王桂峰
,
田宗军
,
黄因慧
,
刘志东
,
高雪松
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.09.002
利用建立的点阳极电沉积时枝晶分形生长模型,对圆形电解池点阳极电沉积二维枝晶簇的形貌进行了模拟.以点状金属镍为阳极,环状石墨为阴极,用自行设计的实验设备,采用射流电沉积的方法制备了二维的金属镍枝晶簇以验证模拟结果.结果表明:镍沉积层的形貌特征为具有分形结构的枝晶簇,这与模拟结果具有很好的相似性,表明该模型能够准确地表述圆形电解池点阳极电沉积时枝晶的生长过程,从而对枝晶分形生长的实验研究具有很好的指导意义.
关键词:
镍
,
分形
,
射流电沉积
高雪松
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
沈理达
,
王桂峰
材料热处理学报
以常规和纳米团聚体ZrO3-7wt%Y2O3复合陶瓷粉末为材料,采用等离子喷涂工艺在TC4钛合金表面制备了常规和纳米结构陶瓷涂层,并对其进行冲蚀实验,研究了涂层微观组织和性能对涂层抗冲蚀性能的影响,以及不同工艺参数下涂层冲蚀性能.用扫描电镜(SEM)和XRD分析了涂层组分和微观结构,同时利用显微硬度计对涂层的硬度进行了测试.结果表明,等离子喷涂纳米ZrO2涂层抗冲蚀性能明显高于常规ZrO2涂层.当冲蚀角为90°时冲蚀失重最大,表现为脆性冲蚀,随着速度的增大冲蚀失重也随之增加.等离子喷涂纳米ZrO2涂层由熔化区和部分熔化区组成,部分熔化区属微纳米结构,熔化区在沉积急冷和冲击应力的作用下会形成细晶,微纳米结构与细晶共同作用下的纳米陶瓷涂层的平均粒度将远远小于常规陶瓷涂层的平均粒度,使其硬度增加;微纳米区域在涂层中其局部晶界的强度特别高,裂纹难以沿着晶界扩展,起到了良好的增韧的作用,硬度和韧性的提高使涂层的抗冲蚀性能增强.
关键词:
等离子喷涂
,
纳米ZrO2涂层
,
TC4合金
,
冲蚀
王桂峰
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
陈劲松
,
高雪松
电镀与涂饰
采用点电极电沉积的方法,在环形电解池中用自行设计的试验装置研究了不同电压和NiS04质量浓度时,析氢对电沉积金属镍枝晶二维生长行为的影响.研究发现,析氢对沉积产物的形貌影响显著,氢气的大量析出有利于枝晶产生分枝,使沉积物的形貌趋于致密.
关键词:
镍
,
电沉积
,
析氢
,
枝晶
,
生长
,
分形维数
,
形貌
田宗军
,
王桂峰
,
黄因慧
,
刘志东
,
陈劲松
,
高雪松
机械工程材料
基于有限扩散凝聚(DLA)模型建立了平行板电极喷射电沉积的模型,实现了对平行板电极喷射电沉积不同生长阶段的模拟;并以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,制备了二维的金属镍枝晶簇,并将模拟结果与试验结果进行了对比.结果表明:在石墨基体上制备的镍枝晶簇与计算机模拟的结果非常相似,利用此模型模拟平行板电极喷射电沉积中枝晶的分形生长是可行的.
关键词:
镍
,
喷射电沉积
,
分形
,
枝晶
田宗军
,
高雪松
,
黄因慧
,
刘志东
,
沈理达
,
王东生
稀有金属材料与工程
研究TiAl合金表面等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层在850℃下对75%Na2SO4+25%Nacl熔盐的热腐蚀行为,及对TiAl金属间化合物抗高温热腐蚀性能的影响.研究表明,在850℃,等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层由于生成Cr2O3,NiO和NiCr2O4等各种氧化物组成的氧化层,显著提高了TiAl基体的抗热腐蚀性能.在热腐蚀过程中,S元素以Ni元素为载体,逐步渗入涂层中,生成过渡产物Ni3S2.随着O分压的升高,反应进入了氧化阶段,生成Cr2O3、NiO等氧化物,随着两种物质含量的增加,最后发生固相反应,生成尖晶石结构的NiCr2O4化合物.过渡产物Ni3S2与腐蚀介质中的Cl-离子形成微电池,可以加快热腐蚀反应速度.
