了氧化膜显微硬度分布和电化学腐蚀特性。氧化膜生长分为3个阶段,随着氧化时间的延长,膜层由向外生长逐渐过渡到向内生长,其表面粗糙度线... 研究了6061铝合金微弧氧化陶瓷膜的生长规律,分析不同膜厚度下膜层截面组织、成分和相组成,并测量了氧化膜显微硬度分布和电化学腐蚀特性。氧化膜生长分为3个阶段,随着氧化时间的延长,膜层由向外生长逐渐过渡到向内生长,其表面粗糙度线形增加。氧化膜由α-Al2O3、γ-Al2O3和SiO2非晶相构成,SiO2相主要分布在外部疏松层里。显微硬度极大值随膜厚增加而增大,硬度值同α-Al2O3的相对含量密切相关。6061铝合金经过微弧氧化处理后抗腐蚀能力得到很大提高。 展开更多

关键词 微弧氧化 6061铝合金 生长曲线 显微硬度 耐蚀性

下载PDF 职称材料

SiC_P/2024铝基复合材料表面微弧氧化膜组织结构及其耐蚀性 被引量：18

2

作者 薛文斌 吴晓玲 +2 位作者 施修龄 李夕金 田华 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期98-102,共5页

对SiCP/2024铝基复合材料进行微弧氧化表面处理,分析了陶瓷膜截面的显微组织、成分分布,测量了其相组成和硬度分布,并比较了氧化前后极化曲线的变化。结果表明,在硅酸盐溶液中获得的陶瓷膜由莫来石、α-Al2O3、γ-Al2O3晶态相和SiO2非... 对SiCP/2024铝基复合材料进行微弧氧化表面处理,分析了陶瓷膜截面的显微组织、成分分布,测量了其相组成和硬度分布,并比较了氧化前后极化曲线的变化。结果表明,在硅酸盐溶液中获得的陶瓷膜由莫来石、α-Al2O3、γ-Al2O3晶态相和SiO2非晶相组成,残留的SiC增强体很少,膜与复合材料呈现良好的冶金结合。膜具有两层结构,外层Si含量较高并主要来自电解液,而内层膜里莫来石的形成同SiC增强体氧化密切相关。微弧氧化处理后,SiCP/2024铝基复合材料的抗腐蚀能力得到很大提高,这归因于形成了一层完整连续的氧化膜。 展开更多

关键词 微弧氧化 铝基复合材料 陶瓷膜 耐蚀性

下载PDF 职称材料

TiAl合金微弧氧化膜的制备及抗氧化性能研究 被引量：12

3

作者 李夕金 程国安 +3 位作者 薛文斌 郑瑞廷 吴晓玲 程云君 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期95-99,共5页

利用微弧氧化的方法在-γTiAl合金上制备陶瓷膜,探讨了氧化过程中电流密度与成膜速度的关系。利用扫描电镜研究了氧化膜的表面形态和截面结构,结果表明,氧化膜由三层组成,且氧化膜与基体间有良好的冶金结合;物相分析发现氧化膜中含有金... 利用微弧氧化的方法在-γTiAl合金上制备陶瓷膜,探讨了氧化过程中电流密度与成膜速度的关系。利用扫描电镜研究了氧化膜的表面形态和截面结构,结果表明,氧化膜由三层组成,且氧化膜与基体间有良好的冶金结合;物相分析发现氧化膜中含有金红石、Al2TiO5和SiO2非晶成分,并且物相组成和分布与成膜时间及膜的深度无关;氧化膜的硬度随着氧化时间的增加而增加,极大值出现在距离膜基交界面约10μm附近的氧化膜中。1100℃下的高温氧化实验发现微弧氧化处理后样品的氧化速度只有原始基体材料的1/3,微弧氧化处理后提高了TiAl合金的抗氧化性。 展开更多

