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海水环境中金属材料腐蚀磨损及耐磨防腐一体化技术的研究进展 被引量：29
1
作者 刘二勇 曾志翔 赵文杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期149-157,共9页
随着"建设海洋强国"战略的实施,发展海洋装备、建设海洋工程成为推进和实施国家海洋战略的重要内容。鉴于海洋装备长期服役于海洋环境,因此海洋工程材料的腐蚀损伤是不可回避的关键问题,尤其是海洋装备中的运转部件,如海水泵... 随着"建设海洋强国"战略的实施,发展海洋装备、建设海洋工程成为推进和实施国家海洋战略的重要内容。鉴于海洋装备长期服役于海洋环境,因此海洋工程材料的腐蚀损伤是不可回避的关键问题,尤其是海洋装备中的运转部件,如海水泵、阀、海水液压传动系统、水下作业机器手、深海勘探和开采装备等面临腐蚀与磨损的耦合损伤。基于此,针对典型金属材料在海水环境中的腐蚀磨损失效行为及机理,综述了服役工况、腐蚀介质、电化学及材料因素对典型金属材料(如不锈钢、钛合金、铝合金、镍合金)在海水环境中腐蚀磨损性能的影响,综合分析了服役工况、腐蚀介质浓度、p H值、外加电位与材料性能之间的关系,阐明了金属材料腐蚀磨损过程中腐蚀、磨损及其交互作用。在此基础上,对比了一系列耐磨与防腐一体化涂层技术,如PVD涂层、热喷涂涂层、电镀涂层及聚合物粘结涂层的腐蚀磨损性能及典型应用,分析了耐磨与防腐一体化防护材料对腐蚀磨损性能的优化机理,以期为解决金属材料的腐蚀磨损问题提供有益借鉴。 展开更多
关键词 海水环境 金属材料 腐蚀磨损 耦合损伤 耐磨防腐一体化技术
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海洋环境钛金属的应用现状及其防护技术研究 被引量：6
2
作者 李金龙 赖思颖 董敏鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-13,共13页
钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛... 钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛金属在海洋环境中的应用现状,揭示了存在上述不足问题的本质原因。如海洋环境磨损与腐蚀的交互作用导致耐磨性能差的钛金属磨蚀损耗加剧,钛金属良好的生物相容性使其产生严重的生物污损,钛金属相比于其他金属具有较高的正电位,在介质环境中与异种金属偶接时作为阴极被保护从而加速偶接合金的腐蚀。鉴于钛金属优异的海洋耐候性,其在海洋环境中的应用必将越来越广泛,但是合适的表面处理和涂层防护是必不可少的。综述了国内外钛金属在海洋环境应用相关防护技术的研究现状,并对海洋环境中钛金属表面防护技术的发展方向和趋势进行了展望:金属陶瓷涂层和可控纳米结构氧化物陶瓷涂层是海洋环境钛金属运动部件耐磨蚀保护有效的技术手段;防污剂释放型和纳米缓释涂层技术是实现钛金属长效防生物污损很有前途的技术方法;钛金属表面低导电表面改性层的设计和制备可降低与其接触异金属的电偶腐蚀速度。 展开更多
关键词 钛金属 海洋环境 耐磨性 生物污损 电偶腐蚀 防护技术
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碳材料在抗海洋生物污损领域中应用的研究进展 被引量：2
3
作者 徐孝敏 刘奕 +1 位作者 侯文佳 李华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期172-182,共11页
