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强流脉冲电子束改性石墨/硬质合金自润滑涂层性能
1
作者 张悦 郑钰 +2 位作者 何星池 陈飞 董福宇 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页
【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具... 【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具材料等工业领域,被称为“工业牙齿”。随着我国战略性新兴产业的发展,航空航天、海洋工程、数控机床、轨道交通、核工程、新能源、先进医疗装备、环保节能装备等高端制造产业对高性能高稳定性刀具材料的需求越来越大。采用涂层镀膜等表面处理方法将固体润滑剂涂覆在刀具表面,或将固体润滑剂作为添加剂加入刀具材料基体,利用固体润滑剂高温稳定的优点,在服役刀具表面形成连续的固态润滑层,有利于刀具性能的进一步提升。【方法】以WC-Co硬质合金粉末(粒径15~45μm)为耐磨组元,以石墨粉末(粒径80~200μm)为固体润滑剂,通过球磨法制备球形复合粉末,采用等离子喷涂工艺将复合粉末沉积为石墨/WC-Co涂层,采用强流脉冲电子束(能量密度27 keV、脉冲间隔15 s)进行辐照处理,辐照次数为1、10、20和30。对处理后涂层的显微组织和力学性能进行观察。【结果】采用强流脉冲电子束处理后,重熔涂层表面致密平整,改性层厚度可达294μm,表面硬度最高可达800 HV,平均摩擦系数最低可降至0.10。显微结构分析表明,强流脉冲电子束辐照后涂层表面生成纳米尺寸的WC相、Co_(3)W_(9)C_(4)相和类金刚石结构,使涂层表面显微硬度大幅提高;电子束使涂层表面大块石墨溶解后重新析出,生成椭球状石墨,同时石墨在电子束作用下分离成石墨烯片层,均匀覆盖在涂层表面,有效降低了涂层表面的摩擦系数;部分石墨转变为金刚石结构,有效提升了涂层的表面硬度。【结论】采用热喷涂沉积和强流脉冲电子束改性的两步技术,制备了表面均匀、致密细小的WC-Co合金,诱导了球状石墨、石墨烯和金刚石共同组成复合碳结构,有效提高了涂层的硬度并降低表面的摩擦系数。所制备的纳米复合自润滑涂层为高端装备制造刀具行业提供了一种新材料。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 石墨/硬质合金涂层 石墨烯 金刚石 耐磨性能 显微组织 相组成 摩擦磨损性能
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TiAl基合金高温防护及热障涂层体系研究进展
2
作者 张业飞 江海涛 +2 位作者 田世伟 张思远 李冲 《材料导报》 北大核心 2025年第4期154-163,共10页
TiAl基合金以其低密度、高比强度、耐烧蚀、良好的高温力学性能等优点成为新型轻质高温结构候选材料,自20世纪70年代以来备受关注。随着各种强韧化措施的研究不断深入,TiAl基合金的室温脆性问题逐步得到了解决。TiAl基合金成功应用于航... TiAl基合金以其低密度、高比强度、耐烧蚀、良好的高温力学性能等优点成为新型轻质高温结构候选材料,自20世纪70年代以来备受关注。随着各种强韧化措施的研究不断深入,TiAl基合金的室温脆性问题逐步得到了解决。TiAl基合金成功应用于航空发动机叶片、航天飞行器蒙皮、舵翼、汽车排气阀等。然而,TiAl基合金高温抗氧化性能不足,限制了其作为高温零部件的应用。目前,主要通过整体合金化以及表面改性两种方式来改善TiAl基合金的高温抗氧化性能。整体合金化是在合金中添加Nb、Si、Mo、W、稀土等合金元素,促使合金表面形成致密的氧化层并提高氧化层与基体的结合力;表面改性主要包括表面合金化和表面涂层两种途径,表面合金化技术一般采用热扩散、离子注入、预氧化、激光表面合金化等方法,表面涂层技术是利用不同种类的涂层改善基体的表面性能,例如Ti-Al-X体系涂层、MCrAlY热障涂层、陶瓷涂层、复合涂层。热障涂层,作为一种表面改性中的涂层材料,具有优异的抗氧化性能以及长期服役性能。当应用于TiAl基合金表面时,热障涂层能够有效提升合金的高温抗氧化性能。但两者结合也存在如下问题,热生长氧化物的过度生长导致界面失效,以及涂层与基体元素互扩散严重,导致热障涂层/TiAl合金体系长期服役性能减弱。本文归纳并分析了TiAl基合金的高温氧化行为,分别从整体合金化以及表面改性两个方面综述了TiAl基合金高温防护的影响因素和作用机理,分析了热障涂层应用在TiAl合金表面所面临的问题并提出了改进方案,以期为提高TiAl基合金的抗高温氧化性能及发展热障涂层/TiAl合金体系提供参考。 展开更多
