镁合金表面保护膜的研究

介绍了镁合金表面形成保护膜的化学转化、阳极氧化、微弧氧化、电镀和化学镀这些表面处理方法的研究情况。通过对这些方法中化学处理溶液的性质、工艺特点以及膜层性能进行分析，指出了各方法存在的问题以及今后研究的方向。     

一种铝板表面保护膜的性能和应用

本文介绍一种保护铝合金板表面在运输、贮存和加工过程中防止生锈和机械损伤的表面保护膜(简称 SPF 膜)它是由高压聚乙烯和橡胶型压敏胶粘剂等组成,能很好地粘附于铝板表面,具有一定的强度和较好的耐热老化性能,在-40—70℃范围内性能稳定。生产试用考验证明该保护膜是成功的。     

航天器用Parylene-C涂覆材料空间辐照适用性研究

派瑞林（Parylene）薄膜主要用于功率电刷的三防，确保电功率的稳定传输。本文对两种规格（17和27 μm）Parylene薄膜的厚度、热性能、绝缘性能、在铍青铜上的附着性能以及耐空间辐照性进行了研究。结果表明：通过真空气相沉积法制备的Parylene-C涂覆材料厚度误差可控在2 μm内；膜层在铍青铜上的附着力等级为1级，薄膜热分解温度为453 ℃，两种厚度薄膜击穿电压分别为3.65 kV（17 μm）和5.27 kV（27 μm）；经2.5×10¹⁵ p/cm²质子辐照后，膜层外观均完好，附着性能、热性能、绝缘性能仍满足工程使用需求；经2.5×10¹⁶ e/cm²电子辐照后，膜层出现严重开裂、起皮现象。对电子辐照前后膜层的热性能、红外结构等进行了进一步的研究，分析了电子辐照后膜层的失效机理并获得了Parylene-C涂覆材料膜层耐空间电子辐照上限为1×10¹⁴ e/cm²。     

钛表面阳极化试验研究

进行了钛表面阳极化试验，分析了阳极化氧化膜的绝缘性能，得出了该氧化膜只能作为阳极保护膜，不能作为电解加工中阴极绝缘层的结论。     

CVD-Si3N4陶瓷及其复合材料氧化行为研究进展

概述了CVD—Si3N4陶瓷及其复合材料在干燥氧气下的氧化行为。Si3N4陶瓷在高温下氧化时，除生成SiO2保护膜外，还生成一薄层比SiO2膜更优异的氧气扩散阻挡层(Si—O—N化合物层)，该层具有优异的抗氧化性能。介绍了两种氧化机制模型，同时分析了温度、杂质等对CVD—Si3N4陶瓷氧化行为的影响。     

溅射NiCrAlY涂层对Ti3Al金属间化合物氧化性能的影响

采用称重法研究了溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层对Ｔｉ＿３Ａｌ金属间化合物在８５０～９５０℃空气中的氧化性能的影响。结果表明，Ｔｉ＿３Ａｌ的抗氧化性能较差。氧化时，其表面不能形成单一的Ａｌ＿２Ｏ＿３保护膜，氧化膜易剥落；溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层能通过在涂层表面形成粘附性良好的富Ａｌ＿２Ｏ＿３氧化膜而显著改善Ｔｉ＿３Ａｌ的抗氧化性能。但在９５０℃时有少量合金基体中的Ｔｉ扩散到涂层表面形成ＴｉＯ＿２。同时涂层中的Ｎｉ的强烈向内扩散及基体中的Ｔｉ强烈地向外扩散导致沿涂层与合金基体间形成扩散带。     

染色瓷质氧化工艺

染色瓷质氧化工艺是一种防护性、装饰性表面处理工艺 ,适用于大部分铝及铝合金材料。氧化膜平滑且有光泽 ,抗腐蚀性能好。根据不同的材料和工艺条件 ,其色调可为乳白、乳黄、淡灰、灰、深灰。本工艺适用于含铜为 4%左右的硬铝合金的氧化处理 ,并可根据需要进行染色处理。本成果可应用于民品生产中 ,使产品具有特色的装饰效果 ;应用于有“三防”要求的军品的防护装饰氧化处理 ,染色后的军品颜色可作为识别的标志色。本工艺膜层致密 ,抗蚀性能好 ;膜层有光泽 ,细腻 ,手感光滑 ,具有瓷釉或塑料外观 ;氧化后的零件保持原有的粗糙度与精度 ,并能…     

