EPDM绝热材料炭化层结构特征及其对烧蚀的影响 被引量：11

1

作者 陈剑 李江 +4 位作者 李强 刘洋 王德 孙翔宇 胡淑芳 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期122-125,130,共5页

以烧蚀发动机为主要试验手段,结合全自动密度仪、扫描电镜、微米CT等多种测试手段,对不同烧蚀环境下EP-DM绝热材料炭化层的结构特征及其对烧蚀的影响规律进行了深入研究。研究发现,炭化层呈多孔疏松结构,其孔隙大部分为开孔;EPDM绝热材... 以烧蚀发动机为主要试验手段,结合全自动密度仪、扫描电镜、微米CT等多种测试手段,对不同烧蚀环境下EP-DM绝热材料炭化层的结构特征及其对烧蚀的影响规律进行了深入研究。研究发现,炭化层呈多孔疏松结构,其孔隙大部分为开孔;EPDM绝热材料的炭化层存在致密/疏松结构,而这种结构与烧蚀环境有很大关系;在炭化层表面形成一定厚度的致密层对于减缓烧蚀有很大作用。对于致密层的形成机理进行了探讨,认为热解气体在炭化层特定温度部位沉积形成致密层的可能性较大。依据炭化结构特征过载条件下绝热材料的烧蚀可分为弱冲刷、沉积和强冲刷3种模式。通过不同配方绝热材料炭化层的对比分析发现,形成网络状的纤维骨架对EPDM绝热材料抗过载性能起着重要作用。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 绝热材料 三元乙丙 烧蚀 炭化层

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EPDM绝热材料炭化层的三维孔隙结构特征 被引量：6

2

作者 孙翔宇 张炜 +3 位作者 杨宏林 陈思 王德 高金凤 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期644-647,共4页

为了获得绝热材料炭化层的微观结构信息,建立了炭化层三维孔隙结构的微米CT无损测试方法。采用微米CT对EPDM绝热材料炭化层进行了无损扫描,运用三维图像处理软件对炭化层的系列无损扫描图片进行了三维重建。针对发动机热试车后EPDM绝热... 为了获得绝热材料炭化层的微观结构信息,建立了炭化层三维孔隙结构的微米CT无损测试方法。采用微米CT对EPDM绝热材料炭化层进行了无损扫描,运用三维图像处理软件对炭化层的系列无损扫描图片进行了三维重建。针对发动机热试车后EPDM绝热材料炭化层试样,结合二维图像分析软件,研究了烧蚀方向上炭化层的孔隙结构特征。结果表明,过载烧蚀试验发动机中形成的EPDM绝热材料炭化层从表层向下呈现致密-疏松结构,炭化层的平均孔径和孔隙率都逐步增大。 展开更多

关键词 EPDM绝热材料 炭化层 三维孔隙结构 微米CT 孔径 孔隙率

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单纯热化学烧蚀环境下EPDM绝热材料炭化层结构特征分析 被引量：8

3

作者 王书贤 何国强 +1 位作者 李江 刘泽祥 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期214-217,共4页

设计了一种低燃气流速(0.48 m/s)的烧蚀试验装置,在含铝1%的复合推进剂燃气环境中,对一种EPDM绝热材料进行了烧蚀试验,试验具有单纯热化学烧蚀的特点。对试验得到的炭化层表面、背面及断面进行了微观结构分析,此试验环境下的炭化层表面... 设计了一种低燃气流速(0.48 m/s)的烧蚀试验装置,在含铝1%的复合推进剂燃气环境中,对一种EPDM绝热材料进行了烧蚀试验,试验具有单纯热化学烧蚀的特点。对试验得到的炭化层表面、背面及断面进行了微观结构分析,此试验环境下的炭化层表面均布颗粒状附着物;背面呈网状孔隙结构;断面具有上密下疏、分界清晰的特点。文中还对比了3种不同烧蚀环境下的炭化层结构,在恶劣的烧蚀环境下,炭化层上部致密层变薄。 展开更多