海洋生物污损一直是困扰全球海洋经济发展的重要问题之一。任何材料进入海洋环境,其表面不可避免地会遭受蛋白、多糖、细菌、海藻、软体动物等海洋生物贴附形成生物污损,不仅影响海上装备的正常运转和增加能源消耗,同时极易引起微生物... 海洋生物污损一直是困扰全球海洋经济发展的重要问题之一。任何材料进入海洋环境,其表面不可避免地会遭受蛋白、多糖、细菌、海藻、软体动物等海洋生物贴附形成生物污损,不仅影响海上装备的正常运转和增加能源消耗,同时极易引起微生物腐蚀。因此,海洋抗污损新材料的开发显得极为迫切。目前碳纳米材料因具有优异的理化特性,而在海洋防腐、耐磨等工程上大量使用,其抑制海洋污损物贴附和生长的性能决定了碳材料在抗海洋生物污损领域具有广阔的应用前景。综述了石墨烯、类金刚石、金刚石、碳纳米管、富勒烯及其衍生物等典型碳纳米材料,在抗蛋白质、细菌、海藻等生物污损领域的应用现状以及抗污损机理。碳材料在海洋环境中优异的综合性能,预示其将给抗海洋生物污损新材料的开发和应用带来更多的机遇和可能。 展开更多
关键词 海洋生物污损 碳材料 生物膜 细菌 海藻 蛋白质
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海洋减阻技术的研究现状 被引量：24
4
作者 莫梦婷 赵文杰 +3 位作者 陈子飞 曾志翔 乌学东 薛群基 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期505-515,共11页
船舶、舰艇、鱼雷等海中航行体在海洋经济建设和海洋国防中发挥着重要作用.海中航行体的运行速度和能量消耗率是评价其性能的重要指标.利用减阻技术降低航行体在海水中的行驶阻力具有重要意义.按减阻机理对现今重要的海洋减阻技术进行... 船舶、舰艇、鱼雷等海中航行体在海洋经济建设和海洋国防中发挥着重要作用.海中航行体的运行速度和能量消耗率是评价其性能的重要指标.利用减阻技术降低航行体在海水中的行驶阻力具有重要意义.按减阻机理对现今重要的海洋减阻技术进行分类和总结,并详细介绍其研究现状和减阻机理,主要包括仿生减阻、微气泡减阻和疏水/超疏水涂层减阻.通过对现有海洋减阻技术的总结和分析,展望了其今后的研究重点. 展开更多
关键词 海洋减阻 仿生 微气泡 疏水/超疏水涂层
原文传递
宽温域连续润滑材料的研究进展 被引量：35
5
作者 刘二勇 贾均红 +2 位作者 高义民 曾志翔 乌学东 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-13,共13页
航空、航天及核电等高新技术产业中苛刻工况下相关运动部件的润滑和耐磨问题是影响整个系统可靠性和寿命的主要因素,因此对具有宽温域连续润滑功能的新型润滑材料提出了越来越迫切的需求。文中综述了自润滑复合材料、"发汗"... 航空、航天及核电等高新技术产业中苛刻工况下相关运动部件的润滑和耐磨问题是影响整个系统可靠性和寿命的主要因素,因此对具有宽温域连续润滑功能的新型润滑材料提出了越来越迫切的需求。文中综述了自润滑复合材料、"发汗"润滑材料、PS/PM自润滑涂层及温度"自适应"润滑涂层的研究成果,包括润滑剂及复配的选择依据、新型润滑剂对宽温域连续润滑材料组织结构、摩擦学行为、摩擦化学反应、润滑机理等的影响,并对不同润滑剂材料体系的宽温域连续润滑材料进行了系统的总结,在此基础上展望了宽温域连续润滑材料的发展趋势。 展开更多
关键词 宽温域 连续润滑材料 固体润滑 润滑剂
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PEMFCs金属极板表面改性MAX相涂层的制备与应用研究进展 被引量：1
6
作者 张家阅 马冠水 +5 位作者 王开杭 李淑钰 李昊 陈嫦颖 王振玉 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期1-20,33,共21页
