谢仕芳
,
张栋
,
孙丽丽
,
王振玉
,
魏仕勇
,
柯培玲
,
汪爱英
材料热处理学报
采用电弧离子镀技术制备TiN薄膜,研究了不同氮分压以及基体偏压下薄膜的表面质量、微结构、相组成、硬度以及结合力,优化工艺参数并制备TiN/TiC多层膜,比较了多层膜以及TiC单层膜的硬度以及摩擦性能的差异.结果表明,经过对不同工艺参数下薄膜的形貌结构以及性能比较,确定采用0.6 Pa氮分压以及-100 V基体偏压作为TiN优化工艺参数,在该工艺基础上制备的TiN/TiC多层膜与单层TiC薄膜相比具有更高的硬度以及更低的摩擦系数.
关键词:
电弧离子镀
,
TiN
,
TiN/TiC多层膜
王振玉
,
刘家弟
,
李宗站
,
朱仁峰
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2010.02.013
研究了离子交换树脂对金矿选矿循环用水中铁、锌、铜、铅离子的吸附情况,以期降低循环用水中的金属杂质离子质量浓度,提高金矿选矿厂的生产效率.试验结果表明,A、B、C 3种离子交换树脂对循环水中的铁、锌、铜、铅离子都具有良好的吸附性,其中A型离子交换树脂对金属杂质离子的吸附量最高,吸附速度最快.经动态吸附试验,在流速为6 m/h时,A型离子交换树脂对循环用水的处理效果可满足生产需求.
关键词:
离子交换树脂
,
选矿循环用水
,
金属杂质离子
王鑫
,
王振玉
,
冯再新
,
柯培玲
,
汪爱英
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00523
采用磁控溅射技术在Si片(100)和高速钢上制备V-Al-C和V-Al-C-N涂层,利用XRD、XPS、SEM、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对比分析了涂层的相结构、化学组成、表面形貌、断面结构、力学性能以及不同介质中(大气、去离子水和海水)涂层的摩擦学性能。结果表明,V-Al-C涂层呈柱状晶结构生长,晶粒粗大;N的引入阻碍V-Al-C涂层的柱状晶结构生长,结构致密化,晶粒尺寸减小,形成非晶碳包裹纳米晶的纳米复合结构,使硬度从(14±0.48) GPa增加到(24.5±0.8) GPa,韧性得到大幅提高(H/E>0.1)。大气干摩擦条件下,V-Al-C涂层摩擦系数为0.70,引入N后摩擦系数降为0.42,这主要是由于在摩擦过程中V-Al-C-N涂层生成了具有润滑效果的V2O5,在非晶碳与V2O5耦合润滑作用下,涂层摩擦系数降低了40%;对于同一涂层,在去离子水和海水环境下的摩擦系数较大气干摩擦条件下降低,主要原因为：前者吸附的水分子可形成边界润滑作用。海水环境摩擦时,海水中Mg2+、Ca2+生成Mg(OH)2、CaCO3,均可提供进一步润滑效果,摩擦系数最低。3种环境摩擦过程中,30 min后V-Al-C涂层均因严重的磨粒磨损致磨穿而失效,且在腐蚀和磨损的协同作用下,海水环境中的磨损率最高。使用N掺杂制备的V-Al-C-N涂层均显示出良好的抗磨损性能,在干摩擦时磨损率为3.0×10-16 m3/(Nm),在海水中为1.4×10-15 m3/(Nm)。
关键词:
V-Al-C涂层
,
V-Al-C-N涂层
,
纳米复合结构
,
韧性
,
摩擦性能
王振玉
,
徐胜
,
张栋
,
刘新才
,
柯培玲
,
汪爱英
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00698
采用高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术在N2流量为10～50 mL/min下沉积TiSiN涂层,利用台阶仪,XRD,XPS,SPM,SEM,HRTEM和纳米压痕仪对涂层的沉积速率、相结构、成分、形貌和力学性能进行了分析,并研究了不同N2流量对等离子体放电特性的影响.结果表明,在不同N2流量下,TiSiN涂层均具有非晶Si3N4包裹纳米晶TiN复合结构,涂层表面粗糙度Ra为0.9～1.7 rnm;随N2流量的增加,等离子体的放电程度减弱,离化率降低,TiSiN涂层沉积速率降低,其Ti含量逐渐降低,Si含量逐渐增加,但变化幅度较小;涂层择优取向随N2流量的增加发生改变,晶粒尺寸逐渐增大,硬度和弹性模量逐渐降低,涂层硬度最高为(35.25±0.74) GPa.
