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纳米涂层应用及主要制备方法

腐蚀与防护 2003年第5期24卷 197-199,196页

作者：李炜代明江广州有色金属研究院材料表面中心广州510651

介绍了纳米涂层的主要应用方面 ,概括介绍了目前常用的纳米涂层的制备方法 ,包括刷涂、热喷涂法、化学气相沉积、物理气相沉积、等离子化学气相沉积、溶胶凝胶法等。

关键词：纳米涂层应用制备方法

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CVD金刚石薄膜及膜-基界面形态

金属学报 1998年第3期34卷 305-312页

作者：匡同春刘正义周克崧王德政代明江华南理工大学机电系广州510641 广州有色金属研究院广州510651

采用直流等离子体财流CVD法在硬质合金基体上沉积了多晶金刚石薄膜，借助XRD、Raman光谱、SEM和EPMA等对金刚石薄膜及膜-基界面的结构、形貌和成分进行了研究.结果表明，结晶度高的刻面型金刚石薄膜质量、纯度较好，膜-基界面处较致密... 详细信息

采用直流等离子体财流CVD法在硬质合金基体上沉积了多晶金刚石薄膜，借助XRD、Raman光谱、SEM和EPMA等对金刚石薄膜及膜-基界面的结构、形貌和成分进行了研究.结果表明，结晶度高的刻面型金刚石薄膜质量、纯度较好，膜-基界面处较致密，机械锚固作用明显，结合性能较好沉积前后基体表面形貌变化很大，存在数十微米厚的脱钴-等离子体刻蚀层，等离子体刻蚀导致脱钻表面更加凹凸不平，为金刚石形核提供了有利条件.

关键词： CVD 金刚石薄膜结合性能膜-基界面形态

WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具研究现状

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材料导报 2023年第8期37卷 24-33页

作者：范舒瑜匡同春林松盛代明江华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石涂层刀具具有高硬度、优异的耐磨性、良好的冲击韧性和化学稳定性,能满足高效率、高精度的加工要求,逐渐成为切削铝和高硅铝合金、碳纤维增强复合材料及石墨等轻质量高强度难加工材... 详细信息

化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石涂层刀具具有高硬度、优异的耐磨性、良好的冲击韧性和化学稳定性,能满足高效率、高精度的加工要求,逐渐成为切削铝和高硅铝合金、碳纤维增强复合材料及石墨等轻质量高强度难加工材料的主流涂层刀具。基于WC-Co硬质合金为基体的CVD金刚石涂层刀具在切削加工过程中容易发生CVD金刚石涂层的剥落,自主研发结合性能优良、长时间加工稳定的WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具仍是该领域国内外发展的必然趋势。目前,研究者为了提高WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的结合性能,采用化学刻蚀法和机械处理法相结合去除WC-Co硬质合金基体表层中的Co粘结相,发现其能增强涂层与基体的结合强度,但基体表层Co粘结相含量的减少容易导致基体中形成脆化层,降低基体的强度和韧性。为了减少基体的强度和韧性损失,研究者在WC-Co硬质合金基体和金刚石涂层之间制备稳定的含Co中间化合物或沉积中间层,成功阻挡Co粘结相的热扩散。除了上述方法外,研究者还通过调控金刚石涂层工艺参数和结构,将微米晶与纳米晶金刚石层叠相结合,来提高金刚石涂层刀具的摩擦学性能和涂层与基体间结合强度。本文综述了WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的应用进展,明确了WC-Co硬质合金与CVD金刚石涂层间附着失效是刀具切削加工中最主要的失效形式,详细分析了影响附着失效的主要原因。在此基础上,着重介绍了各种优化工艺对增强涂层刀具性能影响的最新研究进展;指出了WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的性能受化学刻蚀、机械刻蚀、形成含钴化合物层、沉积中间层等基体前处理以及金刚石涂层工艺参数和结构的影响较大,对于不同牌号或不同厂家生产的同种牌号的WC-Co硬质合金基材,需要进行不同的表面前处理,而针对不同的切削加工材料,需要采用合适的金刚石涂层沉积工艺和结构以提高涂层与基材之间的结合强度,进而提高刀具的性能;最后提出了研制一种普适性强的基体前处理、涂层工艺和结构创新策略,以实现不同应用场景下WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的高效长寿命切削,可能是未来的研究方向。

关键词：化学气相沉积(CVD) 金刚石涂层硬质合金刀具预处理中间层结合强度

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离子辅助蒸发沉积镀铝膜的结构及耐腐蚀性

金属热处理 2017年第10期42卷 149-154页

作者：廖富达侯惠君石倩代明江裴和中昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

利用离子辅助热蒸发在45钢基材上制备纯铝防护膜,并对其进行喷丸+化学转化后处理。采用中性盐雾机、电化学工作站、扫描电镜、能谱仪对基体及镀铝试样的结构和性能进行研究。结果表明:45钢上铝膜厚度约12μm,膜层晶粒均匀,大小为1~2μm... 详细信息

