冷喷涂参数对合金钢表面Ni涂层显微组织和腐蚀防护性能的影响

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作者 丛大龙 殷宇 +7 位作者 张立业 代野 周富 花泽荟 王旋 白懿心 彭冬 丁星星 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期242-251,共10页

目的提高核电管道用合金钢材料的耐腐蚀性能。方法采用中低压冷喷涂工艺在30CrMnSi低合金钢表面制备了Ni涂层,使用数码相机、扫描电镜、电化学工作站等重点研究了喷涂工艺参数(喷涂气体压力和温度)对涂层显微组织、电化学性能和耐盐水... 目的提高核电管道用合金钢材料的耐腐蚀性能。方法采用中低压冷喷涂工艺在30CrMnSi低合金钢表面制备了Ni涂层,使用数码相机、扫描电镜、电化学工作站等重点研究了喷涂工艺参数(喷涂气体压力和温度)对涂层显微组织、电化学性能和耐盐水性能的影响。结果采用CS1(0.8 MPa-150℃)、CS_(2)(1.0 MPa-200℃)、CS3(1.5 MPa-200℃)和CS4(1.7 MPa-250℃)参数制备的冷喷Ni涂层,涂层厚度由155μm增加至265μm,涂层孔隙率由3.5%降低至0.9%,自腐蚀电位(Ecorr)由‒0.623V增加至‒0.328V(vs.SCE),腐蚀电流密度(Jcorr)由4.3×10^(‒5)A/cm^(2)降低至4.4×10^(‒6) A/cm^(2);4种工艺条件下的冷喷Ni涂层经1000 h人造海水浸泡试验后,对基体仍存在腐蚀保护作用。结论冷喷Ni涂层在人造海水环境中的退化机制源于涂层表面的疏松性质和内部孔隙。浸泡初期,氯离子快速渗透进涂层内部并形成可溶性的氯化物,生成较为封闭的腐蚀坑;随着浸泡时间的延长,涂层内部的孔隙逐渐被这些产物填充满,腐蚀表层变得更加稳定和致密,并逐渐形成了保护层,从而阻断了新鲜氯离子的进一步补充;浸泡后期,阻塞区内外电化学条件的显著差异,加速了腐蚀坑内金属的腐蚀进程,堆积在表层的腐蚀产物体积膨胀或在应力作用下产生了裂纹,氯离子通道再次打开,腐蚀产物不断向外排出,腐蚀表层逐渐脱落。通过提高喷涂压力和喷涂温度,可有效提高冷喷Ni涂层的致密度和结合强度,有力抑制了涂层在盐水环境中的腐蚀扩展过程。通过积累不同工艺条件下冷喷涂Ni基涂层在人造海水环境中的腐蚀失效数据,为冷喷涂Ni基涂层工程化应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 冷喷涂 合金钢 Ni涂层 显微组织 腐蚀防护 耐盐水性能

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化学气相沉积陶瓷薄膜高温摩擦磨损性能研究

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作者 王旋 殷宇 +9 位作者 张立业 代野 周富 彭冬 白懿心 丁星星 董玲抒 花泽荟 戴明辉 丛大龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期68-76,共9页