关键词 微弧氧化 TIAL 显微硬度 高温氧化

下载PDF 职称材料

6061铝合金微弧氧化膜的组织及热震性能 被引量：9

4

作者 张盈 薛文斌 +3 位作者 蒋兴莉 杨卓 李夕金 田华 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期134-137,共4页

利用微弧氧化方法在6061铝合金上制备陶瓷膜。采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了氧化膜的截面组织、成分和相结构,并用划痕法和热震试验评价了膜层与铝基体结合状况。结果表明微弧氧化膜由致密层和疏松层组成,氧化膜主要相组成为-γAl2O3... 利用微弧氧化方法在6061铝合金上制备陶瓷膜。采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了氧化膜的截面组织、成分和相结构,并用划痕法和热震试验评价了膜层与铝基体结合状况。结果表明微弧氧化膜由致密层和疏松层组成,氧化膜主要相组成为-γAl2O3、-αAl2O3和SiO2非晶相。划痕压力为55N时50μm膜层开始被破坏。热震试验结果表明,50μm膜层样品经过500℃→水淬50次循环后无变化。膜层越薄,抗热震性能越好,膜层表面抛光有利于提高微弧氧化膜的热震性能。 展开更多

关键词 微弧氧化 6061铝合金 划痕 热震

下载PDF 职称材料

TiAl合金表面阴极微弧制备的Al2O3膜结构与性能 被引量：9

5

作者 李夕金 程国安 +3 位作者 薛文斌 郑瑞廷 田华 程云君 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2009年第2期115-118,共4页

以Al(NO3)3乙醇溶液为电解液,采用阴极微弧放电沉积方法,在TiAl合金表面制备连续的Al2O3薄膜,并对膜的结构与性能进行研究。利用扫描电镜(SEM)观察到样品表面分布着熔融状颗粒,颗粒的平均直径约20μm,颗粒中间有小孔存在。X射线衍射(XRD... 以Al(NO3)3乙醇溶液为电解液,采用阴极微弧放电沉积方法,在TiAl合金表面制备连续的Al2O3薄膜,并对膜的结构与性能进行研究。利用扫描电镜(SEM)观察到样品表面分布着熔融状颗粒,颗粒的平均直径约20μm,颗粒中间有小孔存在。X射线衍射(XRD)分析表明氧化膜的相成分主要为α-Al2O3和γ-Al2O3相,还有少量的ε-Al2O3相;氧化膜中α-Al2O3和γ-Al2O3的相对含量随着制备电压改变而变化。显微划痕实验测得膜与TiAl基体之间结合力大于20 N,表明制得的氧化膜与基体有良好的结合力。900℃的高温氧化实验表明氧化膜能够有效地提高基体的抗氧化性能。 展开更多

关键词 阴极微弧沉积 TIAL合金 Al2O3膜 高温氧化

下载PDF 职称材料

钛表面阴极微弧沉积氧化铝涂层的组织结构及其性能研究 被引量：7

6

作者 金乾 薛文斌 +2 位作者 李夕金 朱庆振 吴晓玲 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期61-65,共5页

以Al(NO3)3乙醇溶液为电解液,利用阴极微弧电沉积技术在纯钛表面制备了较厚的氧化铝涂层。分析了涂层的形貌、成分和相组成,测试了涂层的抗高温氧化、电化学腐蚀及抗热震性能,并探讨了阴极微弧沉积氧化铝涂层的机理。涂层由γ-Al2O3和... 以Al(NO3)3乙醇溶液为电解液,利用阴极微弧电沉积技术在纯钛表面制备了较厚的氧化铝涂层。分析了涂层的形貌、成分和相组成,测试了涂层的抗高温氧化、电化学腐蚀及抗热震性能,并探讨了阴极微弧沉积氧化铝涂层的机理。涂层由γ-Al2O3和少量的α-Al2O3组成。涂层中含有少量的钛元素,表明涂层/钛界面附近的钛基体在微弧放电作用下也参与氧化铝涂层的沉积和烧结过程。涂层经过100次(700℃水淬)热循环后仍与钛基体结合良好。700℃恒温氧化结果表明,具有氧化铝涂层的钛氧化速率降低了4倍。 展开更多