关键词 TIAL基合金 热障涂层 抗氧化性能 整体合金化 表面改性
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钨-镍合金涂层的制备工艺及屏蔽性能研究
3
作者 陆海峰 王博 +4 位作者 张泽群 邓春银 蒲立星 刘省勇 张文利 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期53-58,共6页
针对核电站新型屏蔽材料的需求,采用高能等离子喷涂技术制备钨-镍合金涂层,对其微观形貌、成分分布、硬度及结合强度等性能进行分析,并通过理论计算和实际测试的方法对比研究钨-镍合金涂层和铅的屏蔽能力。结果表明,钨-镍合金涂层厚度为... 针对核电站新型屏蔽材料的需求,采用高能等离子喷涂技术制备钨-镍合金涂层,对其微观形貌、成分分布、硬度及结合强度等性能进行分析,并通过理论计算和实际测试的方法对比研究钨-镍合金涂层和铅的屏蔽能力。结果表明,钨-镍合金涂层厚度为875μm左右,整体致密均匀,孔隙率仅为5.1%;涂层内无氧化及裂纹现象发生,平均硬度为523 HV0.3,结合强度达47.3 MPa。屏蔽能力对比分析结果显示,理论计算和实际测试结果相近,在同一厚度下钨-镍合金涂层对γ射线的屏蔽能力较铅更为优异,具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 等离子喷涂 钨-镍合金涂层 孔隙率 屏蔽能力
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微弧氧化制备医用Mg-6Zn合金Cu^(2+)涂层的抗肿瘤和成血管性能研究
4
作者 柴应红 罗霞 +4 位作者 林科建 张红 赵辉 蔡华伟 郝丽静 《表面技术》 北大核心 2025年第4期201-210,共10页
目的镁合金作为骨植入材料在临床上的应用受到广泛关注,然而骨植入术后的恢复问题长期以来未得到解决。方法以Mg-6Zn合金为基体,基于简便的微弧氧化工艺,通过添加纳米铜粉,制备了含Cu^(2+)的镁合金涂层,研究了不同纳米铜添加量下涂层的... 目的镁合金作为骨植入材料在临床上的应用受到广泛关注,然而骨植入术后的恢复问题长期以来未得到解决。方法以Mg-6Zn合金为基体,基于简便的微弧氧化工艺,通过添加纳米铜粉,制备了含Cu^(2+)的镁合金涂层,研究了不同纳米铜添加量下涂层的耐腐蚀、抗肿瘤和成血管性能。结果Cu^(2+)的加入,使涂层表面形貌得到改善,涂层更加平整致密,0.35 g/L添加量下,其拥有(385.46±38.99)HV的显微硬度、(3.90±0.28)%的孔隙率和最小(1.40±0.86)μm的孔径。在耐腐蚀性能测试中,表现出了最低的腐蚀速率(3.14×10^(-5) mm/a),较不含Cu^(2+)涂层降低了1个数量级。体外实验表明:Cu^(2+)涂层具有良好的生物相容性,骨髓间充质干细胞的增值率大于80%,溶血率低于4%,细胞黏附效果良好。此外,Cu^(2+)涂层还具备较好的抗肿瘤和成血管能力,培养大鼠骨肉瘤细胞时,其增值率低至(24.53±2.75)%。在合适的浓度下,Cu^(2+)能够实现抗肿瘤和成骨的协同作用;同时,Cu^(2+)又会促进血管内皮细胞生长因子的分泌,刺激细胞增殖分化,进而促进血管生成;而在肿瘤条件下,Cu^(2+)又会延迟血管内皮细胞成血管。结论Cu^(2+)具有良好的氧化活性,会使肿瘤细胞铜过载而产生氧化应激反应,进而死亡,并且Cu^(2+)还能上调血管内皮细胞的生长因子,促进细胞增殖进而血管化。因此,这种具备较好耐腐蚀性、抗肿瘤和成血管能力的含Cu^(2+)医用镁合金涂层,有望在骨植入及其术后问题上得到实际应用。 展开更多
关键词 医用镁合金 微弧氧化 含Cu^(2+)涂层 耐腐蚀性能 抗肿瘤 成血管
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激光熔覆耐磨铁基合金涂层研究现状
5
作者 尚凡敏 陈建志 +5 位作者 马明志 杨鹏 芦笙 陈靓瑜 陈书锦 王善林 《金属加工(热加工)》 2025年第2期12-19,共8页