目的对比研究不同陶瓷薄膜的耐高温磨损性能。方法采用化学气相沉积工艺制备了TiN/TiCN、TiN/Al_(2)O_(3)、TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)3种陶瓷薄膜。通过划痕测试、显微硬度测试、高温摩擦磨损试验等测试方法,分别表征并评价3种陶瓷薄膜的附... 目的对比研究不同陶瓷薄膜的耐高温磨损性能。方法采用化学气相沉积工艺制备了TiN/TiCN、TiN/Al_(2)O_(3)、TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)3种陶瓷薄膜。通过划痕测试、显微硬度测试、高温摩擦磨损试验等测试方法,分别表征并评价3种陶瓷薄膜的附着力、硬度、耐600℃高温磨损性能,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对磨痕形貌进行分析。结果化学气相沉积制备的3种陶瓷薄膜结构致密,无孔隙、裂纹等缺陷,且与基材结合界面良好,其中,TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)多层薄膜与基体结合力最佳,为68.53 N,但其表层Al_(2)O_(3)薄膜与中间层TiCN薄膜结合强度较弱。600℃高温摩擦磨损结果表明,TiN/Al_(2)O_(3)薄膜具有最高的高温摩擦因数,平均为0.51,但其耐高温磨损性能最佳,体积磨损率为0.58×10^(‒5)mm^(3)/(N·m);而TiN/TiCN薄膜具有最低的高温摩擦因数,平均为0.37,但其耐高温磨损性能最差,体积磨损率为4.23×10^(‒5) mm^(3)/(N·m)。结论3种陶瓷薄膜高温摩擦磨损的主要损伤形式各异,TiN/TiCN薄膜的主要磨损机制为黏着磨损、氧化磨损和疲劳磨损,TiN/Al_(2)O_(3)薄膜的主要磨损机制为磨粒磨损,TiN/TiCN/Al_(2)O_(3)多层薄膜的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。TiN/Al_(2)O_(3)薄膜的耐高温磨损性能最佳是由于其硬度较高,且化学性质稳定,主要磨损形式为磨粒磨损,较难被磨损去除。而TiN/TiCN薄膜耐高温磨损性能最差是由于TiCN薄膜硬度较低,在高温摩擦作用下,会发生氧化磨损、黏着磨损、疲劳磨损等多种损伤形式。 展开更多

关键词 化学气相沉积 陶瓷薄膜 高温摩擦磨损 结合力 耐磨性 磨损机制

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锆钛酸铅压电陶瓷元件高温老化行为及其微观机制 被引量：1

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作者 王旋 宋凯强 +6 位作者 张敏 丛大龙 彭冬 丁星星 白懿心 黄安畏 李忠盛 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第18期31-38,共8页

长时高温作用会显著加速压电陶瓷元件电学性能的退化,极大地影响压电元件使用寿命。本工作在85、125和150℃下对PZT压电陶瓷元件进行长时老化处理,研究并分析了高温老化过程中PZT陶瓷元件电学性能退化规律及其微观机制。压电常数与介电... 长时高温作用会显著加速压电陶瓷元件电学性能的退化,极大地影响压电元件使用寿命。本工作在85、125和150℃下对PZT压电陶瓷元件进行长时老化处理,研究并分析了高温老化过程中PZT陶瓷元件电学性能退化规律及其微观机制。压电常数与介电常数随老化周期延长均退化明显,初期退化速率较慢,后期退化加快并逐渐趋于稳定,介电常数和压电常数退化均符合Boltzmann变化规律。85℃和125℃下老化49 d时,元件介电常数退化率达到最大,分别为31.01%和36.48%;压电常数退化率达到最大,分别为11.57%和19.02%。PZT压电元件介电性能退化主要由表面Ag电极内结构退化、Ag/PZT界面弱化及PZT陶瓷退极化三方面所贡献,其中界面弱化和陶瓷退极化占主导。长时高温作用促使Ag电极逐渐缓慢氧化生成Ag2S,晶粒收缩产生大量孔洞,导致Ag电极致密度下降和Ag/PZT界面分层,降低了Ag/PZT的电容率;此外,长时高温作用加速了PZT陶瓷电畴转向无序状态,促进氧空位位移钉扎电畴壁,导致了PZT压电元件介电性能退化。 展开更多

关键词 Ag电极 PZT陶瓷 高温老化行为 表面氧化 界面弱化 退极化

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AlN覆铜板盐雾环境下的退化行为研究

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作者 王旋 吴护林 +8 位作者 李忠盛 宋凯强 丛大龙 黄安畏 张敏 丁星星 彭冬 白懿心 魏子翔 《装备环境工程》 CAS 2023年第7期142-149,共8页

