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液氮球磨Sm-Fe合金的组织演变

稀有金属材料与工程 2010年第8期39卷 1484-1487页

作者：邱晓锋崔向中杨滨陈汉宾北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中国科学院国际材料物理中心辽宁沈阳110016

利用低温液氮球磨技术制备了Sm-Fe合金粉体,采用XRD、HRTEM和惰性气脉冲-红外-热导等方法对Sm2Fe17合金粉体在液氮球磨过程中的组织演变进行了研究。结果表明,液氮球磨可加速细化Sm-Fe合金粉体。球磨5h后,Sm-Fe合金的晶粒尺寸约为10nm,9... 详细信息

利用低温液氮球磨技术制备了Sm-Fe合金粉体,采用XRD、HRTEM和惰性气脉冲-红外-热导等方法对Sm2Fe17合金粉体在液氮球磨过程中的组织演变进行了研究。结果表明,液氮球磨可加速细化Sm-Fe合金粉体。球磨5h后,Sm-Fe合金的晶粒尺寸约为10nm,9h后晶粒尺寸约为5nm。Sm-Fe合金中的氮含量随着球磨时间的延长而增加,主轴转速150r/min球磨9h后,氮含量达1.62%(质量分数,下同)。随着球磨时间的延长,Sm2Fe17相向非晶态转变,降低球磨转速可以延缓非晶的形成过程。

关键词： Sm2Fe17合金液氮球磨氮化非晶

30CrMnSiNi2A表面WC10Co4Cr涂层的微动磨损性能(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第S2期42卷 197-200页

作者：杨伟华崔向中北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

30CrMnSiNi2A作为一种低合金超高强度钢在航空承力结构件上具有重要应用,为了进一步提高其抗磨损性能,采用超音速火焰喷涂在其表面制备出WC10Co4Cr涂层,分别采用定量金相法、对偶拉伸法测量了涂层的孔隙率和结合强度,并评估了涂层抗磨... 详细信息

30CrMnSiNi2A作为一种低合金超高强度钢在航空承力结构件上具有重要应用,为了进一步提高其抗磨损性能,采用超音速火焰喷涂在其表面制备出WC10Co4Cr涂层,分别采用定量金相法、对偶拉伸法测量了涂层的孔隙率和结合强度,并评估了涂层抗磨损性能。结果表明,此涂层孔隙率可以控制在1%以下,涂层结合强度大于70 MPa;涂层抗磨损性能优异,经55 min点盘摩擦,无明显失重;富油微动磨损试验条件下,磨损抗力为30CrMnSiNi2A基体的40倍。

关键词： HVOF WC10Co4Cr涂层孔隙率微动磨损

EB-PVD工艺中的熔池飞溅对TBCs的影响

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稀有金属材料与工程 2012年第S2期41卷 676-679页

作者：苏林武洪臣雷新更崔向中北京航空制造工程研究所北京100024

采用电子束物理气相沉积技术在高温合金基体表面制备了YSZ热障涂层试样来分析沉积过程中产生的熔池飞溅对涂层性能的影响。对试样进行高温循环氧化实验,采用SEM对不同状态下试样的显微结构进行分析。结果表明,沉积过程中飞溅影响区高于... 详细信息

采用电子束物理气相沉积技术在高温合金基体表面制备了YSZ热障涂层试样来分析沉积过程中产生的熔池飞溅对涂层性能的影响。对试样进行高温循环氧化实验,采用SEM对不同状态下试样的显微结构进行分析。结果表明,沉积过程中飞溅影响区高于涂层表面,在沉积过程中一直对其边界区域形成遮挡,造成飞溅影响区边界处组织疏松,且该区域边界在热循环过程中容易产生裂纹,使涂层体系过早失效。

关键词：电子束物理气相沉积热障涂层飞溅

EB-PVD工艺中粘结层厚度对热障涂层寿命的影响

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稀有金属材料与工程 2012年第S2期41卷 417-420页

作者：苏林武洪臣雷新更刘亮崔向中北京航空制造工程研究所北京100024 哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150016