关键词 三元乙丙绝热材料 烧蚀试验 炭化层 结构特征

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膨胀型防火涂料炭化层形成过程的探讨 被引量：27

4

作者 杨卫疆 诸秋萍 +1 位作者 陆亨荣 林桂祥 《化学建材》 北大核心 2001年第6期20-23,共4页

炭化层的形成过程和最终状态是决定钢结构膨胀型防火涂料耐火极限的主要因素 ,因此 ,如何形成轻质、均匀、致密和强度高的炭化层是这类涂料研究和生产的技术关键。膨胀型防火涂料的炭化层形成过程是在高温条件下剧烈的化学反应过程 ,因... 炭化层的形成过程和最终状态是决定钢结构膨胀型防火涂料耐火极限的主要因素 ,因此 ,如何形成轻质、均匀、致密和强度高的炭化层是这类涂料研究和生产的技术关键。膨胀型防火涂料的炭化层形成过程是在高温条件下剧烈的化学反应过程 ,因此 ,涂料配方中的各个组分在这种极端的反应条件下都有可能参与炭化层的形成 ,从而最终影响炭化层的形态。本文通过对有机物体系中常用的阻燃剂———硼酸锌在膨胀型防火涂料中的不同含量对涂料耐火极限和形成炭化层的形态影响 ,得出了硼酸锌的加入对膨胀型防火涂料的炭化层具有负面影响的结论。同时 ,通过涂料配方中不同树脂的试验 ,以及添加表面活性剂对炭化层的作用等 ,得出了各组分对炭化层形态的影响规律。并用泡沫塑料膨胀过程的理论分析对上述实验现象进行解释 ,对钢结构膨胀型防火涂料的配方研制具有实际指导意义。 展开更多

关键词 防火涂料 炭化层 膨胀 硼酸锌 钢结构

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膨胀型防火涂料炭化层结构评价体系研究 被引量：6

5

作者 许乾慰 方润 +1 位作者 王国建 刘琳 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第1期46-51,共6页

提出了膨胀型防火涂料炭化层结构与其防火性能的四参数评价体系:(1)炭化层厚度;(2)炭化层整体强度;(3)炭化层表面状况等级;(4)炭化层内部泡孔结构定量表征.提出了各参数的测定方法,讨论了这4个参数与涂料防火性能间的关系.

关键词 钢结构 超薄膨胀型防火涂料 炭化层结构 评价体系

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炭化层对粒子反弹系数测量实验研究 被引量：7

6

作者 徐义华 胡春波 李江 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期119-122,共4页

炭化层粒子的反弹系数是固体火箭发动机中两相流动计算的一个重要参数。文中设计并建立了测量粒子侵蚀炭化层反弹系数的实验系统,应用直径为1.5mm的粒子对炭化层进行了不同角度下的侵蚀反弹试验,测得各入射角下的法向及切向反弹系数。... 炭化层粒子的反弹系数是固体火箭发动机中两相流动计算的一个重要参数。文中设计并建立了测量粒子侵蚀炭化层反弹系数的实验系统,应用直径为1.5mm的粒子对炭化层进行了不同角度下的侵蚀反弹试验,测得各入射角下的法向及切向反弹系数。通过对实验数据应用准牛顿优化算法进行三次方多项式拟合得到法向反弹系数和切向反弹系数随侵蚀角的变化关系式,可为粒子对绝热材料的侵蚀力的计算及固体火箭发动机两相流动计算提供参考。 展开更多

关键词 粒子侵蚀 三元乙丙 炭化层 反弹系数

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三元乙丙绝热材料炭化层结构及力学特性表征研究 被引量：6

7

作者 徐义华 胡春波 +1 位作者 曾卓雄 杨玉新 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期237-242,共6页

炭化层是绝热材料烧蚀过程中物理、化学和力学相互耦合作用的桥梁和纽带,其结构和力学性能的表征是绝热材料烧蚀预示数值计算的关键因素。文中针对三元乙丙绝热材料炭化层结构进行了分析,并基于炭化层多孔介质特性,利用固体多孔介质理... 炭化层是绝热材料烧蚀过程中物理、化学和力学相互耦合作用的桥梁和纽带,其结构和力学性能的表征是绝热材料烧蚀预示数值计算的关键因素。文中针对三元乙丙绝热材料炭化层结构进行了分析,并基于炭化层多孔介质特性,利用固体多孔介质理论建立了炭化层关于孔隙率为参数的力学表征模型;根据炭化层强度测定结果,确定炭化层强度表征系数,建立炭化层破坏准则,从而为绝热材料烧蚀预示数值计算提供炭化层力学性能参数。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 三元乙丙 炭化层 结构特性 多孔介质 力学模型

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燃气流速对EPDM绝热材料炭化层结构特征的影响 被引量：1

8

作者 刘泽祥 胡春波 +2 位作者 李江 王书贤 徐义华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期686-689,共4页