目的研究AlN覆铜板在盐雾环境下的性能退化及其微观机制。方法采用交替喷雾和干燥方法对AlN覆铜板进行15周期的中性盐雾试验,并在第1、3、6、10、15周期时检测其相关性能。主要通过击穿电压测试、介电性能测试和导热性能测试等方法,分... 目的研究AlN覆铜板在盐雾环境下的性能退化及其微观机制。方法采用交替喷雾和干燥方法对AlN覆铜板进行15周期的中性盐雾试验,并在第1、3、6、10、15周期时检测其相关性能。主要通过击穿电压测试、介电性能测试和导热性能测试等方法,分别评价AlN覆铜板的电绝缘特性、介电损耗及导热系数,并通过扫描电镜和能谱测试对试样表面/截面微观形貌和元素变化进行分析。结果AlN覆铜板导热系数和击穿电压随盐雾试验周期的增长而逐渐退化,最大退化率分别为13.2%和73.8%。介电损耗明显增加,盐雾试验15周期后,在低频区域的最大值约为1.3。Cu电极发生明显腐蚀,生成大量绿色腐蚀产物,导致表面Ni-P镀层脱落失效。H2O分子扩散进入AlN陶瓷内部,在局部区域造成陶瓷水解,逐渐形成微裂纹。结论盐雾试验过程中,Ni-P镀层逐渐开裂剥落,Cu电极表面最终形成大面积疏松多孔的腐蚀产物层。H2O、Cl–、Na+等逐渐溶解扩散进入AlN陶瓷,导致陶瓷中空位、裂纹、杂质缺陷浓度增加,二者都会增强导热过程中的声子-缺陷散射,进而导致AlN覆铜板导热系数退化。 展开更多

关键词 AlN覆铜板 盐雾 导热系数 击穿电压 腐蚀产物 声子-缺陷散射

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YSZ-W复合涂层的制备及抗烧蚀性能研究 被引量：4

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作者 白懿心 王全胜 宁先进 《装备环境工程》 CAS 2021年第2期83-89,共7页

目的在TC4表面制备均匀致密的YSZ-20%(体积分数)W(ZW2)复合涂层,以提高其抗烧蚀性能,并对其在超音速燃流中的烧蚀响应机制进行初步探究。方法以8YSZ和W粉为原料,采用喷雾干燥-真空烧结工艺制备喷涂用ZW2复合粉末,利用大气等离子喷涂技术... 目的在TC4表面制备均匀致密的YSZ-20%(体积分数)W(ZW2)复合涂层,以提高其抗烧蚀性能,并对其在超音速燃流中的烧蚀响应机制进行初步探究。方法以8YSZ和W粉为原料,采用喷雾干燥-真空烧结工艺制备喷涂用ZW2复合粉末,利用大气等离子喷涂技术(APS)制备ZW2复合涂层,采用超音速火焰冲刷法(SCF)测试涂层的抗烧蚀性能。结果在1500℃的真空环境下烧结2 h后,ZW2复合粉末原始颗粒之间的结合方式由PVA交联结合转变为冶金结合,烧结粉末的松装密度和流动性较造粒粉末分别提升632.3%和39.8%。APS制备的ZW2涂层的孔隙率为9.5%±0.8%,经SCF考核5 s后,500μm厚的ZW2涂层可以使TC4钛合金基体免于烧蚀,仅在ZW2涂层表面形成了厚度约为30μm的ZrO2-WO3疏松顶层。结论利用APS工艺可以制备均匀致密的ZW2复合涂层,真空烧结处理提高了ZW2复合粉末的APS工艺适应性。ZW2涂层有效地提高了TC4的抗烧蚀性能,烧蚀过程中低熔点WO3的形成缓解了烧蚀过程中涂层内部的热应力,从而避免了涂层提前剥落失效。 展开更多

关键词 抗烧蚀性能 YSZ-20%W 真空烧结 大气等离子喷涂 超音速火焰冲刷

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无人机用航空铝合金材料激光毁伤特性缩比实验研究 被引量：1

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作者 刘坤 张庆霞 +3 位作者 孙淑伟 白懿心 汤伟 郑长彬 《装备环境工程》 CAS 2022年第12期66-72,共7页

