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辉光放电辅助脉冲激光沉积CN_x薄膜的价键结构及机械性能

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中国激光 2013年第11期40卷 186-191页

作者：郑晓华宋建强杨芳儿陈占领浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

采用直流辉光放电辅助脉冲激光沉积(PLD)法,以不同的激光通量在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)谱、X射线光电子谱(XPS)、纳米压入仪和球盘式微型摩擦磨损试验仪对薄膜的成分、微观结构、表面形... 详细信息

采用直流辉光放电辅助脉冲激光沉积(PLD)法,以不同的激光通量在单晶硅基底上沉积CNx薄膜。利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)谱、X射线光电子谱(XPS)、纳米压入仪和球盘式微型摩擦磨损试验仪对薄膜的成分、微观结构、表面形貌、力学及摩擦学性能进行了系统分析。结果表明:所有薄膜处于非晶状态。当激光通量从5.1J/cm2提升至7.5J/cm2时,薄膜的含氮原子数分数由27.7%上升至34.1%;膜中sp3 C—N键和sp2 C—N键的面积百分数上升,sp3 C—C键的面积百分数降低,C原子sp3杂化程度增加,薄膜的石墨化程度下降;薄膜的硬度由3.7GPa增加至5.3GPa,磨损率从3.8×10-13 m3/(N·m)下降至7.9×10-14 m3/(N·m),摩擦系数从0.13上升至0.18。

关键词：薄膜氮化碳脉冲激光沉积 X射线光电子谱摩擦与磨损

直流偏压辅助脉冲激光沉积CNx薄膜的组织结构和性能

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直流偏压辅助脉冲激光沉积CNx薄膜的组织结构和性能

作者：陈占领浙江工业大学

学位级别：硕士

氮化碳材料以其优异的特性受到大量研究者的重视,但N原子的百分含量及价键结构等的瓶颈限制了它的广泛应用。偏压辅助技术在促进sp3键的合成、氮原子百分含量的提升、改善薄膜表面质量的均匀性等方面展现出了明显的作用,然而关于偏压辅... 详细信息

氮化碳材料以其优异的特性受到大量研究者的重视,但N原子的百分含量及价键结构等的瓶颈限制了它的广泛应用。偏压辅助技术在促进sp3键的合成、氮原子百分含量的提升、改善薄膜表面质量的均匀性等方面展现出了明显的作用,然而关于偏压辅助脉冲激光沉积氮化碳薄膜的报道非常少。本文首先利用脉冲激光沉积技术烧蚀石墨靶在Si基底上制备了氮化碳薄膜(简称为c-CNx),对薄膜的化学成分、微观结构和机械性能进行了分析及探讨;系统研究了沉积偏压对氮化碳薄膜的形貌及结构的影响：考察了氮化碳薄膜的膜-基结合力、硬度和摩擦磨损性能,总结了偏压、结构与薄膜机械性能之间的相关性。然后,选用富含N原子和sp3杂化键的氮化碳靶材替代石墨靶,不同偏压条件制备了氮化碳薄膜(简称i-CNx)并进行了上述同样的薄膜质量分析。最终结合两组薄膜的分析结果,总结出有利于N原子并入碳网异或利于合成sp3键的最佳工艺参数,并对价键结构和机械性能的相关性作一定的规律分析。采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)分别对c-CNx薄膜和i-CNx薄膜的化学成分、价键状态及微观形貌进行表征。并借助于纳米压痕仪、涂层附着力自动划痕仪和球盘式摩擦磨损试验机测试了薄膜的硬度、膜-基结合力和摩擦磨损性能。分析结果发现：薄膜为尺寸不一的微观颗粒堆积,偏压条件对薄膜的均匀性改变较小;偏压辅助递进式脉冲激光沉积方法可以较大程度地提升薄膜中的氮原子百分含量,但得出的薄膜尚未发现晶态的特征。结合XPS和Raman的分析,两组薄膜的价键相对百分含量χsp2/χsp3和χsp2C-N/χsp3C-N均随着偏压的增加先减少后增大并在Vb=-40V时得到了最小值(c-CNx薄膜：2.43和1.76;i-CNx薄膜：1.78和1.39);且此偏压条件下,D峰与G峰的强度比ID/IG取得最小值(c-CNx薄膜：2.2;i-CNx薄膜：1.6);以上的结果都说明Vb=-40V为最利于sp3键的合成条件。薄膜硬度的变化趋势与αsp3和χsp3C-N的变化趋势非常吻合,同时偏压使得膜-基结合力不断增加。偏压对摩擦系数的变化可以归结到对薄膜表面的均匀性的影响上来,越有利于表面的平整的偏压条件下摩擦系数越低。