关键词 阴极微弧沉积 钛 氧化铝涂层 性能

下载PDF 职称材料

阴极微弧放电制备TiAl合金表面Al_2O_3膜的高温氧化性能 被引量：7

7

作者 李夕金 薛文斌 程国安 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期26-30,共5页

在Al(NO3)3溶液中利用阴极微弧放电沉积方法,制备了TiAl合金表面的Al2O3膜,膜的厚度为80μm。空气环境下,在900℃下进行高温氧化实验。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品在高温氧化前后的形貌和物相变化。100h高温氧化后,Al... 在Al(NO3)3溶液中利用阴极微弧放电沉积方法,制备了TiAl合金表面的Al2O3膜,膜的厚度为80μm。空气环境下,在900℃下进行高温氧化实验。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品在高温氧化前后的形貌和物相变化。100h高温氧化后,Al2O3膜保持完整,与基体有较好的结合。高温氧化前后物相均为γ-Al2O3和少量的α-Al2O3,但是氧化后的膜层中出现了少量的Rutile-TiO2。阴极微弧沉积方法在TiAl合金表面制备的Al2O3膜能够有效地提高基体在900℃时的抗氧化性能。 展开更多

关键词 阴极微弧沉积 TIAL 高温氧化 Al2O3膜

下载PDF 职称材料

Al_2O_3/DLC复合膜摩擦磨损性能的研究 被引量：7

8

作者 吴晓玲 李夕金 +4 位作者 薛文斌 侯兴刚 张旭 程国安 刘安东 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期754-758,共5页

为了提高铝合金零部件的摩擦磨损性能,采用微弧氧化和磁过滤阴极真空弧技术,在其表面制备了Al2O3/DLC复合膜.用X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及摩擦试验对复合膜的化学成分、结构、表... 为了提高铝合金零部件的摩擦磨损性能,采用微弧氧化和磁过滤阴极真空弧技术,在其表面制备了Al2O3/DLC复合膜.用X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及摩擦试验对复合膜的化学成分、结构、表面形貌及其对铝合金摩擦磨损性能的影响进行了研究.结果表明,在铝合金表面形成了120μm厚的多孔Al2O3陶瓷膜,与基体结合紧密.外层0.1.μm厚的DLC不改变膜的表面形貌,但是降低摩擦因素,并且进一步提高膜的耐磨性.Al2O3/DLC复合膜为铝合金作为耐磨工件使用提供了很好的承载支持,并且使铝合金表面摩擦磨损性能大大提高. 展开更多

关键词 铝合金 Al2O3/DLC复合膜 微弧氧化 磁过滤阴极真空弧 摩擦磨损性能

下载PDF 职称材料

15SiC_p/2024铝基复合材料表面微弧氧化膜的摩擦学特性 被引量：6

9

作者 田华 薛文斌 +2 位作者 李夕金 金乾 朱庆振 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期636-641,共6页

利用微弧氧化方法在15SiCp/2024铝基复合材料表面制备了一层较厚的陶瓷膜。分析了膜层的成分、结构和硬度分布。通过SRV球盘摩擦磨损实验研究了陶瓷膜的摩擦学行为,分析了磨痕的形貌特征。结果表明:微弧氧化膜由疏松的外层和致密的内层... 利用微弧氧化方法在15SiCp/2024铝基复合材料表面制备了一层较厚的陶瓷膜。分析了膜层的成分、结构和硬度分布。通过SRV球盘摩擦磨损实验研究了陶瓷膜的摩擦学行为,分析了磨痕的形貌特征。结果表明:微弧氧化膜由疏松的外层和致密的内层组成。致密层主要包括莫来石、α-Al2O3和γ-Al2O3相。膜层的最大显微硬度超过20 GPa。抛光复合材料后的陶瓷膜致密层与ZrO2球对磨的干摩擦系数约为0.36;其磨损率只有基体的1/50。微弧氧化表面处理较大地提高了铝基复合材料的耐磨性。 展开更多