磨损失效作为机械部件的主要失效形式之一,会造成巨大的能源消耗和材料损失。激光熔覆技术作为我国重点发展的再制造技术之一,具有修复效率高、性能优异、绿色环保的特点。综合考虑熔覆层与基体材料的热膨胀系数、熔点及润湿性等匹配性... 磨损失效作为机械部件的主要失效形式之一,会造成巨大的能源消耗和材料损失。激光熔覆技术作为我国重点发展的再制造技术之一,具有修复效率高、性能优异、绿色环保的特点。综合考虑熔覆层与基体材料的热膨胀系数、熔点及润湿性等匹配性因素,铁基合金成为激光熔覆再制造的主要合金材料之一。结合国内外最新相关研究成果,从合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数(激光功率、扫描速率、送粉率)等方面对激光熔覆铁基合金耐磨性能的影响进行了综述,系统讨论了合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数对铁基熔覆层耐磨性能的影响机理,并介绍了铁基熔覆层的磨损失效机理。最后对激光熔覆高耐磨铁基合金涂层的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 激光熔覆 合金涂层 耐磨 铁基合金
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铁基非晶合金涂层的制备及其耐磨防腐性能研究进展
6
作者 王贺千 康嘉杰 +1 位作者 王浩东 马国政 《材料工程》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
铁基非晶合金涂层以其较高的强度和硬度、出色的耐磨防腐性能等优势成为表面工程领域的研究热点之一。本文综述了铁基非晶合金涂层的制备、性能以及应用现状,归纳了非晶合金材料设计主要的原则规律以及典型铁基非晶合金涂层材料体系。... 铁基非晶合金涂层以其较高的强度和硬度、出色的耐磨防腐性能等优势成为表面工程领域的研究热点之一。本文综述了铁基非晶合金涂层的制备、性能以及应用现状,归纳了非晶合金材料设计主要的原则规律以及典型铁基非晶合金涂层材料体系。重点讨论了热喷涂、冷喷涂、激光熔覆3种涂层制备技术,梳理了铁基非晶合金涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能方面的研究进展,同时围绕军事、医疗、工业等领域简述了铁基非晶合金涂层的应用情况。最后指出深入研究非晶形成、建立专用材料体系的同时与工作环境进行匹配、采用后处理或更高效的制备方式等是本领域未来研究工作的发展趋势。 展开更多
关键词 铁基非晶合金 涂层 腐蚀磨损 性能
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K465高温合金表面AlSiY涂层组织演变及化学去除过程研究
7
作者 蒋玉平 黎红英 +5 位作者 汪洋 帅朋江 张俊 赵阳 余静 王治武 《表面技术》 北大核心 2025年第2期119-126,共8页
目的研究4种化学去除剂配方对K465合金表面AlSiY涂层去除均匀性的影响,以及涂层的组织结构演变规律,确定AlSiY涂层均匀去除的最佳配方。方法制备4种配方的化学去除剂,分别对涂层进行去除,采用SEM、EDS,XRD等测试方法对比研究AlSiY涂层... 目的研究4种化学去除剂配方对K465合金表面AlSiY涂层去除均匀性的影响,以及涂层的组织结构演变规律,确定AlSiY涂层均匀去除的最佳配方。方法制备4种配方的化学去除剂,分别对涂层进行去除,采用SEM、EDS,XRD等测试方法对比研究AlSiY涂层去除前后的组织结构演变,并通过第一性原理计算4种化学去除剂组分对涂层去除的影响。结果K465高温合金表面AlSiY涂层结构分为内外两层,主要为β-NiAl相和少量碳化物,其中内层碳化物为M_(23)C_(6),外层碳化物为M_(6)C;Ni_(5)Al_(3)相为Ti元素扩散的壁垒,导致Ti元素无法扩散至表面;涂层表面不同取向晶面电子功函数的差异是涂层外层化学去除不均匀的根本原因,采用单组分硝酸时,涂层表面(110)晶面与(100)及(211)晶面电子功函数差值分别为0.77eV和0.7eV;在硝酸中加入氢氟酸,差值分别为0.6 eV和0.58 eV;在硝酸中加入铬酐后,差值分别为0.3 eV和0.36 eV,腐蚀均匀性明显提高;但在硝酸中同时加入氢氟酸和铬酐时,电子功函数差值达到最小,差值分别为0.17eV和0.21eV。结论硝酸+氢氟酸+铬酐化学去除剂能够降低AlSiY涂层各晶面的电子功函数差异,有望实现AlSiY涂层外层化学去除的均匀性。 展开更多
关键词 K465高温合金 AlSiY涂层 化学去除 组织演变
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钛合金表面电弧离子镀CrN/Cr涂层抗氧化性能研究
8
作者 迟百成 卢旭东 +2 位作者 郭策安 车龙 孙慧贤 《沈阳理工大学学报》 2025年第2期55-60,共6页
