【摘 要】
：
本文采用反应共溅射方法制备出一系列不同Nb含量的Zr-Nb-N纳米结构涂层,并研究了Nb掺杂对涂层元素组成、组织结构、力学性能以及抗氧化性能的作用规律及机制.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层微观结构、成分及形貌进行分析.X射线衍射分析显示,ZrN中Zr原子被Nb原子取代,形成固溶体结构,且Zr-Nb-N涂层不受Nb掺杂含量的影响均呈现出(200)择优取向生长特征.当Nb含量由0增
【机 构】
：
厦门大学 化学化工学院,福建厦门 361005 厦门理工学院 材料科学与工程学院,福建厦门 361
【出 处】
：
第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
论文部分内容阅读
本文采用反应共溅射方法制备出一系列不同Nb含量的Zr-Nb-N纳米结构涂层,并研究了Nb掺杂对涂层元素组成、组织结构、力学性能以及抗氧化性能的作用规律及机制.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层微观结构、成分及形貌进行分析.X射线衍射分析显示,ZrN中Zr原子被Nb原子取代,形成固溶体结构,且Zr-Nb-N涂层不受Nb掺杂含量的影响均呈现出(200)择优取向生长特征.当Nb含量由0增加至2.0 at.％时,涂层晶粒尺寸由32.3±1.9 nm减少至24.2±2.1 nm,表明Nb元素的引入对涂层起到了晶粒细化作用.扫描电镜分析表明,随着Nb元素掺杂量增加,Zr-Nb-N涂层均具有致密的柱状晶结构特征,属于Zone T结构.利用纳米压痕测试Zr-Nb-N涂层的纳米硬度,测试结果表明随着Nb掺杂量增加,涂层硬度由23.9±0.7 GPa逐渐增加至28.4±0.5 GPa,归因于固溶强化及细晶强化机制.划痕实验表明,随着Nb含量增加,涂层膜基结合力由9.3±0.2 N增加至12.7±0.2 N,添加Nb元素可以提高Zr-Nb-N涂层的膜基结合力.经过650℃、2 h高温氧化,微观结构研究表明氧化层具有两相分层结构,即氧化层外层为m-ZrO2,而其内层则为t-ZrO2.此外,掺杂Nb元素可以增强t-ZrO2的相稳定性,抑制t-ZrO2向m-ZrO2相的转变.0.7 at.％Nb掺杂量的Zr-Nb-N涂层能够有效提高涂层抗氧化性能,而过量的Nb掺杂量将导致涂层抗氧化性能下降.
其他文献
由于熔覆材料与基体材料的热物性差异及激光加工工艺特点的影响，熔覆层在表现为拉应力的热应力作用下极易出现裂纹，这已然成为制约激光熔覆技术工业化应用的障碍。本文在304奥氏体不锈钢基体上激光熔覆Ni60A合金，同步对光束离开区域(距离光束2 mm)进行超声冲击，红外测温计显示冲击区域处在液-固双相区温度，相同激光加工参数未超声冲击试样作为对比，结果表明超声冲击后熔覆层表现为压应力，微观组织中粗大的树枝
本文制备了含不同尺寸微米金刚石的Ni-P金刚石化学复合镀层,观察了Ni-P金刚石复合镀层的形貌,分析了含不同尺寸金刚石Ni-P复合镀层在热处理前后的硬度和耐磨性.结果 表明,热处理前镀层为非晶结构,经过400℃×2h的热处理后镀层晶化为硬度更高的晶相Ni和Ni3P,且镀层更加均匀致密.热处理后镀层硬度明显增加,超过1200HV.热处理后镀层的摩擦系数减小,金刚石的加入使镀层的摩擦系数变大,随着金刚
采用空心阴极等离子体源渗碳技术对AISI 304L奥氏体不锈钢在渗碳温度450℃、气压500 Pa下进行表面改性处理,可以在AISI 304L奥氏体不锈钢表面获得C过饱和的高碳面心亚稳相(γC)改性层,连续均一的渗碳改性层厚达到20μm,表面峰值碳浓度为6.5 at.％.渗碳改性层表面显微硬度为HV0.25 N 7.5 GPa.在3.5％NaCl溶液中的阳极极化曲线表明,碳浓度为5 at.％以下时
激光冲击强化处理能在零件表面形成较深的残余压应力,显著提高零件的抗疲劳性能.为了研究工艺参数对大面积激光冲击薄板诱导的残余应力场的影响,利用ABAQUS有限元分析软件建立了大面积激光冲击强化35CD4合金钢薄板的三维有限元模型.编写了用户子程序VDLOAD,将激光冲击波压力载荷定义为时间、空间和位置的函数,采用完全显式计算,单点激光冲击的显式分析求解时间选取为10000 ns.通过调整模型参数获得
磁选态铯原子频标的关键器件是电子倍增器.其原理是通过材料的表面二次电子发射将铯离子信号进行放大，进而检出铯束偏转信号.MgO具有较好的二次电子发射能力而被广泛采用.制备MgO薄膜方法很多，包括高温氧化法，蒸发沉积，脉冲激光沉积和金属有机化学气相沉积等.为了提高其二次电子发射能力和降低工作电压，在MgO中掺杂其它元素是被认为是很好的方法.本文研究利用磁控溅射技术沉积Ti掺杂MgO薄膜.采用金属Ti和
ABSTRACT:A chrome-free colored Ti/Zr/Mo combined coating was formed on 6063aluminium profile by chemical conversion technology.The electrochemical tests (EIS)demonstrated that the polarization resista
Epoxy coatings, as the most commonly used anticorrosion coatings, has been applied for ships and bridges. However, they are susceptible to damage under stress, particularly under cyclic stress, and le
随着人们环保意识的提高和环保法规的要求日渐苛刻,开发无灰无硫的环境友好型多功能润滑添加剂成为迫切需求。离子液体由于具有优异的物理化学性质,如极低的蒸汽压,高粘度指数,不可燃,低凝点和出色的热稳定性,在润滑油基础油和添加剂方面表现出良好的摩擦学性能,已有诸多文献报道。然而,传统的离子液体通常含有卤素或者其制备过程中需要使用含有卤素的原料,这与绿色环保的理念相悖,因此,开发离子液体的绿色制备方法势在必
随着现代科技的进步,机械设备向节能、高温、高速和重载的方向发展.以三羟甲基丙烷等多元醇和脂肪酸为原料合成的多元醇酯在低温、热稳定、抗氧化和生物降解等方面明显优于矿物油,是专门为解决燃气涡轮发动机润滑要求而研制的,因此主要用作航空发动机油.同时由于其良好的性能,也被广泛地用作内燃机油、压已经成为具有广阔发展前景的一种生物润滑油组分缩机油、冷冻机油、高速齿轮油、金属加工液以及润滑脂基础油等,是目前应用