关键词：薄膜氮化碳脉冲激光沉积微观结构机械性能

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小型经济、可靠的水质自动监测系统

中国水利 2004年第13期 63-64页

作者：陈占领

拉速和脉冲磁致振荡对GCr15轴承钢铸坯质量的影响

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上海金属 2020年第1期42卷 91-94,99页

作者：任振海朱富强陈占领李亚中天钢铁集团有限公司

对中天钢铁集团公司连铸机采用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术进行了改造,以提高连铸坯的质量,并进行了试生产。研究了拉速和PMO对GCr15轴承钢铸坯质量的影响。试验时,连铸机第一流和第五流分别关闭和开启PMO,其拉速分别为0.78和0.82 m/min... 详细信息

对中天钢铁集团公司连铸机采用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术进行了改造,以提高连铸坯的质量,并进行了试生产。研究了拉速和PMO对GCr15轴承钢铸坯质量的影响。试验时,连铸机第一流和第五流分别关闭和开启PMO,其拉速分别为0.78和0.82 m/min。试验结果显示:以两种拉速连铸并经PMO处理的铸坯均具有较大的等轴晶区面积分数,中心缩孔均为0.5级,拉坯方向的心部碳偏析指数最大值均为1.10;但未施加PMO的铸坯等轴晶区面积分数显著小于PMO处理的铸坯,其中心缩孔分别为2级和1.5级。提高拉速会减小GCr15钢铸坯中心的等轴晶区面积,加重心部碳偏析。PMO处理有利于增加铸坯的等轴晶区面积、减少中心缩孔,尽管拉速较高,铸坯质量仍然良好。

关键词：脉冲磁致振荡 GCr15轴承钢连铸宏观偏析

采用脉冲磁致振荡技术提高矩形AM2锚链钢连铸坯的均匀性

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上海金属 2019年第3期41卷 96-100页

作者：朱富强任振海陈占领王海洋常州中天钢铁集团有限公司

制作了尺寸为220mm×260mm的矩形锚链钢连铸坯。对部分连铸坯进行了由上海大学开发的脉冲磁致振荡(PMO)处理,以提高铸坯的组织均匀性。试验结果表明:适当的PMO参数可消除连铸坯的中心缩孔,显著增加等轴晶数量,减少中心碳偏析。譬如:(1)... 详细信息

制作了尺寸为220mm×260mm的矩形锚链钢连铸坯。对部分连铸坯进行了由上海大学开发的脉冲磁致振荡(PMO)处理,以提高铸坯的组织均匀性。试验结果表明:适当的PMO参数可消除连铸坯的中心缩孔,显著增加等轴晶数量,减少中心碳偏析。譬如:(1)未经PMO处理的铸坯心部等轴晶的面积分数为13.08%,而以680A的峰值电流和90Hz的频率PMO处理的铸坯达23.41%,后者比前者增加了约79%;(2)未经PMO处理的铸坯心部等轴晶的面积分数为11.74%,而以600A的峰值电流和110Hz的频率PMO处理的铸坯为23.41%,后者比前者增加了1倍多。此外,经过PMO处理的铸坯的中心碳偏析指数降低0.2以上,不超过1.1。上述结果表明,PMO处理使锚链钢连铸坯的组织均匀性得到了显著改善。

