类金刚石膜的应用及制备 被引量：24

1

作者 马国佳 邓新绿 《真空》 CAS 北大核心 2002年第5期27-31,共5页

类金刚石膜 (DL C)是由无定形碳和金刚石相混合组成的碳材料 ,由于具有与金刚石膜 (DF)相类似的性能——优异的机械特性、电学特性、光学特性、热学和化学特性以及生物相溶性 ,同时制备方法相对容易实现 ,因此引起人们极大兴趣 ,现在已... 类金刚石膜 (DL C)是由无定形碳和金刚石相混合组成的碳材料 ,由于具有与金刚石膜 (DF)相类似的性能——优异的机械特性、电学特性、光学特性、热学和化学特性以及生物相溶性 ,同时制备方法相对容易实现 ,因此引起人们极大兴趣 ,现在已经应用到很多领域。本文将简要介绍类金刚石膜的性能。 展开更多

关键词 类金刚石膜 应用 制备 属性 结构 性能 物理气相沉积 化学气相沉积

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微纳结构超疏水表面的浸润性及防冰性能 被引量：11

2

作者 武壮壮 马国佳 +1 位作者 崔向中 刘星 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2769-2775,共7页

以Ti合金为基体材料,通过超快激光加工微结构并复合纳米SiO2/氟化聚氨酯涂料,获得微纳结构的涂层表面,并与涂料喷涂获得的纳米涂层表面和未处理的Ti合金表面进行对比分析。分别采用扫描电镜、超景深显微镜、接触角和冰结合力测量仪,研... 以Ti合金为基体材料,通过超快激光加工微结构并复合纳米SiO2/氟化聚氨酯涂料,获得微纳结构的涂层表面,并与涂料喷涂获得的纳米涂层表面和未处理的Ti合金表面进行对比分析。分别采用扫描电镜、超景深显微镜、接触角和冰结合力测量仪,研究分析未处理Ti合金表面、纳米结构表面、微纳结构表面的形貌、疏水性、防覆冰性能。结果表明:具有微纳结构的涂层表面具有最佳的超疏水性,接触角为158.9°;与未处理Ti合金表面、纳米结构表面相比,微纳结构表面冰结合力显著降低,表面冰结合强度约为410 kPa。 展开更多

关键词 超疏水 氟化聚氨酯 纳米SIO2 冰结合强度 微纳结构

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超疏水仿生表面制造及其应用 被引量：10

3

作者 马国佳 刘星 +1 位作者 张伟 孙刚 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1866-1871,共6页

采用等离子体反应气相沉积和飞秒激光技术分别对低表面能薄膜和方柱形微结构在钛合金上进行了制备。利用扫描电镜(SEM)对样品的表面形貌进行了表征。使用滴定角法对样品的疏水性能进行了评估。同时也对薄膜材料的力学性能进行了检测,获... 采用等离子体反应气相沉积和飞秒激光技术分别对低表面能薄膜和方柱形微结构在钛合金上进行了制备。利用扫描电镜(SEM)对样品的表面形貌进行了表征。使用滴定角法对样品的疏水性能进行了评估。同时也对薄膜材料的力学性能进行了检测,获得了最佳工艺,并将上述2种技术复合,在钛合金上制备了仿生超疏水表面。结果表明:采用低表面能薄膜与微结构复合的方法,可以获得超疏水性能优异的钛合金表面,带有Cu薄膜的方柱形微结构水接触角可以达到156°,滚动角可达到8°。 展开更多

关键词 超疏水 仿生表面 飞秒激光 低表面能薄膜

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微纳结构超疏水表面的浸润性分析及设计 被引量：6

4

作者 马国佳 郑海坤 +1 位作者 常士楠 王硕硕 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第3期269-277,共9页