采用电子束物理气相沉积技术在高温合金基体上制备不同粘结层厚度的YSZ热障涂层试样来分析粘结层厚度对热障涂层体系寿命的影响。对试样进行循环氧化试验以及热重分析来测试试样的热循环寿命和抗氧化性能。分别采用XRD、SEM和EDS对不同... 详细信息

采用电子束物理气相沉积技术在高温合金基体上制备不同粘结层厚度的YSZ热障涂层试样来分析粘结层厚度对热障涂层体系寿命的影响。对试样进行循环氧化试验以及热重分析来测试试样的热循环寿命和抗氧化性能。分别采用XRD、SEM和EDS对不同状态下的涂层进行相组成、微观形貌和成分组成分析。结果显示:热障涂层体系有明显的抗氧化作用,且抗氧化作用随着粘结层厚度的增加逐渐增强;粘结层的厚度对涂层体系的寿命影响显著,在特定的厚度范围内,涂层体系热循环寿命较长。综合各方面影响因素,得出本试验条件下粘结层厚度最优范围为50～70μm。

关键词：电子束物理气相沉积热障涂层粘结层寿命

C/SiC复合材料抗热震涂层制备及失效机制研究

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稀有金属 2016年第12期40卷 1214-1219页

作者：靳磊崔向中王纯周海滨周国栋杨璟北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

在C/SiC材料上制备环境障碍涂层是对C/SiC高温防护的有效解决办法。利用化学共沉积法制备BaO-SrO-Al_2O_3-SiO_2(BSAS),ZrO_2-Y_2O_3(YSZ),Sc_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3(ScYSZ)粉末材料,然后采取相同的等离子喷涂工艺参数在C/SiC复合材料表面制备3种抗热震(水淬)涂层。本文主要涉及到抗水淬涂层结构设计、0.2mm厚涂层的抗水淬性能、4种不同厚度涂层的抗水淬能力、涂层失效机制等研究内容。研究结果表明:C/SiC复合材料上0.2mm厚的抗水淬涂层,在1600℃下其抗水淬能力强弱为ScYSZ(24次)>YSZ(22次)>BSAS(21次)。0.2,0.3,0.5及0.6mm4种不同厚度对涂层的抗水淬能力影响规律表明:厚度为0.2mm时涂层具有最优的抗水淬性能。并探讨了涂层的失效机制:BSAS,YSZ,ScYSZ3种涂层,其YSZ相稳定性最差,BSAS作为单一的抗热震层其应力最大。BSAS+ScYSZ复合涂层应力最小、相稳定、抗水淬能力最强。

关键词： C/Si C复合材料抗热震涂层 BSAS涂层 YSZ涂层 Sc YSZ涂层

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四面体非晶碳结构建模的第一性原理模拟方法

功能材料 2010年第A2期41卷 232-234页

作者：高巍朱嘉琦武洪臣张华芳崔向中哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所黑龙江哈尔滨150080 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术国家级重点实验室北京100024

在实验上对非晶材料进行原子尺度研究的手段十分有限,通过模拟的方法可以弥补实验的不足,介绍了一种利用第一性原理对四面体非晶碳进行结构建模的方法。采用基于密度泛函理论的分子动力学方法,对密度范围从2.6～3.2g/cm3的四面非晶碳进... 详细信息

在实验上对非晶材料进行原子尺度研究的手段十分有限,通过模拟的方法可以弥补实验的不足,介绍了一种利用第一性原理对四面体非晶碳进行结构建模的方法。采用基于密度泛函理论的分子动力学方法,对密度范围从2.6～3.2g/cm3的四面非晶碳进行了结构模拟。其中交换相关能量泛函、假想电子质量和冷却速度等模拟参数对结构建模有较大的影响。通过改变这些模拟参数可以获得与实验值接近的结构。

