严东旭
,
刘天伟
,
龙重
,
白彬
,
张鹏程
,
黄河
,
郎定木
,
王晓红
,
朱建国
材料保护
采用单一的表面改性技术难以提高贫铀钛合金(Du-Ti)的耐蚀性能.采用等离子体浸没离子注入技术依次在Du-Ti合金表面注入N和Ti,再利用非平衡脉冲磁控溅射技术制备多层Ti/,TiN,研究了膜层的形貌、结构及耐蚀性能.结果表明:膜层厚约3μm,呈柱状结构,致密,但存在一些微缺陷,膜基结合紧密;膜层出现面心立方结构的TiN和密排六方的Ti,在DU-Ti合金界面形成了少量的UO2,没有铀的氮化物;膜层耐蚀性能较基体得到较大提高;微观缺陷是TiN层局部片状脱落的主要原因,外层TiN出现片状脱落后.注入层和内层Ti/TiN多层膜仍能有效保护基体.
关键词:
等离子体浸没离子注入
,
非平衡磁控溅射
,
复合膜
,
DU-Ti合金
,
电化学腐蚀
,
耐蚀性
陈畅子
,
冷永祥
,
孙鸿
,
朱生发
,
白彬
,
张鹏程
,
黄楠
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.03.016
采用低电压高频率脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术在工业纯铁上进行氮离子注入及氮化强化处理,研究了不同脉冲宽度下,工业纯铁等离子体浸没离子注入与氮化处理的结构及性能.通过X射线衍射谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、销-盘磨损实验,研究了工业纯铁氮离子注入及氮化后的结构、断面组织、表面元素含量、显微硬度、摩擦磨损性能;通过电化学极化方法在0.9%NaCl溶液研究了改性层的耐腐蚀性.研究结果表明:氮等离子注入及氮化后能显著提高纯铁表面的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,且表面形成结构为Fe3N和Fe4N的针状组织,针状组织是提高纯铁性能的关键因素;高脉冲宽度下进行等离子注入及氮化有利于提高纯铁表面的机械性能和耐腐蚀性能.
关键词:
工业纯铁
,
等离子体浸没离子注入
,
脉冲宽度
,
摩擦磨损性能
,
耐腐蚀性
陆雷
,
肖红
,
李芳芳
,
钟永强
,
白彬
,
刘柯钊
稀有金属材料与工程
开展了氮化铀薄膜射频制备及薄膜性能研究,通过优化氮化铀薄膜的制备工艺条件,成功在Si基片上制备了氮化铀薄膜,并利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线电子衍射、俄歇电子能谱仪和X射线光电子能谱对氮化铀薄膜进行了表面形貌和结构组分分析.结果表明:利用射频磁控沉积法制备的氮化铀薄膜为比较平整和致密的U2N3和UNxOy的混合相组成,具有一定的抗氧化腐蚀性能.
关键词:
氮化铀
,
薄膜
,
磁控溅射
白彬
,
梁宏伟
,
严东旭
,
张厚亮
,
肖红
,
王晓红
稀有金属材料与工程
采用离子束沉积方法在Ta12W合金表面制备了Sn,In软金属薄膜,Al2O3陶瓷薄膜和In/Al2O3复合薄膜.利用销盘摩擦磨损试验机并结合SEM观察分析了对偶销为U-Nb合金时,试样的摩擦学性能并讨论了摩擦磨损机理.当用SiC对偶进行评价时,Sn,In软金属薄膜降低了Ta12W合金摩擦系数.然而当对偶销改为工程状态的U-Nb合金时,由于用离子束溅射沉积法制备的Sn薄膜太薄、In薄膜与U-Nb合金发生粘着,Sn,In软金属薄膜与In/Al2O3复合薄膜均未降低Ta12W合金的的摩擦系数.当Sn薄膜增加到一定厚度时,摩擦性能得到明显改善.Al2O3陶瓷薄膜与U-Nb合金对偶销摩擦时,与Ta12W合金表面直接摩擦结果一样,由于U-Nb合金容易被磨损而使磨屑转移到试样表面,摩擦系数没有下降.
关键词:
铀铌合金
,
Ta12W合金
,
摩擦
,
薄膜
,
离子束沉积
白彬
,
肖云峰
,
郎定木
,
刘清和
稀有金属材料与工程
探讨了用等离子体喷涂方法制备改善与U-Nb合金之间摩擦性能的减摩层的可行性.比较了U-Nb合金在涂层表面滑动时Sn软涂层,Sn/ZrO2双涂层,ZrO2硬涂层和ZrO2中加入Sn的混合涂层的摩擦特性.结果表明,表层为Sn的单涂层和Sn/ZrO2双涂层的摩擦性能相近,Sn单涂层的摩擦系数最低.ZrO2硬涂层一直保持着较高的摩擦系数,在ZrO2中加入Sn后,涂层的摩擦系数没有得到有效改善.用等离子体喷涂方法制备的ZrO2硬涂层不适合作U-Nb合金的减摩层.切削是Sn、Sn/ZrO2、Sn+ZrO2、ZrO2的涂层与U-Nb合金之间主要的摩擦机理.