微纳复合结构超疏水表面在防污、流动减阻、防冰等领域具有广阔的应用前景,超疏水表面主要通过设计表面化学性质和微观几何结构来获得.合理设计保持表面润湿态的稳定性是其性能发挥的关键.以"液滴-超疏水表面"系统为研究对象... 微纳复合结构超疏水表面在防污、流动减阻、防冰等领域具有广阔的应用前景,超疏水表面主要通过设计表面化学性质和微观几何结构来获得.合理设计保持表面润湿态的稳定性是其性能发挥的关键.以"液滴-超疏水表面"系统为研究对象,基于最小能原理分析了四种稳定润湿形态,指出影响润湿状态的本征接触角和微观结构参数(相对柱距、相对柱高).推导了本征接触角的计算公式并对常见材料的本征接触角进行了讨论.结合四种润湿态方程,绘制了随着相对柱距和相对柱高的润湿云图,并将润湿云图归纳为"一点三线六区四状态".分析了相对柱距和相对柱高对浸润状态的影响,结果表明较大的本征接触角、较小的相对柱距和较大的相对柱高能够减小浸润状态发生转变的临界参数,从而拓展超疏水表面的区域范围,有利于超疏水表面的稳定性.利用文献数据验证了上述润湿云图能够准确反映出润湿形态.在上述工作基础之上总结提炼了超疏水表面设计的一般思路.研究结果可为超疏水表面的设计提供理论依据和技术基础. 展开更多

关键词 浸润性 微纳结构表面 临界相对柱距 临界相对柱高 设计思路 润湿状态转变

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HVOF制备CuNiIn涂层对TC4-DT钛合金抗微动磨损的改善 被引量：5

5

作者 吴轩璇 黄建云 +2 位作者 柏林 赵志国 马国佳 《航空制造技术》 2016年第14期41-46,共6页

研究超音速火焰喷涂CuNiIn涂层对TC21钛合金疲劳性能的影响和TC4-DT钛合金微动磨损的防护行为。结果表明,超音速火焰喷涂制备的CuNiIn涂层致密均匀、与TC21基体结合良好,且对基体的疲劳极限影响不大;涂层防护前后,TC4-DT的微动磨损机理... 研究超音速火焰喷涂CuNiIn涂层对TC21钛合金疲劳性能的影响和TC4-DT钛合金微动磨损的防护行为。结果表明,超音速火焰喷涂制备的CuNiIn涂层致密均匀、与TC21基体结合良好,且对基体的疲劳极限影响不大;涂层防护前后,TC4-DT的微动磨损机理不同,使用前为切削磨损和磨粒磨损,使用后为粘着磨损和磨粒磨损;CuNiIn涂层可以有效改善TC4-DT的抗微动磨损性能,在本试验条件下,涂层使用前后磨损体积降低62%。 展开更多

关键词 超音速火焰喷涂 CuNiIn涂层 TC4-DT钛合金 微动 磨损

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不同过渡层结构对Cr-DLC复合涂层性能影响研究 被引量：2

6

作者 贾东旭 马国佳 +1 位作者 刘星 孙刚 《真空与低温》 2023年第2期137-145,共9页

为了改善大载荷工况下零件的耐磨损性能,提高其使用寿命,采用阴极真空电弧离子镀和微波等离子体辅助化学气相沉积复合工艺在轴承钢(9Cr18)表面制备了无承载过渡层、(Cr/CrN)x周期承载过渡层和CrN1…CrNx梯度承载过渡层三种结构的Cr-DLC... 为了改善大载荷工况下零件的耐磨损性能,提高其使用寿命,采用阴极真空电弧离子镀和微波等离子体辅助化学气相沉积复合工艺在轴承钢(9Cr18)表面制备了无承载过渡层、(Cr/CrN)x周期承载过渡层和CrN1…CrNx梯度承载过渡层三种结构的Cr-DLC复合涂层。通过拉曼光谱(Raman)和X射线衍射仪(XRD)研究了不同Cr靶电流下Cr-DLC涂层的化学成分和结构,采用扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观结构,并采用纳米压痕、显微划痕和摩擦磨损试验对复合涂层的力学性能和摩擦学性能进行了评价。结果表明,Cr掺杂DLC涂层中镶嵌了CrC晶粒,涂层的纳米硬度可达30 GPa以上;带有梯度CrNx承载层的Cr-DLC复合涂层的力学性能和耐磨性能最好,与基底的结合强度可达52 N,磨损率为13.8×10-7mm3/(N·m),是基底材料的1.5%;大载荷摩擦试验表明,有梯度承载层的Cr-DLC涂层在800 N载荷下可保持1000 s内不被破坏;Falex试验表明,有梯度承载过渡层的Cr-DLC复合涂层的最大承载能力达到5000 N。 展开更多