金属双极板是质子交换膜燃料电池系统的关键组件,但在酸性环境中易腐蚀、导电性能退化、寿命短。Mn+1AXn(MAX)相涂层作为具备金属高导电性和陶瓷耐蚀抗氧化性的材料,在改性金属双极板涂层研究中备受关注。综述了金属双极板表面防护MAX... 金属双极板是质子交换膜燃料电池系统的关键组件,但在酸性环境中易腐蚀、导电性能退化、寿命短。Mn+1AXn(MAX)相涂层作为具备金属高导电性和陶瓷耐蚀抗氧化性的材料,在改性金属双极板涂层研究中备受关注。综述了金属双极板表面防护MAX相涂层材料与应用技术的最新研究进展。MAX相涂层的制备方法多样,包括化学气相沉积、物理气相沉积、固相反应和喷涂制备等方法。针对不同的制备方法,详细描述了MAX相涂层的制备过程,并阐述了不同制备方法对MAX相涂层材料的表面形貌和微观结构间的影响变化。特别关注了MAX相涂层在质子交换膜燃料电池中的应用,并重点分析了以Ti-Al-C、Ti-Si-C和Cr-Al-C为代表的MAX相涂层。通过电化学腐蚀测试来测量涂层在酸性环境中的腐蚀速率,以及涂层腐蚀前后的界面接触电阻测试,对涂层导电耐蚀性能的变化等进行了详细阐述。同时,对MAX相涂层的导电耐蚀机制及表/界面服役损伤机理进行了深入分析。从涂层的元素组成、晶体结构和第一性原理等方面,揭示了涂层中元素分布和相互作用对导电性能的影响。此外,还分析了晶化程度、钝化膜成分差异和原子取向等因素对涂层耐蚀性能的影响。最后,围绕目前双极板表面MAX相涂层在实际应用中存在的问题进行了探讨,并提出了未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 金属双极板 MAX相涂层 导电性能 耐腐蚀性能
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质子交换膜燃料电池金属双极板改性碳基涂层技术研究进展 被引量：10
7
作者 辛洋 郭鹏 +4 位作者 李昊 陈仁德 孙丽丽 马冠水 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期22-33,共12页
对比了碳基涂层改性金属极板、未涂覆的金属极板和传统石墨极板性能的优劣,阐述了碳基涂层在优化金属极板导电耐蚀性能方面取得的最新成果,以及在质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)环境长期运行后,碳基... 对比了碳基涂层改性金属极板、未涂覆的金属极板和传统石墨极板性能的优劣,阐述了碳基涂层在优化金属极板导电耐蚀性能方面取得的最新成果,以及在质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)环境长期运行后,碳基涂层出现性能失效及寿命受限等问题。通过分析影响碳基涂层性能的因素,指出由于非晶碳材料设计、微观结构等对其性能影响规律的系统化研究不足,导致非晶碳涂层/金属极板损伤及退化机理不明确。重点阐述了国内外关于PEMFCs金属极板改性碳基涂层材料技术的研究进展,包括调控本征碳基涂层(a-C)微观形貌优化涂层性能;采用理论计算与实验相结合的方法制备金属掺杂碳基涂层(a-C:Me),解决涂层与特定金属基体间粘附性差、压应力高等问题;设计多层结构碳基涂层以减少贯穿性缺陷。探讨了几类涂层失效机制,并对金属极板改性用碳基涂层技术进行了展望。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 双极板 碳基涂层 导电性能 耐腐蚀性能
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纤维增强环氧树脂复合材料抗固体颗粒流冲蚀磨损研究进展 被引量：9
8
作者 于晶晶 吴杨敏 +2 位作者 赵文杰 王德亮 薛群基 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期29-36,共8页