金属基高功率CO2激光沉积超硬Si3N4膜层性能研究

本文采用高功率ＣＯ２激光在金属基材汽相沉积出厚度－３０μｍ标准化学计量配比、平均硬度达２２００ＨＫ的ａ－Ｓｉ３Ｎ４膜层，与基材有良好的结合界面，实验分析表明所沉积膜具有超硬和良好的耐磨抗蚀等性能。     

磷酸三乙酯对铝合金阳极氧化膜溶胶凝胶封闭性能的影响

制备适用于铝合金阳极氧化封闭的溶胶凝胶封闭液,并研究磷酸三乙酯(TEP)对氧化膜层形貌、耐蚀性和漆膜结合力的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的微观结构,应用电化学和盐雾试验方法研究了TEP浓度对于膜层耐蚀性能的影响;使用划格法测试膜层的漆膜结合力。探讨了TEP对溶胶凝胶封闭液的缓释机理和封闭机理。结果显示封闭液中TEP的最佳浓度为2%(质量分数),封闭后阳极氧化膜层均匀致密,具有优于传统重铬酸盐封闭的耐蚀性。     

电参数对 7075铝合金微弧氧化膜硬度的影响

通过使用直流双脉冲电源对 7075铝合金进行微弧氧化试验,研究了正向电压、占空比和脉冲频率等电参数对铝合金微弧氧化膜层硬度的影响。通过正交试验,研究了单一水平因素下的膜层硬度平均值的变化规律,发现了通过电参数提升膜层硬度的方法;通过相对极差分析,发现正向电压对膜层影响程度最大,脉冲频率对膜层影响程度最小。提出了针对 7075铝合金微弧氧化膜硬度提升的电参数优化方案:提升氧化膜硬度,应优先考虑增大正向电压;保证氧化膜硬度的同时兼顾其他表面性能,应优先调整对膜层硬度影响最小的脉冲频率。     

微特电机换向器电刷镀靶

直流微特电机的换向器不仅要求有很好的导电和耐磨、耐电烧蚀性能 ,而且还要求与电刷之间的接触电阻小而稳定 ,抗大气腐蚀能力好。因此 ,微特电机的换向器常采用Ａｇ -Ｎｉ -Ｃｕ合金 ,但银合易产生硫化发黑现象 ,严重影响系统的可靠性 ,需要在换向器上镀覆一层保护膜 ,防止银的硫化 ,以提高其抗大气腐蚀能力。这层镀膜除了要求化学稳定性好、不易与硫发生反应外 ,还要求导电性能好、接触电阻稳定 ,且具有一定的耐磨性、耐电蚀性。另外 ,在镀覆这层保护膜时 ,不能破坏原有工件的电气、机械性能、使工件仍保持良好的表面粗糙度和尺寸精度。金…     

膜层厚比对CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜硬度与结合力影响研究

为研究膜层交替周期对多层膜表面硬度与耐磨性能的影响,利用金属蒸发真空弧离子源(MEVVA)和磁过滤阴极真空弧复合离子束沉积技术在AM355钢材表面制备膜层交替周期分别为5、13和26的3组CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N膜层,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对膜层形貌和相结构进行了分析,利用划痕仪、显微硬度计等对膜层硬度与结合力进行了测试。结果表明:采用该技术制备的CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜结构致密,与基体结合良好;随着多层膜交替周期的增加,膜层硬度有所降低,膜层结合力则呈现先升高后缓慢降低的趋势。     

镁锂合金表面阳极氧化热控膜层制备及性能

研究阳极氧化电流密度、持续时间、封闭对镁锂合金表面阳极氧化膜层热控性能的影响规律,并测试膜层的微观形貌、热控性能、结合力、厚度均一性、常压热循环性能以及耐蚀性。结果表明:膜层半球发射率εH随着电流密度、持续时间的增加而增大,最终稳定在0.85～0.87之间;封闭对膜层半球发射率εH影响较小,封闭前后变化范围在±0.05以内;膜层可通过96 h中性盐雾考核。     