为提升钛合金的抗氧化性能,延长其在高温环境下的服役寿命,采用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrN/Cr涂层,研究钛合金及CrN/Cr涂层在600、800、900℃下的高温氧化行为。实验结果表明:钛合金经高温氧化后在其表面生成了TiO_(2)和Al_(2)O... 为提升钛合金的抗氧化性能,延长其在高温环境下的服役寿命,采用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrN/Cr涂层,研究钛合金及CrN/Cr涂层在600、800、900℃下的高温氧化行为。实验结果表明:钛合金经高温氧化后在其表面生成了TiO_(2)和Al_(2)O_(3)混合氧化物膜,随温度升高,Al元素沿合金晶界和氧化物颗粒间隙向外扩散能力增强,钛合金表面氧化物含量增多,混合氧化物膜厚度增大;CrN/Cr涂层经高温氧化后,其中的CrN与O_(2)反应生成了Cr_(2)O_(3)氧化膜,对钛合金基体起到保护作用,反应温度越高,氧化越充分,形成的氧化物颗粒更均匀,氧化膜更致密,涂层的抗氧化性能更好。 展开更多
关键词 钛合金 电弧离子镀 CrN/Cr涂层 高温氧化
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NbC和WC添加量对激光熔覆Stellite6合金涂层组织和性能的影响
9
作者 汪红所 邓德伟 +2 位作者 孙家骏 白宇 王守真 《机械工程材料》 北大核心 2025年第2期92-97,共6页
采用正交试验设计法对2Cr13不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层的工艺进行优化,采用优化工艺制备NbC/Stellite6和WC/Stellite6合金复合涂层,NbC和WC添加量(质量分数)均分别为1%,3%,5%,7%,10%,研究了NbC或WC添加量对复合涂层显微组织... 采用正交试验设计法对2Cr13不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层的工艺进行优化,采用优化工艺制备NbC/Stellite6和WC/Stellite6合金复合涂层,NbC和WC添加量(质量分数)均分别为1%,3%,5%,7%,10%,研究了NbC或WC添加量对复合涂层显微组织、显微硬度及耐蚀性能的影响。结果表明:激光熔覆Stellite6合金涂层的最佳工艺参数为激光功率1600 W,送粉量40 g·min^(−1),扫描速度17 mm·s^(−1);采用最佳工艺制备的2种复合涂层的组织都均匀致密,涂层与不锈钢基体形成良好的冶金结合,NbC/Stellite6合金复合涂层的组织更均匀细小。随着NbC或WC添加量的增加,复合涂层的平均显微硬度均增大,且均高于不锈钢基体和未添加WC或NbC的Stellite6合金涂层,腐蚀速率均下降,且均低于不锈钢基体和未添加WC或NbC的Stellite6合金涂层。添加NbC制备的复合涂层的平均显微硬度和腐蚀速率均比添加WC制备的复合涂层高,平均显微硬度高10~40 HV。 展开更多
关键词 激光熔覆 Stellite6合金涂层 NBC WC 耐腐蚀性能
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钼合金涂层在1200℃下的氧化行为
10
作者 周红灯 张玉玲 +1 位作者 夏春林 田青超 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第1期123-133,共11页
采用涂覆法在TZC钼合金表面制备了三种不同涂层A涂层、B涂层、C涂层。A涂层含有硼硅酸盐玻璃,B涂层在A涂层的基础上掺杂质量分数为15%的MoSi_(2)粉,C涂层在B涂层的基础上添加少量的Al粉。使用加热炉、X射线衍射分析仪及扫描电镜等研究... 采用涂覆法在TZC钼合金表面制备了三种不同涂层A涂层、B涂层、C涂层。A涂层含有硼硅酸盐玻璃,B涂层在A涂层的基础上掺杂质量分数为15%的MoSi_(2)粉,C涂层在B涂层的基础上添加少量的Al粉。使用加热炉、X射线衍射分析仪及扫描电镜等研究了涂层在1200℃的氧化行为。结果表明,C涂层在高温氧化1 h内具有良好的保护能力,在氧化2 h的抗氧化性能较无涂层保护的情况下提高69%。在高温氧化后,A涂层及B涂层的截面形貌主要以MoO_(3)和TiO_(2)交替分布的疏松的组织为主。而铝粉的添加改变了氧化膜的物相组成,C涂层形成外层铝硅酸盐,中层铈钛氧化物,内层TiO_(2)和钼硅化合物的三层结构,使其具有优良的抗氧化效果。 展开更多
关键词 钼基合金 TZC 抗氧化 涂层 硅化物