关键词:
热腐蚀
,
MCrAlY涂层
,
等离子喷涂
王桂峰
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
陈劲松
,
高雪松
电镀与涂饰
doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2007.11.001
以环形金属镍为阳极,石墨芯为阴极,利用点电极电沉积法制备了具有明显分形结构的二维金属镍枝晶;再以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的试验设备,通过喷射电沉积法制备了准二维金属镍枝晶簇.采用计算机软件,求得点电极电沉积和平行板电极喷射电沉积所得沉积物的分形维数分别为1.556 387和1.753 856.两种电沉积方法都适用于金属枝晶的研究.点电极电沉积过程中,电流随时间的延长而逐渐增大;平行板电极喷射电沉积过程中,电压随时间的延长而逐渐降低.
关键词:
石墨
,
镍
,
枝晶
,
喷射电沉积
,
制备
,
分形维数
王桂峰
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
高雪松
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.6.005
将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了射流电沉积中枝晶的分形生长.以平行板金属镍为阳极,石墨板为阴极,用自行设计的实验设备,通过定点喷射电沉积法制备了二维分形的镍枝晶,并采用扫描喷射电沉积法成功地改变了枝晶的分形生长,实现了枝晶的可控交织生长,进而制备了二维多孔金属材料.结果表明,扫描喷射电沉积是可以成功制备多孔金属,从而为高性能多孔金属材料的制备提供了一种全新的方法.
关键词:
镍
,
喷射电沉积
,
枝晶
,
分形
,
多孔
王桂峰
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
陈劲松
,
高雪松
机械工程材料
以环形金属镍为阳极,石墨为阴极,用自制试验设备研究了不同外加电压、电解液浓度以及温度等试验条件下金属镍二雏电沉积生长的行为特性,并从分形维数的角度对其进行分析.结果表明:在试验的电压范围内,随着外加电压的增大,沉积产物形貌向疏松分枝的结构发展,分形雏数的增长出现了波动;随着硫酸镍浓度的增大,枝晶形貌有由开放型向致密型转变的趋势,分形雏数随之加大;随着温度的升高,沉积产物的枝晶逐渐呈致密化,沉积产物分形维数呈增大的趋势.
关键词:
镍
,
电沉积
,
枝晶
,
分形维数
高雪松
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
沈理达
,
王东生
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.12.011
通过扫描电镜、能谱仪、X 射线衍射仪分析纳米TiO_2在陶瓷材料与NiCoCrAl黏结层激光重熔等离子喷涂结合界面的扩散现象,并对纳米TiO_2在陶瓷涂层中的作用机理进行探讨.结果表明:激光重熔过程中,纳米TiO_2充当了陶瓷材料增韧介质与导热介质的角色,在起到微裂纹增韧陶瓷材料作用的同时,将激光高能束产生的热量均匀传递给周围Al_2O_3,并由于自身的熔化而起到黏结相的作用,使陶瓷涂层更加均匀致密;陶瓷材料中的纳米TiO_2明显向界面结合侧扩散偏聚并发生化学反应,实现陶瓷涂层与黏结层材料的化学结合.
关键词:
纳米TiO_2
,
激光重熔
,
等离子喷涂
,
Al_2O_3
高雪松
,
田宗军
,
刘志东
,
沈理达
,
黄因慧
复合材料学报
利用激光烧结技术制备316不锈钢/MCrAlY复合多孔金属材料。利用扫描电镜及轮廓仪表征了激光烧结试样的形貌, 研究了在激光作用下聚苯乙烯空心球造孔剂的造孔机制。同时对烧结试样的力学性能及高温抗氧化性能进行了测试。结果表明： 成形孔洞平均分布在20 μm左右, 孔隙率为61%, 孔洞与孔洞之间有序的排布, 孔壁之间连接较好, 贯通性良好, 聚苯乙烯空心球造孔剂起到了重要的作用。烧结试样压缩强度达到4.78 MPa; 在900℃下氧化50 h增重仅为3.49 mg/cm^2。
关键词:
激光烧结
,
多孔金属
,
抗氧化
,
MCrAlY
,
微观结构