基于一种可变流速的烧蚀发动机,在含铝燃气环境中对三元乙丙绝热材料炭化层的结构特征开展了烧蚀试验研究,并对绝热材料表面炭化层进行了SEM分析及能谱分析。试验结果表明,绝热层表面燃气流速不同,所生成的炭化层表面、背面及侧面形貌... 基于一种可变流速的烧蚀发动机,在含铝燃气环境中对三元乙丙绝热材料炭化层的结构特征开展了烧蚀试验研究,并对绝热材料表面炭化层进行了SEM分析及能谱分析。试验结果表明,绝热层表面燃气流速不同,所生成的炭化层表面、背面及侧面形貌及孔隙都有很大区别;燃气流速增大,炭化层厚度明显变薄,表面铝、硅氧化物沉积增加,同时炭化层材质疏松程度加大,结构强度减弱。 展开更多

关键词 烧蚀 三元乙丙绝热材料 炭化层 SEM分析 燃气流速

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聚苯乙烯热降解过程中表面炭化层的形成及其作用 被引量：1

9

作者 朱新生 李引擎 +1 位作者 闻荻江 张新立 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期169-171,共3页

基于体积排除色谱实验结果 ,详细分析了聚磷酸铵、硫酸铵、合成分子筛 Y改性的聚苯乙烯在塑化混合过程和热降解过程中分子量及其分布的变化规律。由降解特性参数推断出在聚苯乙烯热降解时 ,这些添加剂都促进形成一定表面层 。

关键词 聚苯乙烯 热降解 聚磷酸铵 硫酸铵 合成 分子筛Y 表面炭化层

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绝热材料炭化层孔隙结构及烧蚀气体状态分析 被引量：4

10

作者 王书贤 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期48-51,共4页

炭化层结构是绝热层烧蚀的重要影响因素,为进一步了解烧蚀过程中炭化层孔隙结构的特点,采用多孔介质体烧蚀模型进行数值模拟分析。用Arrhenius公式实时计算炭化层内沉积反应增加的碳量以及氧化反应消耗的碳量,获得了烧蚀过程中炭化层孔... 炭化层结构是绝热层烧蚀的重要影响因素,为进一步了解烧蚀过程中炭化层孔隙结构的特点,采用多孔介质体烧蚀模型进行数值模拟分析。用Arrhenius公式实时计算炭化层内沉积反应增加的碳量以及氧化反应消耗的碳量,获得了烧蚀过程中炭化层孔隙结构的演化规律。同时获得了炭化层内烧蚀气体的流速和压强的量级与分布情况,为进一步探索烧蚀过程中炭化层的机械剥蚀打下基础。 展开更多

关键词 绝热材料 烧蚀 炭化层 孔隙结构 烧蚀气体

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绝热材料烧蚀测试及炭化层微区孔隙率处理方法 被引量：1

11

作者 王书贤 《四川兵工学报》 CAS 2015年第4期120-123,共4页

研究了固体火箭发动机燃烧室绝热材料烧蚀实验发动机的特点以及烧蚀率和炭化层的表征及测量方法。在分析炭化层多孔结构特点的基础上,获得了由电镜照片处理得到特征面孔隙率的经验阈值,推导获得了由面孔隙率向体孔隙率转化的修正系数,... 研究了固体火箭发动机燃烧室绝热材料烧蚀实验发动机的特点以及烧蚀率和炭化层的表征及测量方法。在分析炭化层多孔结构特点的基础上,获得了由电镜照片处理得到特征面孔隙率的经验阈值,推导获得了由面孔隙率向体孔隙率转化的修正系数,从而给出了绝热材料烧蚀炭化层微区孔隙率的处理方法,为烧蚀机理分析和烧蚀模型建立提供数据支持。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 绝热材料 烧蚀测试 炭化层 微区孔隙率

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树脂基质对炭化层结构及涂料防火性能的影响

12

作者 方润 许乾慰 《闽江学院学报》 2007年第2期84-87,共4页

不同种类树脂基质对涂料炭化层内部泡孔结构与涂料防火性能有显著的影响,通过理论分析与流变性能测试得到以下两点主要结论:首先,高氯化聚乙烯树脂做为树脂基质可形成体积小、数量多且分布均匀的炭层泡孔可提升整体热阻,增强防火隔热效... 不同种类树脂基质对涂料炭化层内部泡孔结构与涂料防火性能有显著的影响,通过理论分析与流变性能测试得到以下两点主要结论:首先,高氯化聚乙烯树脂做为树脂基质可形成体积小、数量多且分布均匀的炭层泡孔可提升整体热阻,增强防火隔热效果;其次,高氯化聚乙烯树脂能在较高温度下保持较好的粘度和粘弹特性的树脂,有利于形成细密均匀泡孔结构,改善涂料防火性能. 展开更多

关键词 膨胀型防火涂料 树脂基质 炭化层结构 流变性

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膨胀型防火涂料炭化层的质量及防火性能的影响因素 被引量：4