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渗铝涂层对DD6单晶高温合金疲劳性能的影响
11
作者 董建民 李嘉荣 +1 位作者 甄真 许振华 《材料工程》 北大核心 2025年第1期65-71,共7页
为研究渗铝涂层对DD6合金表面完整性和旋转弯曲高周疲劳性能的影响,采用化学气相沉积(CVD)方法在标准热处理的DD6合金疲劳试样上渗铝,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了渗铝涂层后DD6合金试样横截面组织形貌及元素分布情况,然后分... 为研究渗铝涂层对DD6合金表面完整性和旋转弯曲高周疲劳性能的影响,采用化学气相沉积(CVD)方法在标准热处理的DD6合金疲劳试样上渗铝,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了渗铝涂层后DD6合金试样横截面组织形貌及元素分布情况,然后分别测试未涂层和涂层后试样760℃与980℃的旋转弯曲高周疲劳性能。结果表明:渗铝涂层后试样表层区域主要分为内外两层,外层主要由β-NiAl相组成,内层为扩散层,含有较多固溶强化元素。渗铝涂层会略微降低合金760℃和980℃的旋转弯曲高周疲劳性能,但对高应力幅区的疲劳寿命影响较大,对低应力幅区的疲劳寿命影响较小。表面粗糙度差异、氧化损伤和元素互扩散等因素耦合作用是导致未涂层和涂层试样疲劳寿命差异的本质原因。 展开更多
关键词 DD6 渗铝涂层 疲劳 单晶高温合金
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钛合金表面环氧基h-BN石墨共轭润滑涂层的摩擦学性能研究
12
作者 张韵波 左寒阳 +4 位作者 肖吉源 吴桐 严红林 刘佳 卢建红 《电镀与涂饰》 北大核心 2025年第1期126-133,共8页
[目的]为克服钛合金表面硬度低、耐磨性差、粘合磨损严重等问题,研究了石墨与六方氮化硼(h-BN)在环氧树脂基涂料中共掺杂对其耐摩擦磨损性能的影响。[方法]采用刷涂法在TC6钛合金表面制备了不同石墨/h-BN质量比的环氧树脂基复合涂层,考... [目的]为克服钛合金表面硬度低、耐磨性差、粘合磨损严重等问题,研究了石墨与六方氮化硼(h-BN)在环氧树脂基涂料中共掺杂对其耐摩擦磨损性能的影响。[方法]采用刷涂法在TC6钛合金表面制备了不同石墨/h-BN质量比的环氧树脂基复合涂层,考察了涂层的附着力、铅笔硬度、摩擦因数、磨损三维形貌、磨损机制及腐蚀电化学行为。[结果]由h-BN和石墨构成的共轭润滑相能够发挥出比单一颗粒更优异的性能。石墨与h-BN的质量比1∶1时,涂层的附着力达到23.47 MPa,耐磨性和耐蚀性最佳。h-BN作为硬质相能改善涂层在高载荷和高转速下的抵抗能力,复合颗粒涂层的摩擦因数及比磨损率都低于单一颗粒涂层。涂层的磨损机制随着h-BN添加量的增大由以滑动摩擦为主导转变为以粘着磨损为主导。[结论]相较于传统的耐磨和减摩涂层,本涂层兼顾了硬度及自润滑性,同时实现了低摩擦因数和低磨损率,有一定的应用潜力。 展开更多
关键词 环氧树脂 石墨 六方氮化硼 复合涂层 钛合金 摩擦磨损
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铜锶二元掺杂硅酸钙涂层改性钛合金的促成骨和抗菌效应
13
作者 程新奇 邵龙辉 +1 位作者 沈华侨 刘宏伟 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第22期4639-4646,共8页
背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和... 背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和抗菌方面的潜能。方法:采用球磨、造粒方法制备含有氧化铜、氧化锶及硅酸钙的复合粉末,采用大气等离子喷涂技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层,对复合涂层进行表征。将钛合金浸提液、硅酸钙涂层改性钛合金浸提液、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测材料的生物安全性与促成骨性能。将金黄色葡萄球菌(或大肠埃希菌)分别与钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金共培养,扫描电镜、平板计数法检测材料的体外抗菌性能。