李伟洲王启民宫骏孙超姜辛
金属学报
doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2009.00472
为抑制合金元素的互扩散, 在Ni-Cr-Al-Y-Si涂层和DSM11基体间通过电弧离子镀技术一步制备了含扩散阻挡层 (DB)和黏结层(BC)的多层体系Ni-Cr-Al-Y-Si/DB/BC/DSM11. 由恒温氧化、循环氧化和粘胶拉伸实验考察了涂层的抗氧化性、 DB阻挡元素扩散能力和体系的界面结合强度. 结果表明, 含扩散阻挡层的多层能很好地保护基体材料, 经过1050 ℃恒温氧化100 h后, 试样表面形成连续致密的Al2O3膜, 外层中仅检测到微量的来自基体的合金元素; 经过1050 ℃↔室温(RT)循环氧化100 cyc后, DB与两侧材料的结合保持良好. 退火多层体系的界面结合强度达到63.6 MPa, 比不连续法制备的Ni-Cr-Al-Y/Cr-O-N/DSM11体系提高了约20 MPa. 一步法制备能提高含扩散阻挡层多层体系的界面结合强度, DB在恒温和循环氧化过程中能保持很好的抑制元素扩散的能力.
关键词:
扩散阻挡层
,
coating
,
anti-oxidation
,
interfacial adhesive strength
,
one-step deposition
韦静
,
张建辉
表面技术
目的研究人工心瓣热解碳涂层与基体结合强度的影响因素,从而分析提高人工心瓣寿命的途径。方法通过改进的剪切试验法,得到人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的平均界面剪切结合强度。利用有限元分析软件ANSYS建立三维模型,对人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的界面剪切应力进行分析,将分析结果与试验结果进行对比。利用ANSYS验证不同涂层厚度以及不同涂层弹性模量的情况下,界面剪切应力的变化情况。结果试验所得的平均界面剪切结合强度为5.535 MPa,有限元分析得到的平均结合强度值为5.98 MPa。随着涂层厚度的增加,涂层与基体结合强度降低；随着涂层弹性模量的增加,涂层与基体结合强度增大,但弹性模量并非越大越好,应有一个合适的值。结论ANSYS分析是准确的。制备热解碳涂层时,应尽量薄一些,热解碳的弹性模量相对石墨应尽量大一些。
关键词:
人工机械心瓣
,
热解碳涂层
,
石墨
,
界面结合强度
,
有限元分析