关键词 Cr-DLC涂层 过渡层 摩擦磨损性能 承载能力

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等离子体源离子注入法制备类金刚石薄膜 被引量：1

7

作者 马国佳 吴志猛 +3 位作者 李新 邓新绿 徐军 唐祯安 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期48-50,共3页

用等离子体源注入(PSⅡ)在Si(100)上制备类金刚石膜,放电气体采用CH_4,用微波电子回旋共振(ECR)产生等离子体。将-20～-30kV的高压加在衬底上,来提高离子的能量。通过Raman光谱和FT-IR光谱检测了类金刚石膜的化学组成及状态,并对其机械... 用等离子体源注入(PSⅡ)在Si(100)上制备类金刚石膜,放电气体采用CH_4,用微波电子回旋共振(ECR)产生等离子体。将-20～-30kV的高压加在衬底上,来提高离子的能量。通过Raman光谱和FT-IR光谱检测了类金刚石膜的化学组成及状态,并对其机械性能和表面形貌进行了检测。结果显示,硅片硬度和摩擦因数得到了改善,用PSⅡ能够制备出性能优良的膜,可以将其应用到微电子器件(MEMS)上去。 展开更多

关键词 类金刚石 等离子源注入 化学键

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微波ECR等离子体源离子注入法制备DLC薄膜 被引量：4

8

作者 王金刚 马国佳 +2 位作者 邓新绿 李新 唐祯安 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期429-431,共3页

用微波ECR等离子体源离子注入 (PSII)法 ,在硅片 ( 10 0 )上制备了类金刚石 (DLC)薄膜 ,工作气体采用CH4气体 ,研究了不同的气体流量对薄膜的影响。对制备的DLC薄膜 ,用拉曼光谱、FT IR光谱、AFM以及纳米压痕等手段对化学成分、化学键... 用微波ECR等离子体源离子注入 (PSII)法 ,在硅片 ( 10 0 )上制备了类金刚石 (DLC)薄膜 ,工作气体采用CH4气体 ,研究了不同的气体流量对薄膜的影响。对制备的DLC薄膜 ,用拉曼光谱、FT IR光谱、AFM以及纳米压痕等手段对化学成分、化学键结构。 展开更多

关键词 类金刚石薄膜 电子回旋共振 微波ECR等离子体源离子注入法 DLC薄膜 拉曼光谱 纳米压痕

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Ti掺杂对a-C:H膜组织结构和性能的影响 被引量：5

9

作者 马国佳 张晓囡 +2 位作者 武洪臣 张华芳 彭丽平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1614-1618,共5页

采用磁控溅射沉积方法在钛铝合金基体上制备有Ti与无Ti的类金刚石(DLC)膜,全方位离子注入(PSII)技术被用来在膜与基体之间形成过渡层,提高膜基界面的附着力。通过X射线光电子能谱、纳米压痕、摩擦磨损等表征手段比较2种薄膜的化学组成... 采用磁控溅射沉积方法在钛铝合金基体上制备有Ti与无Ti的类金刚石(DLC)膜,全方位离子注入(PSII)技术被用来在膜与基体之间形成过渡层,提高膜基界面的附着力。通过X射线光电子能谱、纳米压痕、摩擦磨损等表征手段比较2种薄膜的化学组成、微结构特征和力学性能。结果表明:掺Tia-C:H膜是含有TiC纳米晶粒的复合膜结构,其中TiC晶粒的大小约是5nm,掺Tia-C:H膜的力学性能得到明显改善,硬度被提高到24GPa左右,而且结合力也明显得到提高。在大气中对样品进行热处理后,再进行摩擦磨损试验,结果表明Ti掺杂改善了a-C:H膜的热稳定性。 展开更多