等离子体材料加工

就等离子喷涂及材料合成原理作简单叙述，着重介绍了等离子体材料加工技术在膜层沉积、微电子器件加工及金属熔炼等方面的应用。     

ZrO2纳米颗粒含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

为了提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,利用单极性脉冲电源制备具有不同ZrO₂纳米颗粒含量的微弧氧化膜层,研究纳米ZrO₂颗粒对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响。采用扫描电子显微镜观察复合膜层的表面及截面形貌;同时利用X射线衍射仪分析不同ZrO₂纳米颗粒含量的膜层中的相组成;测试样品的电化学腐蚀性能。结果表明：当电解液中加入1 g/L ZrO₂颗粒时,纳米ZrO₂颗粒能够渗入微弧氧化膜层之中,封闭膜中原有的微孔和微裂纹等缺陷,膜层表面质量较好;随着电解液中ZrO₂颗粒含量由2 g/L增加到3 g/L时,膜层的裂纹明显增多,导致腐蚀介质容易进入膜层发生腐蚀,耐蚀性能下降;在电解液中添加纳米ZrO₂颗粒时,1～3 g/L范围内添加1 g/L ZrO₂纳米颗粒的微弧氧化膜层的耐蚀性能最好。     

离子辅助沉积Al膜层增强Ti811钛合金高温微动疲劳抗力

为提高Ti811钛合金高温微动疲劳抗力,利用离子辅助沉积技术在Ti811钛合金表面制备Al膜层。对比研究多弧离子镀(MIP)和离子辅助多弧沉积(IAD)Al膜层的膜基界面成分分布、膜基结合强度、显微硬度、摩擦学性能。探讨IAD铝膜层对Ti811合金微动疲劳抗力的影响。结果表明,利用离子辅助多弧沉积技术可以获得膜基结合强度高、硬度低、减摩润滑性能好的Al膜层,该膜层能够显著提高Ti811钛合金350℃时的微动疲劳抗力。     

环保型镁合金阳极氧化工艺研究

利用正交实验方法对AZ91D压铸镁合金环保型阳极氧化成膜工艺进行了研究.结果表明环保型阳极氧化成膜工艺能在镁合金上形成银灰色的氧化膜层,所得膜层的综合耐蚀性能优于传统含铬工艺DOW17所成的膜;阳极化膜层的主要成分是MgO和Mg3B2O6;膜层具为多孔结构,孔径较均匀;膜层的成分和结构是影响膜层耐蚀性能的主要因素.     

基于水膜流动与耦合传热的翼型防/除冰计算

针对飞行器防/除冰过程中翼面上空气-水膜-冰层-机翼之间的耦合传质传热现象,建立了一种基于水膜流动与耦合传热模型的翼型防/除冰数值模拟方法。基于Myers水膜流动模型建立了防/除冰热载荷作用下翼面溢流水流动、积冰及内部温度分布的数值计算理论。对于翼型及冰层内的传热现象,利用焓理论及有限体积法建立了复杂多层结构传热的数值模拟方法,对于冰层相变过程,提出了一种基于焓理论的相变修正方法以考虑相变潜热对温度变化的影响。最终实现了翼型防/除冰过程的耦合计算,结果表明:通过结合不同界面处的传热边界条件和考虑了相变潜热效应的焓理论对水膜流动与翼型/冰层传热模型进行耦合求解,能够对翼型/冰层内温度分布进行准确计算,可实现对翼型防/除冰过程中溢流水流动及积冰特性的有效预测与分析。      

BH新型憎水剂及其憎水膜层“三防腐蚀”性能研究

研究了BH系列(BH 102和BH 103)憎水剂的合成工艺、技术指标、憎水处理成膜工艺以及憎水膜层的憎水效果和耐腐蚀性能。结果表明,BH系列憎水剂的憎水效果良好,在零件表面形成的憎水膜层能达到105°以上的憎水角;同时经BH系列憎水剂处理后的钢铁磷化表面的耐腐蚀性能得到明显改善,具有优良的"三防腐蚀"性能,其中含有复配缓蚀剂的BH 103憎水膜层的耐腐蚀性更优于添加单一缓蚀剂的BH 102憎水膜层。     

钛合金低温脉冲微弧阳极氧化技术

为了防止钛合金与其它活泼金属接触时发生电偶腐蚀，防止粘结，提高其表面硬度，减少摩擦磨损而提出了脉冲微弧阳极氧化工艺。微弧阳极氧化在L(含硫化合物)、T(含磷化合物)及若干添加剂的混合电解液中进行。由脉冲电源供电。高压、高热的微弧使零件表面发生等离子体放电现象，形成2-15μm致密的、高绝缘的氧化膜层。它有抗腐蚀、防粘结的功能；同时，钛合金的表面硬度得到大幅度提高。