关键词 铝基复合材料 微弧氧化 陶瓷膜 摩擦学特性

下载PDF 职称材料

Ti_3Al基合金微弧氧化膜的制备和性质 被引量：3

10

作者 李夕金 程国安 +1 位作者 薛文斌 程云君 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第5期1-6,共6页

利用微弧氧化方法在Ti3Al基合金上制备了厚度达120μm的陶瓷膜。研究了陶瓷膜的生长曲线,发现膜层厚度随着氧化时间的增加而增加,在不同氧化阶段生长速度不同,膜层以向外生长为主;显微结构和硬度分析都发现,陶瓷膜分为两层结构,即内层... 利用微弧氧化方法在Ti3Al基合金上制备了厚度达120μm的陶瓷膜。研究了陶瓷膜的生长曲线,发现膜层厚度随着氧化时间的增加而增加,在不同氧化阶段生长速度不同,膜层以向外生长为主;显微结构和硬度分析都发现,陶瓷膜分为两层结构,即内层和外层,陶瓷膜内外层的主要物相是(Ti0.6A l0.2Nb0.2)O2相,外层中还有一定数量的无定形SiO2相;陶瓷膜的最大显微硬度可以达到基体硬度的3倍左右。显微划痕实验表明:膜与基体间结合力大于40N,膜与基体结合良好。电化学极化曲线测试显示陶瓷膜在3.5%盐水溶液中的耐蚀性与Ti3Al基体相比有较大的提高。 展开更多

关键词 TI3AL 微弧氧化 陶瓷膜 结构与性能

下载PDF 职称材料

铝酸盐溶液对TiAl合金微弧氧化膜生长和膜层特性的影响 被引量：3

11

作者 李夕金 薛文斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期97-103,共7页

目的改善TiAl合金表面结构,提高其力学性能。方法利用微弧氧化(MAO)方法,在NaAlO2电解液中制备了TiAl合金表面的陶瓷膜,分析微弧氧化过程中不同阶段的膜层生长特点,并研究铝酸盐溶液对微弧氧化膜生长速率的影响。通过硬度测试和显微划... 目的改善TiAl合金表面结构,提高其力学性能。方法利用微弧氧化(MAO)方法,在NaAlO2电解液中制备了TiAl合金表面的陶瓷膜,分析微弧氧化过程中不同阶段的膜层生长特点,并研究铝酸盐溶液对微弧氧化膜生长速率的影响。通过硬度测试和显微划痕测试方法,评价膜层对基体硬度的影响和膜/基结合力的变化。利用扫描电子显微镜(SEM)分析不同厚度膜层的结构,结合能谱仪(EDS)分析膜层中元素的分布变化。使用X射线衍射仪(XRD)分析膜层相结构的变化。结果铝酸盐溶液中微弧氧化膜的厚度随着微弧氧化时间增加,可以达到57μm。微弧氧化过程分为明火花和暗火花生长两个阶段:前30min是明火花生长阶段,生长速率可达1μm/min;后续时间为暗火花生长阶段,生长速率约为0.23μm/min。膜层包括致密内层和疏松外层。致密层中孔隙较少,Al、Ti含量较低;外层有较大的孔隙,Al含量较高,Ti含量较低。扫描电子显微镜结果显示,膜的内层与基体结合良好。显微划痕实验测得膜/基结合力达到45N。陶瓷膜的相成分是Rutile-TiO2和Al2TiO5,且随着膜层变厚,Al2TiO5的相对含量上升。陶瓷膜的显微硬度随着膜厚度的增加而增加,120min膜的显微硬度值可达1450HV,是基体硬度的3倍多。结论在NaAlO2中对TiAl合金进行微弧氧化处理,可以制备55μm的陶瓷层。该膜层与基体间有优异的结合力,可以有效改善基体的表面结构,提高材料的硬度,改善其耐磨性能。 展开更多

