连峰
,
张会臣
,
高玉周
,
庞连云
中国有色金属学报
采用激光表面改性的方法对Ti6Al4V合金进行纹理加工.采用表面粗糙度测试仪、接触角测量仪和X射线衍射仪对激光纹理加工试样的表面特性进行表征,采用磁致伸缩超声振动仪对试样的抗空蚀特性进行测试,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试样空蚀前、后的表面形貌进行观测.结果表明:经激光表面纹理加工,试样的硬度由337HV提高到550HV,水接触角增大10o;激光纹理加工试样的抗空蚀特性有所改善,特别是对于具有较小间距网格形状的表面纹理试样,其表面空蚀面积的比例小于抛光试样的1/10;激光纹理加工试样的抗空蚀特性的改善与硬度梯度效应、缓冲空泡运动和限域作用等效应相关.
关键词:
钛合金
,
表面纹理
,
空蚀
,
激光加工
李杰
,
张会臣
,
连峰
,
庞连云
功能材料
利用激光在硅基底上加工具有规则点阵结构的表面纹理,采用自组装技术在此硅表面制备全氟辛烷基三氯硅烷自组装分子膜.采用扫描电子显微镜和表面形貌仪对硅试样表面进行形貌分析,采用接触角测量仪测量试样的接触角.结果表明,激光加工后的硅试样表面纹理深度和表面粗糙度均随激光加工间距的增加而逐渐变大,试样表面的去除量随光照时间的增加而增大.通过激光加工和沉积自组装分子膜,硅试样表面的水接触角显著增大,最大可达到156°,且试样的水接触角随激光加工间距的减少而增大.试样接触角测量值与Cassie模型预测值相一致,当点阵直径与加工间距比＜0.510时,硅试样表面为超疏水表面.
关键词:
超疏水
,
硅
,
激光加工
,
自组装分子膜
,
接触角
连峰
,
张会臣
,
常允乐
,
徐喆
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.023
通过自组装技术在 A l-Mg 合金表面制备自组装分子膜,采用接触角测量仪测定了自组装分子膜的水接触角,采用多功能摩擦磨损试验机对制备不同自组装分子膜的 A l-Mg 合金在3种润滑方式下进行摩擦磨损实验。结果表明,制备自组装分子膜可显著改变Al-Mg 合金的表面润湿性,制备 FDTS、FOTS、OTS自组装分子膜的表面呈疏水性,制备 MPS、APS自组装分子膜的表面则呈亲水性,5种自组装分子膜接触角由大到小的顺序为 FDTS>FOTS>OTS>MPS>APS。自组装分子膜的疏水性越强,Al-Mg 合金的摩擦系数越小。同种自组装分子膜在干摩擦条件下摩擦系数最大,浸水润滑条件下摩擦系数有所下降,喷水润滑条件下摩擦系数最小。
关键词:
A l-Mg合金
,
自组装分子膜
,
接触角
,
浸水润滑
,
喷水润滑
连峰
,
李廷举
,
胡国兵
,
金俊泽
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.12.010
对Al-18% (质量分数) Si合金进行磷盐变质处理,分别在变质剂反应温度保温20,40min,发现不施加强磁场条件下,凝固组织中的初晶Si相集中在试样周边附近,试样中心处为共晶组织.施加强磁场条件下,凝固组织中的初晶Si相分布在整个试样中.施加强磁场后试样中的初晶Si的尺寸比没有被施加强磁场的试样中的初晶Si尺寸大.
关键词:
强磁场
,
变质处理
,
初晶Si
,
共晶组织
连峰
,
张会臣
,
庞连云
,
朱海波
稀有金属材料与工程
采用激光加工在Ti6Al4V试样表面加工不同间距的点阵结构,采用自组装技术制备4种自组装分子膜.通过表面形貌和接触角的测量表征试样的表面特性.结果表明:通过激光点阵加工和沉积自组装分子膜,可显著增加Ti6Al4V试样的水接触角.长链分子FDTS、FOTS和OTS制备的自组装分子膜,使Ti6Al4V试样的接触角均大于150°,形成超疏水表面,其中沉积FDTS自组装分子膜时,试样的接触角最大,可达164.5°.沉积短链分子MPS自组装分子膜时,只有当激光加工间距为50μm时,试样方可形成超疏水表面；间距增大后,试样表面变成疏水表面.沉积4种自组装分子膜时,试样的接触角均随激光点阵加工间距的增大而减小.