关键词 α-C:H膜:类金刚石 PSII Ti掺杂

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基体温度对TC11钛合金EB-PVD修复层组织及振动疲劳寿命的影响 被引量：4

10

作者 孙刚 陈学明 +2 位作者 马国佳 马江宁 崔向中 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期59-64,共6页

为了研究温度对修复层性能的影响,采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）技术在TC11平板试样上制备了修复层,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）研究了不同温度下修复层的成分及组织形貌变化,并通过振动疲劳试... 为了研究温度对修复层性能的影响,采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）技术在TC11平板试样上制备了修复层,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）研究了不同温度下修复层的成分及组织形貌变化,并通过振动疲劳试验等方法研究了温度对修复层振动疲劳寿命的影响。结果表明：在600~800℃进行修复时,修复层为柱状晶组织。修复层的致密性随温度升高而变大,这种变化也会影响修复后试片的振动疲劳性能,修复层柱状晶结构间隙处形成的裂纹源会造成试片疲劳性能的下降。 展开更多

关键词 电子束物理气相沉积(EB-PVD) 温度 修复层 振动疲劳寿命

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电镀Zn-Ni工艺探索及涂层性能的研究 被引量：1

11

作者 靳磊 庄治平 +3 位作者 刘皓 于庆河 马国佳 常伟 《材料研究与应用》 CAS 2023年第1期171-178,共8页

现役航空领域钢质紧固件通常使用锌镀层进行防护,该镀层性能较好,但单一锌镀层很难提供更高的抗腐蚀、抗磨损性能。以30CrMnSiA表面电镀Zn-Ni层作为研究对象,分别采用彩色钝化复合处理(ZnNi-C工艺)、ZnNi-A工艺和ZnNi-B工艺制备Zn-Ni镀... 现役航空领域钢质紧固件通常使用锌镀层进行防护,该镀层性能较好,但单一锌镀层很难提供更高的抗腐蚀、抗磨损性能。以30CrMnSiA表面电镀Zn-Ni层作为研究对象,分别采用彩色钝化复合处理(ZnNi-C工艺)、ZnNi-A工艺和ZnNi-B工艺制备Zn-Ni镀层,研究工艺参数对Zn-Ni镀层的宏微观形貌、机械及耐环境性能的影响。结果表明:以二乙二胺、三乙醇胺等作为电镀液,彩色钝化复合处理(ZnNi-C工艺)优于ZnNi-A和ZnNi-B工艺;彩色钝化复合处理(ZnNi-C工艺)制备的镀层性能最佳,镀层表面光滑(摩擦系数约0.15),镀层中Ni含量约13.8%(质量分数),镀层耐中性盐雾寿命约1384 h。因此,Zn-Ni镀层可应用于飞机的钢质起落架、紧固件、销钉、碳钢附件等,并且起到腐蚀防护的作用。 展开更多

关键词 电镀Zn-Ni 工艺优化 抗磨性能 耐环境性能

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衬底加热温度对WC-DLC涂层结构和摩擦磨损性能的影响 被引量：4

12

作者 贾东旭 刘星 +1 位作者 孙刚 马国佳 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期364-370,共7页