13

作者 吴宗汉 谭志军 +1 位作者 侯文武 唐征宇 《涂料工业》 CAS CSCD 2004年第2期42-45,共4页

探讨了膨胀型防火涂料的组成对炭化层的质量及其防火性能的影响因素 ,并介绍了配方设计中值得注意的品种。

关键词 防火涂料 炭化层 防火性能 影响因素 树脂 炭化剂 成炭催化剂 发泡剂

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炭化层疏松/致密结构的三元乙丙烧蚀模型 被引量：10

14

作者 杨飒 何国强 +3 位作者 李江 李强 孙翔宇 胡淑芳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1172-1178,共7页

分析了烧蚀发动机和高过载烧蚀发动机实验得到EPDM(三元乙丙)的炭化层结构,获得烧蚀过程炭化层结构形成变化的机理,建立了考虑疏松致密结构的多孔炭化层物理模型.模型中炭化层为非均质的多孔可渗透介质,孔隙内部存在气体扩散和热化学反... 分析了烧蚀发动机和高过载烧蚀发动机实验得到EPDM(三元乙丙)的炭化层结构,获得烧蚀过程炭化层结构形成变化的机理,建立了考虑疏松致密结构的多孔炭化层物理模型.模型中炭化层为非均质的多孔可渗透介质,孔隙内部存在气体扩散和热化学反应;炭化层中热解气体沉积效应形成致密结构.在多孔介质流动与传热算法基础上建立了模拟绝热材料烧蚀过程的数值方法,计算得到的炭化率、质量烧蚀率和炭化层的多孔结构与实验结果相吻合,证明了本烧蚀模型能够准确地描述绝热材料的热化学烧蚀过程,并为耦合烧蚀模型的建立提供数值算法基础. 展开更多

关键词 三元乙丙 疏松/致密炭化层 体烧蚀 烧蚀模型 固体火箭发动机

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粒子侵蚀下三元乙丙绝热材料炭化层破坏特性实验研究 被引量：7

15

作者 徐义华 胡春波 李江 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期251-256,共6页

应用模拟固体火箭发动机烧蚀环境的炭化层制样装置制备三元乙丙绝热材料炭化层,分析了三元乙丙绝热材料炭化层结构特点,并设计了一套粒子侵蚀装置,对侵蚀角度为30°、60°和90°工况进行了三元乙丙绝热材料炭化层的粒子侵... 应用模拟固体火箭发动机烧蚀环境的炭化层制样装置制备三元乙丙绝热材料炭化层,分析了三元乙丙绝热材料炭化层结构特点,并设计了一套粒子侵蚀装置,对侵蚀角度为30°、60°和90°工况进行了三元乙丙绝热材料炭化层的粒子侵蚀破坏试验,应用高速摄影系统记录粒子侵蚀炭化层过程,经过分析计算得出了炭化层的剪切极限强度和抗压极限强度,为建立气流和粒子冲刷下的绝热材料烧蚀模型提供炭化层的力学性能参数。 展开更多

关键词 航天推进系统 固体火箭发动机 粒子侵蚀 EPDM 炭化层 破坏特性

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可陶瓷化EPDM绝热材料的烧蚀特性及陶瓷化机理

16

作者 蔺自斌 王明超 +3 位作者 汪远 何永祝 常凯 任雯君 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期388-396,共9页

绝热层中炭化层的特性与其耐烧蚀性能紧密相关。通过对可陶瓷化三元乙丙(EPDM)绝热材料氧乙炔烧蚀特性和成分进行表征分析,得到了线烧蚀率与炭化层不同参数之间的相关性,分析了类陶瓷炭化层的形成机理。结果表明,当可陶瓷化硅树脂填料... 绝热层中炭化层的特性与其耐烧蚀性能紧密相关。通过对可陶瓷化三元乙丙(EPDM)绝热材料氧乙炔烧蚀特性和成分进行表征分析,得到了线烧蚀率与炭化层不同参数之间的相关性,分析了类陶瓷炭化层的形成机理。结果表明,当可陶瓷化硅树脂填料含量在35~40 phr时,炭化层结构更致密,硬度更高,孔隙率更小,陶瓷产物更多,有效提高了EPDM绝热层的耐烧蚀性能;线烧蚀率与炭化层的结构与成分之间存在强相关性;类陶瓷炭化层结构的形成主要分为高分子聚合物的热分解、小分子物质的化学气相沉积、烧蚀表面SiC的原位生成和熔融SiO_(2)在炭化层中的填充粘结四个阶段,最终形成一种Si—O—C的复相陶瓷结构。 展开更多