利用离子辅助热蒸发在45钢基材上制备纯铝防护膜,并对其进行喷丸+化学转化后处理。采用中性盐雾机、电化学工作站、扫描电镜、能谱仪对基体及镀铝试样的结构和性能进行研究。结果表明:45钢上铝膜厚度约12μm,膜层晶粒均匀,大小为1~2μm,膜层基体界面紧密,结合良好,膜基之间存在3μm厚的扩散层,扩散层的存在能显著提高基体的耐腐蚀性能。镀铝试样自腐蚀电流比基体低两个数量级,达到1.46×10-6A·cm-2,经盐雾试验1800 h,铝膜部分剥落,没有出现红锈。经过后处理(喷丸+化学转化)镀铝试样,膜层表层致密度提高,并生成一层耐腐蚀转化膜,耐蚀性能得到进一步提高,自腐蚀电流比基体低3个数量级达,达到2.3×10-7A·cm-2,经盐雾试验1800 h后,膜层较完整,没有出现腐蚀严重部位。

关键词： 45钢镀铝膜离子辅助热蒸发结构耐腐蚀性

金刚石膜-硬质合金基体横截面组织的金相研究

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功能材料 1998年第6期29卷 655-658页

作者：匡同春周克崧代明江王德政刘正义华南理工大学机电系广州510641 广州有色金属研究院广州510651

采用MeF3金相显微镜对CVD金刚石膜－硬质合金基体横截面的组织进行了观察，重点研究了甲烷浓度对CVD金刚石膜－基横截面各组织层次的影响。结果表明：硬质合金基体的表面组织发生了显著的变化，形成了不同的组织层次，在化学侵蚀脱钴和... 详细信息

采用MeF3金相显微镜对CVD金刚石膜－硬质合金基体横截面的组织进行了观察，重点研究了甲烷浓度对CVD金刚石膜－基横截面各组织层次的影响。结果表明：硬质合金基体的表面组织发生了显著的变化，形成了不同的组织层次，在化学侵蚀脱钴和等离子体刻蚀脱碳预处理的基础上所沉积的金刚石膜－基横截面组织层次为：金刚石膜／薄的石墨或游离碳层／细小WC层／残留脱碳层（η相十W相）／残留疏松层／YG8基体，甲烷浓度对各层次的形成和厚度有显著的影响。

关键词： CVD 金刚石膜金相技术硬质合金横截面形貌

蛋壳颗粒-废玻璃粉改性混凝土力学特性及水化机理试验研究

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蛋壳颗粒-废玻璃粉改性混凝土力学特性及水化机理试验研究

作者：代明江西京学院

学位级别：硕士

在绿色、碳达峰、可持续已成为发展主题的今天,为减缓资源逐渐枯竭的压力,增加固体废弃物的二次利用,本文将废旧玻璃(Glass powder简写GP)和废弃蛋壳(Eggshell Powder简写ESP)应用于混凝土辅助性胶凝材料,从而得到一种在混凝土中使用的... 详细信息

在绿色、碳达峰、可持续已成为发展主题的今天,为减缓资源逐渐枯竭的压力,增加固体废弃物的二次利用,本文将废旧玻璃(Glass powder简写GP)和废弃蛋壳(Eggshell Powder简写ESP)应用于混凝土辅助性胶凝材料,从而得到一种在混凝土中使用的新型辅助性胶凝材料,这既具有较好的环境效益和可观的经济效益,又能够改善混凝土性能。并且,按照以高效利用水泥为原则,提高硬化浆体性能为目标,改善混凝土的力学特性为指导,开展复合胶凝材料组成设计,并对以复合胶凝材料为核心的混凝土基本力学性能和水化性能进行了试验研究。主要研究内容和相关结论如下:(1)将蛋壳颗粒和废玻璃粉加入混凝土,使强度得到显著的提升。在一定程度上,抗压强度随着ESP-GP掺量的增加而增强。与普通混凝土28d龄期的抗压强度78.8MPa相比,掺量E10G10(E表示的是ESP含量为10%和G表达的是GP含量为10%)和E20G20的抗压强度增强了21.41%、14.0%。大掺量蛋壳颗粒-废玻璃混凝土E30G30的28d抗压强度为67.55MPa,已达到目标设计混凝土强度要求。在12组混凝土配合比中,E10G10为最佳掺量,ESP掺量为10%,GP掺量为10%。(2)揭示了蛋壳颗粒-废玻璃粉-水泥三元胶凝体系在混凝土中的水化反应和在不同阶段水化产物微观形态。蛋壳颗粒(ESP)和废弃玻璃颗粒(GP)在水化初期有迟滞的作用,降低整体水化反应速率。在混凝土中水化过程中,ESP的活性大于GP,两者表现为相互促进作用。ESP-GP-水泥复合胶凝材料的水化反应消耗Ca(OH),在低掺量(<40%)不会降低体系碱含量,大掺量会降低体系碱含量。在蛋壳颗粒-废玻璃粉-水泥三元胶凝体系中,水泥的反应程度最高,蛋壳颗粒其次,废弃玻璃最低。(3)蛋壳颗粒-废玻璃粉在高温高湿养护下更有利于激发ESP和GP的火山灰效应,增加水化反应速率,提高水化活性。与标准养护条件下的ESP-GP混凝土龄期抗压强度相比,高温高湿养护条件下的混凝土整体强度都较高。与普通混凝土在3d内抗压强度完成了28d强度的90%相比,ESP-GP混凝土则完成了70%。在养护后期,ESP-GP混凝土的强度高于普通混凝土后期强度。(4)将蛋壳颗粒和废玻璃粉加入混凝土中,会降低混凝土的孔隙率,优化混凝土内部孔结构,增多无害孔数量,使多害孔转变为有害孔和少害孔。化学结合水与混凝土抗压强度之间有较强的线性相关关系,结合水含量则表征了水化过程中化学作用对混凝土抗压强度发展的增强程度。大掺量复合胶凝体系混凝土使用40%水泥,达到了预期设计强度,并且该掺量下的混凝土具有良好的力学性能。