采用中频磁控溅射和电弧离子镀复合工艺,在316L不锈钢基体上制备WC掺杂的类金刚石涂层,通过相组织结构分析、硬度测试和摩擦磨损试验,研究了衬底加热温度分别为150℃、250℃、350℃和450℃时对类金刚石薄膜结构和摩擦磨损性能的影响。... 采用中频磁控溅射和电弧离子镀复合工艺,在316L不锈钢基体上制备WC掺杂的类金刚石涂层,通过相组织结构分析、硬度测试和摩擦磨损试验,研究了衬底加热温度分别为150℃、250℃、350℃和450℃时对类金刚石薄膜结构和摩擦磨损性能的影响。研究表明:DLC薄膜中的W元素相对含量随衬底温度升高略有增多,最大为3.45%,且掺杂物主要WC;和W_(1-x)C两种晶体相存在,衬底温度升高,晶体结构由WC1-x转变为W_(1-x)C;150℃时薄膜中sp;C键含量最多,纳米硬度值也最大为7.4GPa,衬底温度的升高使薄膜结构发生变化,力学性能也变差;干摩擦试验2 N载荷下,摩擦系数随温度的升高先降低后升高,350℃时,摩擦系数为0.2,而磨损率随加热温度逐渐增大,150℃时最小为3.45×10;m^(3)/N·m,磨损方式为磨粒磨损。 展开更多

关键词 中频磁控溅射 加热温度 WC-DLC涂层 磨损率

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电子回旋共振—微波等离子体化学气相沉积法制备a-C:H(N)薄膜 被引量：2

13

作者 李新 唐祯安 +1 位作者 马国佳 邓新绿 《真空》 CAS 北大核心 2003年第5期28-30,共3页

采用电子回旋共振 -微波等离子体化学气相沉积技术 ,使用 CH4 和 N2 混合气作为反应气体 ,在硅衬底上制备掺氮含氢非晶碳 (a- C∶ H(N) )薄膜。紫外 Ram an光谱证实了薄膜的类金刚石特性 ;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在 CH和 CN键... 采用电子回旋共振 -微波等离子体化学气相沉积技术 ,使用 CH4 和 N2 混合气作为反应气体 ,在硅衬底上制备掺氮含氢非晶碳 (a- C∶ H(N) )薄膜。紫外 Ram an光谱证实了薄膜的类金刚石特性 ;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在 CH和 CN键结构。采用原子力显微镜 (AFM)观察薄膜的微观表面形貌 ,结果表明薄膜表面光滑。论文详细叙述了薄膜制备工艺 ,对测试结果进行了分析讨论 。 展开更多

关键词 电子回旋共振-微波等离子体化学气相沉积法 制备 CH4 N2 非晶碳薄膜 紫外Raman光谱 原子力显微镜

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飞秒激光诱导钛合金表面形貌变化的规律 被引量：4

14

作者 周树清 马国佳 +1 位作者 王春华 张伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期76-82,共7页

研究了飞秒激光诱导的钛合金表面微纳结构随激光能量密度和脉冲个数的变化规律,并给出了微纳结构的扫描电子显微镜图。研究结果表明,钛合金表面微纳结构的演化主要经过4个阶段,依次为无激光诱导周期表面结构阶段、经典条纹结构阶段、经... 研究了飞秒激光诱导的钛合金表面微纳结构随激光能量密度和脉冲个数的变化规律,并给出了微纳结构的扫描电子显微镜图。研究结果表明,钛合金表面微纳结构的演化主要经过4个阶段,依次为无激光诱导周期表面结构阶段、经典条纹结构阶段、经典与非经典条纹结构并存阶段和微驼峰结构阶段。进一步的研究表明,非经典条纹的周期随着激光能量密度或脉冲个数的增加而增加。 展开更多