关键词 TIAL合金 微弧氧化 液相等离子沉积 铝酸盐溶液 结构 硬度

下载PDF 职称材料

单晶硅表面电化学方法制备定向硅纳米线阵列的研究 被引量：1

12

作者 张大蔚 李夕金 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期375-379,共5页

采用电化学方法在近室温条件下快速制备硅纳米线阵列.实验选用HF-AgNO3混合溶液,在单晶硅表面沉积生长一层薄的金属银的催化剂薄膜.然后在HF-Fe(NO3)3混合溶液中,利用银为催化剂,在硅片表面发生氧化还原反应,通过选择性腐蚀,制备出大面... 采用电化学方法在近室温条件下快速制备硅纳米线阵列.实验选用HF-AgNO3混合溶液,在单晶硅表面沉积生长一层薄的金属银的催化剂薄膜.然后在HF-Fe(NO3)3混合溶液中,利用银为催化剂,在硅片表面发生氧化还原反应,通过选择性腐蚀,制备出大面积硅纳米线阵列;利用扫描电镜分析了制备温度、时间及AgNO3的浓度对催化剂形状、大小的影响,并进一步分析了其对纳米线的定向特征、长度及填充率的影响.在本实验条件下,银催化剂的颗粒直径影响纳米线的生长,过大或过小的催化剂都不利于纳米线的制备.同时,纳米线的长度随着刻蚀生长时间的延长而增加. 展开更多

关键词 硅 硅纳米线 电化学 催化剂

下载PDF 职称材料

影响p型α-Si∶H薄膜性能的因素研究

13

作者 张大蔚 杜婉莹 李夕金 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期25-29,共5页

利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,以硅烷、硼烷、氢气为气源,在玻璃衬底上沉积氢化非晶硅薄膜.分析了气体的压强和射频功率两个参数对薄膜的沉积速率、折射率和晶化程度的影响.载流子的浓度随着射频功率的增加呈现先增加后下... 利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,以硅烷、硼烷、氢气为气源,在玻璃衬底上沉积氢化非晶硅薄膜.分析了气体的压强和射频功率两个参数对薄膜的沉积速率、折射率和晶化程度的影响.载流子的浓度随着射频功率的增加呈现先增加后下降的趋势;随着压强的增加,载流子的浓度出现先下降后增加的趋势;压强和射频功率对载流子迁移率的影响与对浓度的影响趋势相反.多次沉积薄膜后真空室的环境也对非晶硅薄膜的性质,如折射率、薄膜厚度、载流子浓度等造成影响. 展开更多

关键词 非晶硅薄膜 性能 PECVD

下载PDF 职称材料

TiAl表面液相等离子沉积Al_2O_3膜的结构与性能

14

作者 李夕金 张大蔚 薛文斌 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期142-146,共5页

在TiAl合金表面以等离子液相沉积方法制备了Al2O3膜。扫描电镜观察膜为多孔结构,沉积膜的内部孔的直径约30μm,表面孔的直径约有10μm;多孔结构的膜硬度约为1200 HV;沉积膜的主要相成分是γ-Al2O3及少量的α-Al2O3;显微划痕实验结果表... 在TiAl合金表面以等离子液相沉积方法制备了Al2O3膜。扫描电镜观察膜为多孔结构,沉积膜的内部孔的直径约30μm,表面孔的直径约有10μm;多孔结构的膜硬度约为1200 HV;沉积膜的主要相成分是γ-Al2O3及少量的α-Al2O3;显微划痕实验结果表明膜层与基体之间有较好的结合力,划痕超声信号出现在15 N压力附近;利用SEM及EDS能谱分析膜层破裂机制,膜层的开裂主要是由于基体在压力作用下的变形导致。 展开更多

关键词 Al2O3膜 等离子液相沉积 性能 TIAL合金

原文传递