关键词:
高功率脉冲磁控溅射
,
TiSiN涂层
,
放电特性
,
复合结构
,
力学性能
王鑫
,
王振玉
,
冯再新
,
柯培玲
,
汪爱英
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00523
采用磁控溅射技术在Si片(100)和高速钢上制备V-Al-C和V-Al-C-N涂层,利用XRD、XPS、SEM、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对比分析了涂层的相结构、化学组成、表面形貌、断面结构、力学性能以及不同介质中(大气、去离子水和海水)涂层的摩擦学性能.结果表明,V-Al-C涂层呈柱状晶结构生长,晶粒粗大;N的引入阻碍V-Al-C涂层的柱状晶结构生长,结构致密化,晶粒尺寸减小,形成非晶碳包裹纳米晶的纳米复合结构,使硬度从(14±0.48) GPa增加到(24.5±0.8) GPa,韧性得到大幅提高(H/E＞0.1).大气干摩擦条件下,V-Al-C涂层摩擦系数为0.70,引入N后摩擦系数降为0.42,这主要是由于在摩擦过程中V-Al-C-N涂层生成了具有润滑效果的V2O5,在非晶碳与V2O5耦合润滑作用下,涂层摩擦系数降低了40％;对于同一涂层,在去离子水和海水环境下的摩擦系数较大气干摩擦条件下降低,主要原因为:前者吸附的水分子可形成边界润滑作用.海水环境摩擦时,海水中Mg2+、Ca2-生成Mg(OH)2、CaCO3,均可提供进一步润滑效果,摩擦系数最低.3种环境摩擦过程中,30 min后V-Al-C涂层均因严重的磨粒磨损致磨穿而失效,且在腐蚀和磨损的协同作用下,海水环境中的磨损率最高.使用N掺杂制备的V-Al-C-N涂层均显示出良好的抗磨损性能,在干摩擦时磨损率为3.0×10-16 m3/(N·m),在海水中为1.4×10-15m3/(N·m).
关键词:
V-Al-C涂层
,
V-Al-C-N涂层
,
纳米复合结构
,
韧性
,
摩擦性能
刘培
,
王振玉
,
柯培玲
,
李晓伟
,
吴晓春
,
汪爱英
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.01.010
Cr2AlC属于三元层状化合物MAX相,其兼具金属和陶瓷的综合性能,如金属的导热、导电、可加工性,陶瓷的抗氧化、耐腐蚀等性能.利用直流磁控溅射技术和后续退火工艺在高速钢基体上制备了Cr2AlC涂层,采用XRD、SEM等研究了气体流量及热处理工艺对涂层成分和物相组成的影响.结果表明:气体流量和退火温度对Cr2AlC相的形成至关重要,气体流量比过大和退火温度过高均不利于Cr2AlC的形成.不同气体流量下沉积态涂层主要由Cr-C化合物、非晶或者纳米晶等组成,均没有发现Cr2AlC相;涂层经750℃退火后不同气体流量比涂层均有一定量Cr2AlC相形成;且Cr2AlC相形成的温度范围随CH4/Ar气体流量比增加而变窄.含Cr2AlC MAX相涂层的硬度为10.6～17.6 GPa,弹性模量为255.3～323.4 GPa.
关键词:
直流磁控溅射
,
Cr2AlC涂层
,
高温退火
,
力学性能
,
相结构