关键词：脉冲磁致振荡锚链钢连铸坯组织均匀性

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20钢管LF精炼渣系优化的工业试验

特殊钢 2020年第5期41卷 45-47页

作者：朱富强汪金林范鼎东任振海陈占领中天钢铁集团有限公司常州213011 安徽工业大学冶金学院马鞍山243032

通过对中天钢铁公司电炉厂20钢管现行精炼渣系(/%:4~17SiO2,17~34Al2O3,40~65CaO)的动力学以及热力学分析,在确保炉渣粘度1.5~2.0 Pa·s的前提下,设计出较高吸附夹杂物能力的LF精炼渣系:(/%:6~15SiO2,24~34Al2O3,58~65CaO)。试验结果表... 详细信息

通过对中天钢铁公司电炉厂20钢管现行精炼渣系(/%:4~17SiO2,17~34Al2O3,40~65CaO)的动力学以及热力学分析,在确保炉渣粘度1.5~2.0 Pa·s的前提下,设计出较高吸附夹杂物能力的LF精炼渣系:(/%:6~15SiO2,24~34Al2O3,58~65CaO)。试验结果表明,该渣系能够很好地满足20钢管的质量要求,达到了去除钢中夹杂物的目的,其B类夹杂评级均≤1.0。

关键词： 20钢管 100tLF 精炼渣系碱度夹杂物

连铸工艺参数对中碳高锰钢带状组织的影响研究

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热加工工艺 2023年第5期52卷 84-86页

作者：李辉成徐必靖任振海陈占领朱富强邹晋江苏常州中天钢铁集团江苏常州213011 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330096

通过设计不同过热度和不同拉速的中碳高锰钢连铸工艺参数,对比分析了不同连铸工艺参数下生产的连铸坯轧材的带状组织,研究连铸工艺参数(过热度和拉速)对轧材带状组织的影响规律。结果表明:降低过热度或者降低连铸拉速可以改善连铸坯宏... 详细信息

通过设计不同过热度和不同拉速的中碳高锰钢连铸工艺参数,对比分析了不同连铸工艺参数下生产的连铸坯轧材的带状组织,研究连铸工艺参数(过热度和拉速)对轧材带状组织的影响规律。结果表明:降低过热度或者降低连铸拉速可以改善连铸坯宏观偏析,减小连铸坯凝固组织中二次枝晶臂间距,轧制后可减小带状组织中铁素体条带宽度。

关键词：过热度拉速带状组织偏析

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连铸坯腐蚀性缺陷研究

热加工工艺 2024年第13期53卷 152-153,158页

作者：任振海李辉成徐必靖陈占领朱富强邹晋江苏常州中天钢铁集团有限公司江苏常州213011 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330096

连铸坯凝固过程中靠近铸坯内弧边缘位置产生部分不耐腐蚀的区域,表现为连铸坯和轧材酸洗时类似裂纹现象。经过对轧材进行低倍金相和扫描电镜检测发现,类似裂纹并非真正的裂纹,而是由于该位置不耐腐蚀产生的“伪裂纹”,在“裂纹”中存在... 详细信息

连铸坯凝固过程中靠近铸坯内弧边缘位置产生部分不耐腐蚀的区域,表现为连铸坯和轧材酸洗时类似裂纹现象。经过对轧材进行低倍金相和扫描电镜检测发现,类似裂纹并非真正的裂纹,而是由于该位置不耐腐蚀产生的“伪裂纹”,在“裂纹”中存在MnS夹杂物。由于该位置耐腐蚀性与其他位置有差异,造成MnS以及周围钢基体优先腐蚀,产生腐蚀坑,宏观上为“裂纹”。

关键词：连铸坯腐蚀缺陷硫化物

腹腔镜下精索静脉高位结扎术135例临床分析

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腹腔镜下精索静脉高位结扎术135例临床分析