关键词 激光技术 表面形貌 飞秒激光 钛合金 条纹结构 驼峰结构

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CuNiIn微动磨损涂层失效机理研究 被引量：4

15

作者 靳磊 崔向中 +3 位作者 马国佳 周国栋 姜春竹 李培忠 《装备环境工程》 CAS 2016年第3期70-75,共6页

目的系统研究CuNiIn和CuInO_2的晶体结构、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数、韧性、热膨胀系数、残余应力等物理参量,阐明CuNiIn涂层中生成的其他复合化合物—CuInO_2对CuNiIn机械性能的影响作用机制。方法采用基于密度泛函理论... 目的系统研究CuNiIn和CuInO_2的晶体结构、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数、韧性、热膨胀系数、残余应力等物理参量,阐明CuNiIn涂层中生成的其他复合化合物—CuInO_2对CuNiIn机械性能的影响作用机制。方法采用基于密度泛函理论的第一原理,弹性常数采用应力-应变方案,体模量、剪切模量、杨氏模量采用Voigt-Reuss-Hill方法计算。结果CuNiIn和CuInO_2均为机械稳定结构,CuNiIn和CuInO_2的体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数分别为118.2GPa,13.7GPa,39.6GPa,0.44和119.0GPa,36.8GPa,100.1GPa,0.36。化合物CuInO_2的机械模量较CuNiIn高,韧性较差,热膨胀系数较低,涂层的残余应力较高。结论喷涂工艺不适,或CuNiIn涂层服役过程中生成的CuInO_2对微动磨损CuNiIn涂层服役性能有不利影响。 展开更多

关键词 六方CuNiIn 六方CuInO2 机械性能 第一原理

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硼离子注入对SiC-C/SiC复合材料抗氧化性影响 被引量：4

16

作者 马国佳 张华芳 +4 位作者 武洪臣 蒋艳莉 彭丽平 沈季雄 成来飞 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期60-63,共4页

通过等离子体源离子注入法(PSII),对带有SiC涂层的C纤维增强SiC基(SiCC/SiC)复合材料进行硼离子注入,研究了硼离子注入对样品抗氧化性能的影响。通过俄歇电子能谱检测分析了样品成份的深度分布。在空气中1300℃的高温条件下进行了氧化... 通过等离子体源离子注入法(PSII),对带有SiC涂层的C纤维增强SiC基(SiCC/SiC)复合材料进行硼离子注入,研究了硼离子注入对样品抗氧化性能的影响。通过俄歇电子能谱检测分析了样品成份的深度分布。在空气中1300℃的高温条件下进行了氧化实验。通过XRD和扫描电镜分别对样品的化学组成和表面形貌进行了表征,对样品的力学性能进行了测试。结果表明,对SiCC/SiC复合材料注入硼有助于提高其抗氧化性能。经过离子注入试样的弯曲性能与未经离子注入试样相比变化很小。 展开更多

关键词 SiC-C/SiC 离子注入 复合材料 等离子体源

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燕尾榫连接结构微动疲劳全寿命预测方法 被引量：4

17

作者 徐可宁 李雯 +3 位作者 黄勇 余庆陶 马国佳 胡文颖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1890-1898,共9页

微动损伤使航空发动机榫连接结构疲劳寿命显著降低。以钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构为例,提出一种适用于复杂结构微动疲劳全寿命预测方法。基于修正的Manson-McKnight方法和多轴疲劳理论,疲劳损伤参数由等效应力参数(ESP)表征,微动疲... 微动损伤使航空发动机榫连接结构疲劳寿命显著降低。以钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构为例,提出一种适用于复杂结构微动疲劳全寿命预测方法。基于修正的Manson-McKnight方法和多轴疲劳理论,疲劳损伤参数由等效应力参数(ESP)表征,微动疲劳裂纹萌生位置和成核寿命通过有限元分析(FEA)和ESP预测。基于断裂力学理论和最大周向应力准则,提出微动疲劳裂纹扩展数值模拟方法,建立微动疲劳扩展寿命与裂纹长度函数关系,依据裂纹终值长度预测微动疲劳扩展寿命。结果显示:钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构微动疲劳裂纹扩展角预测值与实验值均为18°,裂纹生长方向预测值与实验值相符;微动疲劳全寿命(成核寿命+扩展寿命)预测值在实验值的2倍分散带内;最大拉伸载荷对榫连接结构的微动疲劳全寿命影响显著,在相同应力比下,最大拉伸载荷从18 kN变化到24 kN,钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构微动疲劳全寿命降低1个数量级。 展开更多

关键词 航空发动机 燕尾榫连接结构 微动损伤 微动疲劳 寿命预测

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基于飞秒激光和自组装技术提高树脂涂层疏水性的工艺

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作者 侯涛 马国佳 +1 位作者 武壮壮 张昊泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期335-346,共12页