关键词:
钛合金
,
激光加工
,
点阵结构
,
自组装分子膜
,
超疏水
连峰
,
张会臣
,
高玉周
,
庞连云
稀有金属材料与工程
为研究表面纹理和表面膜对材料抗空蚀特性的影响,采用激光表面改性的方法对Ti6Al4V合金进行纹理加工,在纹理加工试样上采用自组装技术制备自组装分子膜.采用接触角测量表征试样的表面特性,通过对试样的抗空蚀特性进行测试和对试样空蚀前后的表面形貌进行观测,分析试样的空蚀发生机制.结果表明,Ti6Al4V试样上激光加工表面纹理可显著提高其抗空蚀能力,纹理加工试样上制备自组装分子膜,由于具有疏水特性可以进一步改善试样的抗空蚀能力;网格纹理试样的抗空蚀能力由于表面硬度高、硬度梯度大及突起高硬度点分布均匀而强于直线纹理试样;沉积薄膜纹理试样的抗空蚀能力随着间距的增大而增大,未沉积薄膜试样的抗空蚀能力随着间距的增大而减小.
关键词:
钛合金
,
空蚀
,
激光加工
,
表面纹理
,
自组装分子膜
连峰
,
臧路苹
,
项秋宽
,
张会臣
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00342
为提高钛合金在海水中的摩擦性能, 采用激光加工技术分别制备具有网格和点阵微结构的超疏水Ti6Al4V合金表面. 采用HSR-2M高速往复摩擦试验机研究其在人工海水介质中的摩擦学行为, 并与水介质比较. 结果表明, 超疏水Ti6Al4V合金表面的摩擦系数和磨损量(体积)均显著小于Ti6Al4V基体. 海水介质中, 与空白样相比, 点阵和网格表面的摩擦系数分别减小了17.8%和11.7%, 磨损量分别减小了36.8%和57.5%. 超疏水Ti6Al4V合金表面在海水介质中的摩擦系数小于水介质中, 磨损量大于水介质中. 超疏水钛合金表面的制备显著提高了钛合金在海水中的摩擦性能.
关键词:
超疏水
,
钛合金
,
人工海水
,
摩擦系数
,
磨损量
马明明
,
连峰
,
臧路苹
,
项秋宽
,
张会臣
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00257
采用激光刻蚀技术在5083船用铝合金表面分别构建出深度为15和30 μm的圆台形凹坑织构,利用涂覆SiO2和低表面能修饰改变表面润湿性,制备超疏水且疏油的双疏表面。采用HSR-2M高速往复摩擦试验机测试其在水、海水和油介质中的摩擦学性能。结果表明,凹坑深度为30 μm的表面的双疏性能强于凹坑深度15 μm的表面,摩擦学性能也更优。与单纯的织构表面相比,将织构和化学组分相结合的双疏表面可以更加显著地提高摩擦学性能。双疏表面在油介质中的摩擦系数和磨损量最小,在海水中的摩擦系数小于在水中,磨损量大于在水中。仿真计算结果表明,随着圆台形凹坑深度的增大,润滑膜承载力先增大后减小。当凹坑深度为75 μm时润滑膜承载力最大。研究结果表明,双疏表面可以显著提高铝合金在润滑介质中的摩擦学性能。
关键词:
铝合金
,
凹坑
,
双疏表面
,
润滑
,
摩擦学性能
连峰
,
任洪梅
,
管善堃
,
张会臣
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00159
采用激光刻蚀技术在钛合金表面分别构筑网格、直线、点阵3种微结构,采用溶胶-凝胶法将纳米SiO2粒子涂覆在微结构上,制备分别具有微结构/微纳结构的疏水/超疏水表面利用小球藻附着面积评价表面的抗海洋生物附着性能,利用动态冲刷实验评价小球藻的附着强度.结果显示:具有微结构的疏水/超疏水表面符合Wenzel模型,具有微纳结构的超疏水表面符合Cassie模型,且其表面抗附着性能更优,附着强度更小;网格表面的超疏水自清洁性能最强,抗附着性能最优,附着强度最小,其次是直线,再次是点阵;随着微结构间距的增大,接触角减小,滚动角增大,抗附着性能降低,附着强度增大.
关键词:
疏水
,
超疏水
,
钛合金
,
小球藻
,
附着