目的通过开展激光对无人机用航空铝合金材料的缩比毁伤实验,为研究激光对无人机的毁伤特性及规律奠定基础,为激光武器的战技指标论证提供科学可靠的参考数据。方法采用缩比模型法,利用激光对航空铝靶板进行毁伤实验,记录烧穿时间、光斑... 目的通过开展激光对无人机用航空铝合金材料的缩比毁伤实验,为研究激光对无人机的毁伤特性及规律奠定基础,为激光武器的战技指标论证提供科学可靠的参考数据。方法采用缩比模型法,利用激光对航空铝靶板进行毁伤实验,记录烧穿时间、光斑直径、激光功率等参数,并通过等效性修正实验对毁伤规律进行分析。结果毁伤缩比实验中,随着尺度律cP的增加,航空铝板的平均击穿时间逐渐延长,击穿所需的激光能量密度基本符合线性增加规律。修正实验中,随着航空铝板厚度的增加,击穿时间逐渐延长,实验拟合曲线与理论曲线具有较好的一致性。结论通过缩比实验与修正实验,可建立激光对航空铝合金材料的毁伤模型公式,根据激光参数推算毁伤阈值及击穿时间。 展开更多

关键词 铝合金 激光辐照 激光毁伤 尺度律 等效缩比模型 无人机

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铌合金表面热防护涂层研究进展 被引量：4

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作者 张霞 张晶 +4 位作者 柳岩 李然 侯军 白懿心 丛大龙 《装备环境工程》 CAS 2020年第11期125-131,共7页

作为武器装备、航空航天等多种现代工业领域热端部件中应用十分广泛的结构材料,铌合金在高温富氧燃流的冲刷下会发生严重的烧蚀现象,进而影响了其在超高温环境下的使用性能。研究发现,采用表面涂层技术能够有效提升铌合金的高温抗烧蚀... 作为武器装备、航空航天等多种现代工业领域热端部件中应用十分广泛的结构材料,铌合金在高温富氧燃流的冲刷下会发生严重的烧蚀现象,进而影响了其在超高温环境下的使用性能。研究发现,采用表面涂层技术能够有效提升铌合金的高温抗烧蚀性能。因此结合热端部件富氧、超高温的实际服役环境,首先介绍了国内外铌合金表面抗氧化烧蚀涂层领域的研究现状,对比分析了金属基和硅系陶瓷抗烧蚀涂层各自在抗氧化烧蚀性能上的优缺点;然后综述了近年来国内外有关热障涂层的研究进展,归纳总结了ZrO2基陶瓷涂层、稀土锆酸盐陶瓷涂层以及钙钛矿结构陶瓷涂层三种热障涂层材料的特点;最后对铌合金表面热防护涂层的结构设计以及未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 热端部件 铌合金 表面涂层技术 抗氧化烧蚀涂层 热障涂层 研究进展

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冷喷涂Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层在海洋大气环境下的腐蚀行为研究 被引量：3

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作者 丰雷 丁星星 +4 位作者 宋凯强 王旋 白懿心 彭冬 丛大龙 《装备环境工程》 CAS 2022年第3期87-93,共7页

目的 研究海洋大气环境对冷喷涂Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层腐蚀损伤行为的影响,为提高合金钢的耐腐蚀性能提供依据。方法 采用冷喷涂技术在合金钢30CrMnSi表面制备Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层,在万宁近海岸户外和海洋平台分别暴露6个月后,采用... 目的 研究海洋大气环境对冷喷涂Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层腐蚀损伤行为的影响,为提高合金钢的耐腐蚀性能提供依据。方法 采用冷喷涂技术在合金钢30CrMnSi表面制备Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层,在万宁近海岸户外和海洋平台分别暴露6个月后,采用扫描电镜、电化学工作站等分析检测技术,研究Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层在万宁海洋大气环境下的腐蚀行为。结果 近海岸户外暴露6个月后,试样表面盐霜覆盖均匀,局部区域出现了浅红褐色的腐蚀锈迹;海洋平台暴露6个月后,表面盐霜覆盖不均匀,未观察到喷涂态涂层搭接的特征,涂层表层发生粉化。结论 在万宁近海岸户外暴露6个月后,冷喷涂Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层只是表层发生了轻微腐蚀,主体结构较为完整,仍能有效防护基体腐蚀。近海岸平台暴露6个月后,大量Al_(2)O_(3)颗粒的剥落以及腐蚀介质的进一步扩散,导致涂层中出现裂纹,大大加速了涂层的腐蚀。 展开更多