关键词:
U-Nb合金
,
减摩层
,
摩擦
,
等离子体喷涂
蒋驰
,
沈保罗
,
白彬
,
肖云峰
,
税毅
材料保护
目前,用等离子喷涂工艺制备钽涂层及对其摩擦性能的研究报道很少.采用等离子喷涂制备钽涂层,并研究了涂层的滑动摩擦性能,探讨了喷涂功率、喷涂距离和送粉速率对喷涂过程中钽粉温度和速度的影响,采用SEM分析了涂层的典型组织结构,用球盘型摩擦磨损试验机测试了室温、无润滑条件下涂层的滑动摩擦性能.结果表明,喷涂功率、喷涂距离和送粉速率对钽飞行粒子的温度和速度都有较大的影响,等离子喷涂优化参数为喷涂功率36 kW、喷涂距离150 mm、送粉速率45 g/min时,钽涂层的组织致密、耐磨性好,密度和硬度分别为15.2 g/cm3,759 HV,涂层的抗拉强度超过40 MPa;涂层的滑动摩擦失效行为主要表现为疲劳剥落,在试验范围内,各种喷涂工艺参数获得的涂层滑动摩擦系数相近.
关键词:
等离子喷涂
,
钽涂层
,
滑动摩擦性能
,
喷涂功率
,
喷涂距离
,
送粉速率
白彬
,
陆雷
,
肖红
,
鲜晓斌
,
吕学超
,
杨江荣
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.12.005
用磁控溅射镀膜技术在铀表面制备了钛膜防腐蚀层.用俄歇电子能谱仪(AES)研究了在超高真空室中铀表面钛膜从室温加热到400℃过程中表面化学结构的变化,同时对比分析了钛板试样的结构变化.最后分析了TiO2对铀表面钛膜吸附残余气氛的影响.结果表明,钛膜表面吸附了大量的含碳气体并使之分解而形成TiC.加热方式影响钛膜对含碳气体的吸附行为.钛膜表面形成TiO2后可显著降低对含碳气体的吸附能力.
关键词:
钛膜
,
吸附
,
残余气氛
,
铀
龙重
,
刘柯钊
,
白彬
,
梁宏伟
,
严东旭
材料热处理学报
利用全方位离子注入技术在金属铀表面进行渗氮处理.结果表明,离子注入温度和脉宽是关键工艺参数;提高基体温度,明显增加氮离子在铀中的注入深度.利用俄歇电子能谱(AES)分析注入工艺参数与渗氮层深度间的关系,增加注入脉宽能明显提升含氮层深度.在其它工艺参数不变的情况下,采用60μs脉宽的渗氮层深度比40μs有显著增加,而80μs注入脉宽的渗氮层深度比低温氮离子注入深度提高一个数量级.脉冲负高压对渗氮层深度影响并不明显,但会提高氮的保持剂量.
关键词:
全方位离子注入(PⅢ)
,
铀
,
渗氮
,
注入温度
刘婷婷
,
张鹏程
,
何立峰
,
白彬
稀有金属材料与工程
采用分段式霍普金森杆(SHPB)及材料试验机测试200 ℃时效4 h的U-Ti合金在室温下的动静态压缩力学性能,采用扫描电镜和金相显微镜分析U-Ti合金动态压缩后的绝热剪切特征.结果表明,U-Ti合金是应变速率敏感材料,产生了应变速率强化效应;当应变速率为3600 s-1时,U-Ti合金已经发生45°剪切断裂;当应变速率达到5000 s-1时,U-Ti合金剪切断裂的同时产生烧蚀变形,剪切断口上出现塑性金属的韧窝特征;当应变速率为7300 s-1时,U-Ti合金45°剪切断面上出现了重熔现象.
关键词:
U-Ti合金
,
SHPB
,
剪切
陆雷
,
白彬
,
邹觉生
,
杨江荣
,
肖红
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.03.006
利用俄歇电子能谱仪获取了表面清洁的铀及其在氧化过程中的电子能量损失谱(EELS),研究这些电子能量损失谱线显示:清洁表面铀的等离子损失的实验值与理论值较为符合;随着氧化程度的加剧,体等离子体(BP)、表面等离子体(SP)以及价带间跃迁所造成的电子能量损失峰发生了明显的连续偏移和强度的变化,表明室温下清洁表面铀暴露微量纯氧后,在铀表面上发生了U→UO→UO2初始氧化过程.同时,又采用了俄歇电子能谱(AES)和X射线光电子谱(XPS)对照分析了铀的初始氧化过程.
关键词:
电子能量损失谱(EELS)
,
铀
,
初始氧化
,
俄歇能谱(AES)