在生产生活中,固体颗粒流冲蚀磨损会造成经济损失,并且存在安全隐患。环氧树脂复合材料具有较好的强度和耐冲蚀性能,被广泛地应用于颗粒流冲蚀磨损工况下。为进一步提升环氧树脂的耐冲蚀性能,通常通过填料来改性环氧树脂,其中纤维增强... 在生产生活中,固体颗粒流冲蚀磨损会造成经济损失,并且存在安全隐患。环氧树脂复合材料具有较好的强度和耐冲蚀性能,被广泛地应用于颗粒流冲蚀磨损工况下。为进一步提升环氧树脂的耐冲蚀性能,通常通过填料来改性环氧树脂,其中纤维增强环氧树脂表现出优异的耐固体颗粒流冲蚀性能,使得环氧树脂复合材料的应用更加广阔。根据纤维的种类可以将其分为无机纤维(玻璃纤维或碳纤维)、自然纤维及混和纤维增强环氧树脂复合材料。综述了纤维增强环氧树脂复合材料抗固体颗粒流冲蚀性能的研究现状,讨论了不同的纤维增强复合材料表现出的冲蚀行为(塑性、脆性、半塑性、半脆性),重点分析和对比了不同纤维填料特性(纤维类型、纤维含量、纤维取向)增强环氧树脂复合材料在不同工况条件(冲蚀角度、冲蚀速度、磨粒特性)下的耐冲蚀磨损性能,阐明了不同纤维增强环氧复合材料的冲蚀模式和抗冲蚀机理,指出其现存的问题并展望其发展方向和前景。 展开更多
关键词 环氧树脂 纤维增强 冲蚀磨损 无机纤维 天然纤维
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环氧树脂水性化制备技术及防腐性能研究进展 被引量：33
9
作者 吴杨敏 周升国 +1 位作者 卢光明 赵文杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期135-142,共8页
环氧树脂以其优异的性能而被广泛应用于工业生产的各个领域,但是随着各国纷纷限制甚至禁止挥发性有机物(VOC)的排放,发展水性环氧树脂成为大势所趋。水性环氧树脂最大的优点是VOC排放量低甚至为零,并且其耐腐蚀、耐盐雾、机械强度、电... 环氧树脂以其优异的性能而被广泛应用于工业生产的各个领域,但是随着各国纷纷限制甚至禁止挥发性有机物(VOC)的排放,发展水性环氧树脂成为大势所趋。水性环氧树脂最大的优点是VOC排放量低甚至为零,并且其耐腐蚀、耐盐雾、机械强度、电气绝缘等性能也非常出色,这对于水性环氧树脂在更严苛环境下的应用有着重要意义。系统地介绍了防腐环氧树脂水性化的主要方法。机械法制备工艺简单、成本低廉,是环氧树脂水性化较为普遍的一种方法;化学改性法可以获得均一、稳定的纳米级别的水性环氧树脂乳液;相反转法是一种获得具有高分子量水性环氧树脂乳液的有效方法;固化剂乳化法能够利用固化剂直接与环氧树脂发生反应制备水性环氧涂层。阐述了水性环氧树脂涂层的制备过程,并分析了实验条件对涂层防腐性能的影响规律,重点讨论了其研究现状和影响涂层性能的因素。通过对当前水性环氧树脂制备方法的总结和分析,展望了其今后的发展趋势。 展开更多
关键词 水性环氧树脂 防腐性能 机械法 化学改性 相反转法 固化剂乳化
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层状双金属氢氧化物耐蚀材料的研究进展 被引量：6
10
作者 李文涛 周升国 赵文杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期241-248,共8页
层状双金属氢氧化物(LDHs)因其结构和组成的可调性、阴离子交换性等优异的物化性能,被作为腐蚀抑制剂的载体广泛应用于金属材料的防腐蚀领域。归纳总结了目前LDHs最普遍的制备方法,包括共沉淀法、水热合成法、原位生长法、旋转涂膜法以... 层状双金属氢氧化物(LDHs)因其结构和组成的可调性、阴离子交换性等优异的物化性能,被作为腐蚀抑制剂的载体广泛应用于金属材料的防腐蚀领域。归纳总结了目前LDHs最普遍的制备方法,包括共沉淀法、水热合成法、原位生长法、旋转涂膜法以及焙烧还原法等及其优缺点。同时从LDHs材料的耐蚀机制出发,阐述了LDHs薄膜与LDHs作为填料对金属基底保护的层间阴离子交换机制,以及掺杂稀土离子、羧酸盐抑制剂、石墨烯及其衍生物、环氧富锌涂层等与LDHs的复合协同增强耐蚀机制。通过表面预处理以及化学改性制备疏水性表面可以增强耐蚀性能,分析了LDHs材料在制备与工作过程中存在的问题:LDHs制备技术不够完善,LDHs薄膜与金属基底的结合力弱,LDHs薄膜的机械性能较差,LDHs与有机聚合物难以均匀混溶等。最后展望了LDHs材料在耐蚀领域的发展方向。 展开更多