关键词 冷喷涂 Ni/Al_(2)O_(3)复合涂层 盐雾 腐蚀

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我追--《追风筝的人》读后感

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作者 白懿心 《新作文（教研）》 2017年第12期133-133,共1页

或许是人生阅历的浅薄,或许是无宗教信仰,亦或许是对阿富汗历史的空白,当我第一遍翻阅完《追风筝的人》时,坦白地说,我没有悟出其中深意.但每每开卷,我都身临其境,目睹着一个从未接触过的世界:战火纷飞、民不聊生、流离失所、寄人篱下... 或许是人生阅历的浅薄,或许是无宗教信仰,亦或许是对阿富汗历史的空白,当我第一遍翻阅完《追风筝的人》时,坦白地说,我没有悟出其中深意.但每每开卷,我都身临其境,目睹着一个从未接触过的世界:战火纷飞、民不聊生、流离失所、寄人篱下……故事的主人公是阿米尔,他是少爷,而小他一岁的、天生便是兔唇的哈桑是仆人,他们从小都失去了妈妈.自幼吃同一个奶妈的母乳,相伴成长,拥有着似乎牢不可破的情谊.风筝是他们彼此友谊的印证,也是他们故事的牵连线.在冬日斗风筝大赛中,一个放,一个追,两人奋力拼搏、配合默契. 展开更多

关键词 风筝 宗教信仰 阿富汗 主人公 故事 奶

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牛骨转化双相磷酸钙的制备及表征

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作者 宋绍旗 白懿心 +3 位作者 张忱一 石艳松 尤东阳 郝琪 《山东工业技术》 2017年第1期3-3,共1页

多孔双相磷酸钙,即多孔羟基磷灰石HA与β磷酸三钙β-TCP的复合物,是近年来研究广泛的一种骨修复材料,用于各类骨缺损的修复,本文研究了牛骨的前处理方法,对制得的牛松质骨进行了表征。材料中TCP及TTCP的比例随着煅烧温度的升高、时间的... 多孔双相磷酸钙,即多孔羟基磷灰石HA与β磷酸三钙β-TCP的复合物,是近年来研究广泛的一种骨修复材料,用于各类骨缺损的修复,本文研究了牛骨的前处理方法,对制得的牛松质骨进行了表征。材料中TCP及TTCP的比例随着煅烧温度的升高、时间的增加而增加,材料中的晶粒也逐渐变大,制品适宜作为骨修复材料应用。本文以新鲜成年牛股骨为原料,采用先酸性、后常规的浸泡顺序模拟植入人体后的环境变化,研究了多孔BCP材料植入体内后沉积类骨磷灰石的情况。 展开更多

关键词 多孔BCP 煅烧牛骨 双相磷酸钙

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高中语文高效学习方法探究 被引量：1

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作者 白懿心 《学园》 2017年第32期55-56,共2页

随着教育改革的越加深化,各大中小学对于提高学生学习效率,进而促进学校整体教学质量的提升也越来越重视,高中语文是一门言语性学科,该课程传授包含文言文、阅读写作、诗词佳句、词汇辨析等综合类知识,学习语文对于高中学生极为重要,既... 随着教育改革的越加深化,各大中小学对于提高学生学习效率,进而促进学校整体教学质量的提升也越来越重视,高中语文是一门言语性学科,该课程传授包含文言文、阅读写作、诗词佳句、词汇辨析等综合类知识,学习语文对于高中学生极为重要,既可以赋予学生基本知识,同时还可以提高学生的语言交流能力。学生要做到对于语文课本知识的融会贯通和有效学习,需要拥有一套高效率的学习方法才可以在学习语文知识中达到事半功倍的效果。本文通过探究高中学校以及学生本身如何更有效地学习语文知识,以求所探究的方法可以被学生运用到实践中,提高学习语文课程的效率,提升整体的学习成绩。 展开更多

关键词 高中语文 高效率学习方法 远程网络 合作学习

原文传递