关键词：废弃玻璃蛋壳水化机理力学性能混凝土

同方学位论文库评论

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钼片上CVD金刚石膜的界面研究

功能材料 1998年第5期29卷 514-516页

作者：代明江匡同春王德政周克崧刘正义广州有色金属研究院广州510651 华南理工大学机电系广州510641

借助金相显微镜、SEM、EDAX对钼片上CVD金刚石膜的界面形貌和成分进行了研究，对比了加磁场与不加磁场所沉积的金刚石膜的横断面形态特征，结果表明：加磁场与否在CVD金刚石膜和钼基体之间均存在数μm厚的Mo2C中间层，它呈细小柱状晶方... 详细信息

借助金相显微镜、SEM、EDAX对钼片上CVD金刚石膜的界面形貌和成分进行了研究，对比了加磁场与不加磁场所沉积的金刚石膜的横断面形态特征，结果表明：加磁场与否在CVD金刚石膜和钼基体之间均存在数μm厚的Mo2C中间层，它呈细小柱状晶方式生长，该层以下的钼基体组织发生了再结晶细化；加磁场沉积的金刚石膜较致密、（显微）空隙数量较小、金刚石颗粒尺寸较小，金刚石膜背面粘附较多的Mo2C聚集物。压痕试验法评定的金刚石膜／基附着性能结果表明：加磁场沉积的金刚石膜的附着性能较好。

关键词： CVD 金刚石膜界面形貌钼基体薄膜

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WC/DLC纳米多层膜微观结构研究

真空科学与技术学报 2013年第1期33卷 41-44页

作者：王翔代明江戴达煌侯惠君林松盛广州有色金属研究院广州510651

阳极层流型气体离子源与非平衡磁控溅射复合技术沉积制备WC/DLC纳米多层膜,并在膜/基间设计了中间过渡层。用扫描电镜、拉曼光谱仪、光电子能谱仪、X衍射仪、透射电镜、干涉显微镜等,对WC/DLC纳米多层膜的微观形貌结构进行分析研究。结... 详细信息

阳极层流型气体离子源与非平衡磁控溅射复合技术沉积制备WC/DLC纳米多层膜,并在膜/基间设计了中间过渡层。用扫描电镜、拉曼光谱仪、光电子能谱仪、X衍射仪、透射电镜、干涉显微镜等,对WC/DLC纳米多层膜的微观形貌结构进行分析研究。结果表明:沉积的WC/DLC膜层表面致密、光滑细腻;多层调制周期在3～4 nm,多层界面不清晰,形成渐变过渡界面。WC/DLC膜中主要是sp2键中掺杂有一定量的sp3键,WC则以纳米晶结构弥散分布在DLC之中。

关键词：非平衡磁控溅射离子源 WC DLC纳米多层膜微观结构

磁控溅射法制备碳/碳复合材料SiC/MoSi_2-ZrB_2涂层的结构及抗氧化性能研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第12期46卷 3663-3668页

作者：杨艳姣代明江韦春贝侯惠君林松盛中南大学湖南长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

通过磁控溅射法在碳/碳复合材料表面成功制得了SiC/MoSi_2-ZrB_2陶瓷涂层并对其结构及其在高温有氧环境中的抗氧化性能进行了研究。结果表明制备的SiC/MoSi_2-ZrB_2陶瓷涂层呈柱状晶结构且均匀性良好,其在1273和1773 K的有氧环境中氧化6... 详细信息

通过磁控溅射法在碳/碳复合材料表面成功制得了SiC/MoSi_2-ZrB_2陶瓷涂层并对其结构及其在高温有氧环境中的抗氧化性能进行了研究。结果表明制备的SiC/MoSi_2-ZrB_2陶瓷涂层呈柱状晶结构且均匀性良好,其在1273和1773 K的有氧环境中氧化60 min失重率分别是5.6×10^(-2)和6.3×10^(-2) g/cm^2。

关键词：碳/碳复合材料 SiC/MoSi2-ZrB2涂层显微结构氧化磁控溅射