关键词 层状双金属氢氧化物 腐蚀抑制剂 层间阴离子交换 结构重组 防腐蚀性能 耐蚀机制
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橡胶/类金刚石复合材料界面结合及摩擦性能研究进展
11
作者 崔丽 孙丽丽 +3 位作者 郭鹏 李昊 周靖远 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期75-90,共16页
综述了橡胶表面沉积DLC薄膜的主要制备技术,包括磁控溅射法和等离子体化学气相沉积法。概括了橡胶/DLC复合材料的表面形貌特性,尤其是温差对表面斑块结构的影响机制。重点介绍了X切割法、划痕法及拉伸法为主的橡胶/DLC复合材料界面结合... 综述了橡胶表面沉积DLC薄膜的主要制备技术,包括磁控溅射法和等离子体化学气相沉积法。概括了橡胶/DLC复合材料的表面形貌特性,尤其是温差对表面斑块结构的影响机制。重点介绍了X切割法、划痕法及拉伸法为主的橡胶/DLC复合材料界面结合力的评估方法,分析了基体表面等离子体处理、添加过渡层及异质元素掺杂DLC薄膜对提升橡胶与DLC薄膜结合力的影响。此外,以刚性球为摩擦配副,阐述了橡胶/DLC复合材料的摩擦性能测试方法。基于橡胶的黏弹特性,探讨了橡胶/DLC复合材料的摩擦行为,并归纳了Maxwell模型、Voigt模型、双Voigt模型和SLS模型的特点和局限性。最后,围绕目前橡胶表面DLC薄膜耐磨改性工作中存在的问题和挑战,探讨和展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 橡胶 类金刚石薄膜 斑块结构 界面结合 摩擦性能
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防污载银复合材料的研究进展 被引量：2
12
作者 吴文婷 王艳君 +1 位作者 赵文杰 张昕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期116-125,共10页
粘附于涂层、过滤膜表面的生物污损给海洋航行、水产养殖等行业造成了很多不便。研制出具有优异抗菌、防污性能的薄膜已成为当务之急。纳米银颗粒具有比表面积大、表面反应活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力强等特点,被广泛应... 粘附于涂层、过滤膜表面的生物污损给海洋航行、水产养殖等行业造成了很多不便。研制出具有优异抗菌、防污性能的薄膜已成为当务之急。纳米银颗粒具有比表面积大、表面反应活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力强等特点,被广泛应用于医药、催化、传感等领域。将纳米银颗粒引入涂层、过滤膜中,能够显著提高防污性能,降低生物污损的附着,改善材料的工作环境,延长其服役寿命。从原位生长和非原位添加两方面详尽地介绍了银纳米颗粒的制备方法,就纳米银颗粒的含量、形状、价态、尺寸等因素阐述了其对载银复合薄膜防污性能的影响,并从纳米银颗粒、银离子和活性氧簇的角度,系统地归纳了载银复合薄膜的防污机制,最后指出载银复合材料在实际应用中存在的问题及其未来发展趋势。虽然当前载银复合材料仍存在一些不足,但是随着技术的不断优化,该材料未来的应用前景广阔。 展开更多
关键词 银纳米颗粒 防污 复合材料 膜 抗菌 制备方法 机制
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六方氮化硼导热复合材料研究进展 被引量：8
13
作者 林正得 颜庆伟 +2 位作者 代文 吕乐 谭雪 《集成技术》 2019年第1期24-37,共14页