关键词 绝热层 EPDM 陶瓷化 炭化层 烧蚀特性

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模拟过载条件下EPDM绝热材料烧蚀模型(Ⅱ)——考虑炭层孔隙结构的颗粒侵蚀模型 被引量：5

17

作者 杨飒 何国强 +4 位作者 李江 刘洋 李强 孙翔宇 胡淑芳 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期349-353,共5页

分析不同颗粒冲刷状态下三元乙丙绝热材料炭化层的微观结构,确定炭化层为疏松多孔介质,整体结构为致密/疏松结构。颗粒侵蚀作用分为颗粒机械破坏和颗粒热增量,根据不同冲刷状态炭化层结构形态建立颗粒机械破坏模型;通过实验测试确定颗... 分析不同颗粒冲刷状态下三元乙丙绝热材料炭化层的微观结构,确定炭化层为疏松多孔介质,整体结构为致密/疏松结构。颗粒侵蚀作用分为颗粒机械破坏和颗粒热增量,根据不同冲刷状态炭化层结构形态建立颗粒机械破坏模型;通过实验测试确定颗粒热增量模型。根据气相沉积原理拟合炭化层中致密结构,将颗粒侵蚀模型与考虑炭层孔隙结构的热化学烧蚀模型耦合,计算得到多个工况的炭化烧蚀率与实验结果吻合,且炭化层结构分布与实验得到的电镜结构基本一致。 展开更多

关键词 三元乙丙 颗粒侵蚀模型 多孔炭化层

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高温热环境下EPDM绝热材料炭层表面相态试验 被引量：2

18

作者 薛瑞 刘佩进 王书贤 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期510-513,共4页

为了解EPDM绝热材料烧蚀过程中炭化层表面相态,以及在热态环境下炭化层的抗冲击结构特点,设计了一种表面碰撞试验装置。利用设计的试验装置,在含铝5%的复合推进剂燃气环境中,对一种EPDM绝热材料进行了炭化层表面相态探测试验,清晰地获... 为了解EPDM绝热材料烧蚀过程中炭化层表面相态,以及在热态环境下炭化层的抗冲击结构特点,设计了一种表面碰撞试验装置。利用设计的试验装置,在含铝5%的复合推进剂燃气环境中,对一种EPDM绝热材料进行了炭化层表面相态探测试验,清晰地获得了撞击后的炭化层表面形貌。试验结果分析表明:在本研究条件下,EPDM绝热材料炭层表面基本上是以固态形式存在,没有较厚液态层存在的迹象;在高温燃气环境下,受到冲击后的表面炭化层会产生脆裂,影响其烧蚀性能。试验结果可为EPDM绝热材料烧蚀机理研究和烧蚀模型建立提供有力的试验支持。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 EPDM 炭化层表面相态 烧蚀 撞击

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湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数数值计算 被引量：1

19

作者 王玲玲 李国强 王永昌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期124-130,共7页

通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析,提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度,进行了湿热老化试验及隔热性能试验,测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果显示... 通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析,提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度,进行了湿热老化试验及隔热性能试验,测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果显示,湿热老化后炭化层泡孔尺寸增大导致涂层导热系数增大,隔热性能下降,钢板温度上升。利用本文试验测量数据(泡孔尺寸)计算炭化层导热系数,再根据炭化层导热系数的数值计算结果分析钢板温度,并将钢板温度的计算结果与试验结果进行对比,两者吻合良好,验证了膨胀型防火涂层导热系数计算模型的适用性。 展开更多

关键词 湿热老化 炭化层 导热系数 钢板温度 泡孔尺寸

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超硬镀层的特性

20

作者 T. Arai J. Endo 向海超 《表面技术》 EI CAS 1982年第1期16-21,共6页

一、前言近几年根据节约资源和能源的观点,对表面处理进行了重新评价。特别是加工和切削条件变得更严格,在钢或硬质合金的表面上镀以几微米厚超硬镀层的技术更引人注目。所谓超硬镀层,是指具有HV1500～4000的极高硬度,工业上在实施而又... 一、前言近几年根据节约资源和能源的观点,对表面处理进行了重新评价。特别是加工和切削条件变得更严格,在钢或硬质合金的表面上镀以几微米厚超硬镀层的技术更引人注目。所谓超硬镀层,是指具有HV1500～4000的极高硬度,工业上在实施而又易于镀得的碳化物(VC,NbC,炭化铬和TiC)和氮化物(TiN)镀层。关于以喷涂方法得到的炭化物等,本文姑且不予谈论。一般使用的金属模具。 展开更多

关键词 超硬 CVD 炭化层 氮化层 镀复 基材 炭化物 PVD

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