目的针对超疏水涂料功能持久性差的问题,提出一种将飞秒激光加工技术与微球近场效应原理相结合在氟化有机硅树脂表面制备微纳米仿生结构的解决方案。方法模仿蝴蝶翅膀鳞片微结构特征,以平滑的氟化有机硅树脂表面为基体,采用纳米自组装... 目的针对超疏水涂料功能持久性差的问题,提出一种将飞秒激光加工技术与微球近场效应原理相结合在氟化有机硅树脂表面制备微纳米仿生结构的解决方案。方法模仿蝴蝶翅膀鳞片微结构特征,以平滑的氟化有机硅树脂表面为基体,采用纳米自组装技术在其表面生长一层二氧化硅微球薄膜,然后设置飞秒激光器的参数,利用激光脉冲能量加工单层二氧化硅微球薄膜,二氧化硅微球颗粒对激光能量有进一步的聚焦加强作用,可以加工微纳米尺寸的结构。重点研究激光功率和扫描速度等参量对氟硅树脂图案形貌及疏水性的影响,并对比分析超疏水涂料和仿生微纳米表面的疏水功能持久性。结果激光扫描速度和功率参量对仿生表面疏水性能的影响较大,在激光功率为9 mW、扫描速度为10 mm/s、加工间距为10μm时可以获得最佳疏水性能,其接触角达到150°以上,通过常用的摩擦磨损测试实验,对比分析实验结果发现,氟硅树脂层经历200~1000次摩擦后,其接触角(CA)的下降幅度低于传统涂料组,说明具有仿生纳米坑结构的表面的耐磨性更强。结论利用飞秒激光加工的纳米微孔阵列结构可以明显提高氟硅树脂的疏水特性,并具有优异的持久性。 展开更多

关键词 超疏水 飞秒激光 仿生结构 纳米坑 自组装 持久性

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不同PVD技术沉积TiN涂层的形貌和力学性能研究（英文） 被引量：4

19

作者 王明娥 马国佳 +1 位作者 刘星 董闯 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3080-3084,共5页

采用阴极弧沉积、中频磁控溅射及二者的复合技术在GCr15基底上制备了TiN涂层。通过扫描电镜、XRD谱、微米划痕测试、硬度测试以及摩擦磨损测试对涂层的组织结构和力学性能进行了表征及对比。结果表明,采用复合磁控阴极弧技术制备的TiN... 采用阴极弧沉积、中频磁控溅射及二者的复合技术在GCr15基底上制备了TiN涂层。通过扫描电镜、XRD谱、微米划痕测试、硬度测试以及摩擦磨损测试对涂层的组织结构和力学性能进行了表征及对比。结果表明,采用复合磁控阴极弧技术制备的TiN涂层具有较好的综合性能,如较光滑的表面、较高的结合力和硬度,故磨损率较低。 展开更多

关键词 物理气相沉积 TIN涂层 摩擦磨损 复合沉积

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Al离子注入对SiC-C/SiC复合材料抗氧化性能影响研究 被引量：3

20

作者 马国佳 刘亮 +2 位作者 武洪臣 张华芳 彭丽平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期136-138,共3页

用金属真空阴极弧(MEVVA)离子源对SiC-C/SiC复合材料进行Al离子注入来改善其抗氧化性能。通过俄歇电子能谱和扫描电镜分别对复合材料的Al离子浓度分布及表面形貌进行了表征,并在1300℃的空气中进行了氧化实验,结果表明Al离子注入能够有... 用金属真空阴极弧(MEVVA)离子源对SiC-C/SiC复合材料进行Al离子注入来改善其抗氧化性能。通过俄歇电子能谱和扫描电镜分别对复合材料的Al离子浓度分布及表面形貌进行了表征,并在1300℃的空气中进行了氧化实验,结果表明Al离子注入能够有效改善复合材料的抗氧化性能而不影响它的力学性能。 展开更多

关键词 真空弧离子源 SiC-C/SiC 铝离子注入 氧化实验

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