随着电子元器件、电力系统和通讯设备等领域的飞速发展,对散热要求也越来越高。六方氮化硼是一种性能优异的绝缘导热填料,其导热复合材料受到了越来越多的关注。该文综述了近年来关于六方氮化硼基导热复合材料的研究进展,简要介绍了其... 随着电子元器件、电力系统和通讯设备等领域的飞速发展,对散热要求也越来越高。六方氮化硼是一种性能优异的绝缘导热填料,其导热复合材料受到了越来越多的关注。该文综述了近年来关于六方氮化硼基导热复合材料的研究进展,简要介绍了其导热机理和研究现状,进一步总结了当前存在的一些技术困难,并展望了未来六方氮化硼基导热复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 六方氮化硼 复合材料 导热性能
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石墨烯纸在热界面材料中的应用 被引量：2
14
作者 吕乐 代文 +2 位作者 虞锦洪 江南 林正得 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期930-939,共10页
热量累积问题是当前电子产品升级需要解决的首要问题,迫切需要具有优异散热性能的高性能热界面材料。基于热界面材料的发展现状,具有超薄和高垂直热导率的石墨烯纸显示出巨大的潜力。从这个角度,我们介绍了石墨烯/聚合物复合纸、石墨烯... 热量累积问题是当前电子产品升级需要解决的首要问题,迫切需要具有优异散热性能的高性能热界面材料。基于热界面材料的发展现状,具有超薄和高垂直热导率的石墨烯纸显示出巨大的潜力。从这个角度,我们介绍了石墨烯/聚合物复合纸、石墨烯/金属复合纸、石墨烯/陶瓷复合纸和石墨烯/碳材料复合纸四种类型杂化石墨烯纸以及垂直排列的石墨烯纸结构。从热界面材料的应用角度,讨论了不同石墨烯纸的优点和局限性,提出了进一步的研究前景,以促进石墨烯纸基热界面材料的实际应用。 展开更多
关键词 热界面材料 石墨烯纸 导热夹层
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环氧／碳化硅复合材料的制备和导热性能研究 被引量：2
15
作者 虞锦洪 沈典宇 +3 位作者 王梦杰 吴宇明 林正得 江南 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2017年第8期59-64,69,共7页
碳化硅纳米线(SiCNWs)具有导热系数高、热稳定性好、力学性能及耐腐蚀性优异等优点,是提高环氧树脂复合材料导热性能的理想填料。通过对SiCNWs高温氧化使纳米线表面形成二氧化硅(SiO_2)的壳层得到核壳结构的碳化硅纳米线(SiC@SiO_2NWs)... 碳化硅纳米线(SiCNWs)具有导热系数高、热稳定性好、力学性能及耐腐蚀性优异等优点,是提高环氧树脂复合材料导热性能的理想填料。通过对SiCNWs高温氧化使纳米线表面形成二氧化硅(SiO_2)的壳层得到核壳结构的碳化硅纳米线(SiC@SiO_2NWs),对比研究了SiCNWs和SiC@SiO_2NWs对环氧(Epoxy)复合材料热性能的影响。结果表明:Epoxy/SiC@SiO_2NWs复合材料的导热系数达到0.391W/(m·K),相比纯环氧提高了79.4%,同时提高了其热稳定性。 展开更多
关键词 碳化硅纳米线 环氧复合材料 导热
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金刚石热沉与半导体器件连接技术研究现状与发展趋势 被引量：1
16
作者 代文 林正得 易剑 《集成技术》 2023年第5期27-40,共14页
半导体器件的集成化和小型化不可避免地导致散热问题发生。热量的持续累积威胁着电子的性能、稳定性和寿命。因此,提高电子器件的散热能力对其稳定运行至关重要。金刚石作为一种高效的散热衬底,具有众多无可比拟的优势,越来越受到人们... 半导体器件的集成化和小型化不可避免地导致散热问题发生。热量的持续累积威胁着电子的性能、稳定性和寿命。因此,提高电子器件的散热能力对其稳定运行至关重要。金刚石作为一种高效的散热衬底,具有众多无可比拟的优势,越来越受到人们关注。该文综述了金刚石作为半导体高功率器件热沉的研究进展,简要介绍了金刚石与半导体器件的连接方式,总结了金刚石基半导体器件面临的技术挑战,展望了其未来发展方向。 展开更多