关键词：非晶碳第一性原理密度泛函理论分子动力学

冷喷涂TC4涂层临界沉积速度计算及制备涂层性能研究

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表面技术 2017年第8期46卷 96-101页

作者：靳磊崔向中丁元法张岚苏向东北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024 贵州省新材料研究开发基地贵阳550003 贵州省轻金属材料制备技术重点实验室贵阳550003

目的研究冷喷涂TC4涂层的临界沉积速度及粒子温度对临界沉积速度的影响规律,并研究气体压强对沉积涂层性能的影响规律。方法理论研究上,采用有限元LS-DYNA软件中的Johnson-Cook塑性模型,选取3D164计算单元建立模型,研究粒子在不同温度... 详细信息

目的研究冷喷涂TC4涂层的临界沉积速度及粒子温度对临界沉积速度的影响规律,并研究气体压强对沉积涂层性能的影响规律。方法理论研究上,采用有限元LS-DYNA软件中的Johnson-Cook塑性模型,选取3D164计算单元建立模型,研究粒子在不同温度和不同速度下碰撞基体后的形貌特征,确定粒子沉积临界速度。试验研究上,采用N_2作为冷喷涂驱动气体,在TC4合金上制备TC4涂层,然后采用SEM、Image J图像分析软件、硬度计等分析已沉积涂层的孔隙率和硬度等性能。结果 25、400、500、600℃温度下,计算表明10μm的TC4合金粒子在TC4基板上的临界沉积速度分别为730、465、392、361 m/s,即随粒子温度升高,粒子临界沉积速度降低,粒子沉积成涂层更容易。采用冷喷涂工艺在TC4基板上沉积TC4涂层,在N_2温度600℃、气体压力3 MPa的条件下,制备的TC4涂层厚度约1000μm,与TC4钛合金基体结合紧密,涂层孔隙率约为6.46%。结论气体温度升高,粒子临界沉积速度降低;气体压强变大,制备的涂层厚度就大且更加致密。

关键词：冷啧涂 TC4涂层碰撞临界沉积速度涂层性能

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钇硅酸盐材料力学性能的第一性原理研究

材料工程 2017年第7期45卷 48-53页

作者：靳磊崔向中王纯周国栋姜春竹李其连杨璟北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y... 详细信息

为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7均为机械稳定结构,X1-Y_2SiO_5与γ-Y_2Si_2O_7的体模量、剪切模量、弹性模量、泊松比分别为112,49,128GPa,0.31和114,55,142GPa,0.29。可见X1-Y_2SiO_5的模量较γ-Y_2Si_2O_7低。同时研究二者理想晶体的韧性、热膨胀系数、残余应力。结果表明:X1-Y_2SiO_5韧性较γ-Y_2Si_2O_7好,热膨胀系数较γ-Y_2Si_2O_7高,残余应力较γ-Y_2Si_2O_7低。

关键词： Y2SiO5 Y2Si2O7 第一性原理力学性能

微型器件飞秒激光加工参数对切缝坡度影响规律的实验研究

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应用激光 2017年第5期37卷 693-697页

作者：李元成张伟张晓兵崔向中北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

利用飞秒激光在铝箔上按设定好的轮廓程序重复扫描直至切透得到所需轮廓的微型器件,研究了飞秒激光加工参数对切缝边缘坡度的影响规律。实验结果表明,透镜焦距、扫描速度和飞秒激光能量密度与切缝坡度密切相关。切缝坡度随着扫描速度的... 详细信息

利用飞秒激光在铝箔上按设定好的轮廓程序重复扫描直至切透得到所需轮廓的微型器件,研究了飞秒激光加工参数对切缝边缘坡度的影响规律。实验结果表明,透镜焦距、扫描速度和飞秒激光能量密度与切缝坡度密切相关。切缝坡度随着扫描速度的增大而增大,随着能量密度和聚焦透镜焦距的增大而逐渐减小。实验中飞秒激光切透大块铝箔材料即微型器件脱落时停止出光,切缝未能继续发育,坡度主要由材料上表面切割缝宽决定,与飞秒激光高斯能量分布特征和去除材料的阈值密切相关。

关键词：飞秒激光微器件坡度加工参数