关键词 金刚石 半导体器件 导热性能
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石墨烯重防腐涂层在国网输电铁塔防护的应用研究 被引量：19
17
作者 刘栓 周开河 +5 位作者 方云辉 徐孝忠 江炯 郭小平 蒲吉斌 王立平 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期442-447,共6页
石墨烯是一种新型二维层状结构的碳材料,具有高长径比、优异的阻隔水汽、导电、导热和化学稳定性能,使其在重防腐涂料领域具有广泛的市场应用前景。目前国家电网输电铁塔基材主要采用碳钢基底,表面通过镀锌对基材进行防护,取得良好防腐... 石墨烯是一种新型二维层状结构的碳材料,具有高长径比、优异的阻隔水汽、导电、导热和化学稳定性能,使其在重防腐涂料领域具有广泛的市场应用前景。目前国家电网输电铁塔基材主要采用碳钢基底,表面通过镀锌对基材进行防护,取得良好防腐效果。近年来随着大气污染加重,特别是工业大气腐蚀区和沿海海洋大气腐蚀区,由于酸雨(主要成分是氮氧化物和硫氧化物)和腐蚀性氯离子的耦合作用,镀锌层腐蚀失效和脱落严重,甚至出现腐蚀穿孔现象,严重影响国家电网安全稳定输电。主要介绍中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室功能涂料研究团队在石墨烯基重防腐涂料的防腐机理与现场示范工程应用,并分享了涂料开发与施工经验。王立平研究员领导的功能涂料团队在石墨烯高效物理分散技术、石墨烯防腐阻隔机理和石墨烯基重防腐涂料环境适应性评价方面取得重要研究成果,通过实验室小试、工厂扩试和国网浙江省电力公司宁波供电公司示范工程应用结合的方式,首次将石墨烯新材料应用到国家电网输电铁塔防腐实践中,并取得良好的防护效果。 展开更多
关键词 石墨烯 重防腐涂层 输电铁塔 镀锌钢 失效 腐蚀机理
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南海海洋大气环境二硫化钼纳米多层薄膜摩擦学行为研究 被引量：11
18
作者 商克栋 郑韶先 +4 位作者 鞠鹏飞 蒲吉斌 张广安 王立平 薛群基 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期417-429,共13页
MoS_2薄膜在湿热大气环境长期存储后,由于严重的氧化导致其摩擦学性能大幅劣化,通常表现出较高的摩擦系数和较短的使用寿命.为了改善MoS_2薄膜在湿热大气环境下的抗氧化和摩擦学性能,通过非平衡闭合场磁控溅射技术制备了MoS_2/Pb-Ti纳... MoS_2薄膜在湿热大气环境长期存储后,由于严重的氧化导致其摩擦学性能大幅劣化,通常表现出较高的摩擦系数和较短的使用寿命.为了改善MoS_2薄膜在湿热大气环境下的抗氧化和摩擦学性能,通过非平衡闭合场磁控溅射技术制备了MoS_2/Pb-Ti纳米多层薄膜,首次研究了MoS2纳米多层复合薄膜与纯MoS_2薄膜在恶劣的南海海洋大气环境暴露储存6个月后的薄膜成分、摩擦学性能的衍化行为.结果表明:与纯MoS_2薄膜相比,MoS_2/Pb-Ti纳米多层薄膜具有更好的抗湿热氧化性能,其摩擦学性能几乎未受到南海储存环境的影响,依然表现出较低的摩擦系数和磨损率.借助XRD、XPS、TEM和纳米压痕硬度等分析手段发现其摩擦学性能的大幅改善是由于薄膜中大量的异质界面对其晶面结构、薄膜致密性和机械性能的改善,以及Pb/Ti金属复合相对MoS_2氧化的抑制作用. 展开更多
关键词 Mo S2/Pb-Ti纳米多层薄膜 海洋大气环境 抗氧化性能 摩擦学性能
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海洋环境下物理气相沉积氮/碳基抗磨蚀涂层的研究进展 被引量：8
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作者 李淑钰 刘应瑞 +3 位作者 郭鹏 孙丽丽 柯培玲 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期44-56,共13页
主要综述了海洋环境抗磨蚀防护涂层及技术的发展现状,对比了喷涂、高能束表面改性、物理气相沉积(Physical vapor deposition, PVD)三种常用技术的优劣势,并归纳了不同涂层在海水磨蚀条件下的磨损率和腐蚀电流密度,发现PVD制备的氮/碳... 主要综述了海洋环境抗磨蚀防护涂层及技术的发展现状,对比了喷涂、高能束表面改性、物理气相沉积(Physical vapor deposition, PVD)三种常用技术的优劣势,并归纳了不同涂层在海水磨蚀条件下的磨损率和腐蚀电流密度,发现PVD制备的氮/碳基涂层呈现出更优的耐摩擦防腐蚀性能。进一步对海洋环境氮基与碳基抗磨蚀防护涂层的研究成果进行了重点阐述,探讨了组分、过渡层以及多层结构设计等对涂层微结构、力学及磨蚀性能的影响,剖析了涂层在海水磨蚀环境中的失效分析方法和损伤机理。最后,对海洋抗磨蚀防护涂层的未来发展方向进行了思考与展望。 展开更多
关键词 海洋环境 物理气相沉积 氮基涂层 碳基涂层 磨蚀性能 失效机理
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基体材料对Cr/CrN多层涂层在海水环境中磨蚀性能的影响 被引量：4
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作者 张静 单磊 +2 位作者 苏晓磊 李金龙 董敏鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期198-204,共7页
目的讨论海水环境下不同基体材料对Cr/Cr N交替的多层复合涂层磨蚀性能的影响,为海水环境下耐磨蚀材料基体的选择和应用提供参考。方法采用多弧离子镀技术在316L不锈钢和TC4钛合金基体上沉积Cr/Cr N多层复合涂层,通过XRD、SEM等技术对... 目的讨论海水环境下不同基体材料对Cr/Cr N交替的多层复合涂层磨蚀性能的影响,为海水环境下耐磨蚀材料基体的选择和应用提供参考。方法采用多弧离子镀技术在316L不锈钢和TC4钛合金基体上沉积Cr/Cr N多层复合涂层,通过XRD、SEM等技术对涂层材料的微观结构进行表征,通过硬度测试、结合力测试、电化学分析、摩擦磨损试验等技术对涂层材料的力学性能、电化学性能以及摩擦学性能进行分析,比较不同基体对Cr/CrN多层涂层在海水环境中磨蚀性能的影响。结果以TC4钛合金为基体的Cr/Cr N多层涂层的硬度为1727.2HV0.3,虽略小于以316L不锈钢为基体的涂层硬度(2241.5HV0.3),但其在膜-基结合力、海水环境下电化学性能和摩擦学性能等方面均优于以316L不锈钢为基体的涂层。结合力测试中,以TC4为基体的多层涂层初始裂纹出现在31 N,扩展裂纹出现在42 N,大于316L基体涂层的22 N和35 N。电化学测试中TC4基体涂层的腐蚀电位为-0.20 V,大于316L基体涂层的腐蚀电位(-0.21 V)。海水环境下TC4基体涂层的平均摩擦系数和磨损率分别为0.35和2.9950×10-5 mm3/(N·m),均小于316L基体涂层的平均摩擦系数(0.36)和磨损率(4.9895×10-5mm3/(N·m))。结论 TC4钛合金更适合作为海水环境用Cr/CrN多层涂层耐磨蚀材料的基体材料。 展开更多
关键词 Cr/CrN涂层 基体 海水环境 耐磨蚀 摩擦 电化学
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