结果与结论:(1)扫描电子显微镜下可见铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层粗糙表面存在大量的纳米结构,该复合涂层成功喷涂在钛合金表面,在体外可缓释Sr^(2+)和Cu^(2+),并且Sr^(2+)的释放浓度大于Cu^(2+);(2)CCK-8和细胞活死染色结果显示,铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有一定的细胞毒性,硅酸钙涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有良好的生物相容性;碱性磷酸酶与茜素红染色结果显示,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金表现出更优的促成骨性能;(3)扫描电镜观察、细菌涂布和细菌计数法结果表明,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜掺杂硅酸钙复合涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的生长,表现出抗菌潜能;(4)结果表明,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛片具备良好的生物相容性、促成骨性能与抗菌性能。 展开更多
关键词 钛合金 等离子体喷涂 复合涂层 氧化铜 氧化锶 硅酸钙 成骨 金黄色葡萄球菌 大肠埃希菌
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扫描速度对X90钢表面激光熔覆哈氏合金C276涂层耐蚀耐磨性能的影响
14
作者 丁清苗 李瑶治 王银娜 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期28-34,38,共8页
采用激光熔覆技术在X90钢基体表面制备哈氏合金C276涂层,研究了激光扫描速度对涂层组织与性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析熔覆层的微观组织、元素分布和物相组成,采用显微硬度计测试熔覆层的显... 采用激光熔覆技术在X90钢基体表面制备哈氏合金C276涂层,研究了激光扫描速度对涂层组织与性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析熔覆层的微观组织、元素分布和物相组成,采用显微硬度计测试熔覆层的显微硬度,分别采用摩擦磨损实验机和电化学工作站测试熔覆层的耐磨损性和耐腐蚀性。结果表明,当扫描速度为8、12和16 mm/s时,随着扫描速度的增加,熔覆层组织明显细化,平均维氏显微硬度值增大,平均摩擦系数值减小,磨损量分别为7.6、3.4和6.2 mg/h,扫描速度为12 mm/s时制备的熔覆层具有最优的耐磨损性能。扫描速度为8 mm/s时制备的熔覆层具有最大的自腐蚀电位-241.053 mV和最小的腐蚀电流密度0.170μA·cm-2,相较扫描速度为12、16 mm/s时制备的熔覆层具有最优的耐电化学腐蚀性能。当扫描速度分别为8、12 mm/s时,哈氏合金C276涂层分别表现出最优的耐电化学腐蚀性能和耐磨损性能,选择合理的扫描速度可有效改善涂层的耐蚀耐磨性能。 展开更多
关键词 哈氏合金C276涂层 激光熔覆技术 扫描速度 耐蚀性能 耐磨性能
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镍基单晶高温合金表面Co-Al涂层抗高温腐蚀性能研究
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作者 李艳明 刘欢 +4 位作者 佟文伟 胡鹏 刘士佳 李夺 隋福利 《山西冶金》 2025年第1期29-30,33,共3页
镍基单晶高温合金表面制备Co-Al涂层,研究合金基体与涂层的热腐蚀性能。热腐蚀实验100 h后,合金基体表面生成了NiO、Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)的混合型氧化物,发生了明显的内氧化硫化现象,降低了基体的抗热腐蚀性能。Co-Al涂层表面形成... 镍基单晶高温合金表面制备Co-Al涂层,研究合金基体与涂层的热腐蚀性能。热腐蚀实验100 h后,合金基体表面生成了NiO、Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)的混合型氧化物,发生了明显的内氧化硫化现象,降低了基体的抗热腐蚀性能。Co-Al涂层表面形成了以Al_(2)O_(3)为主的连续且致密的氧化物,能够有效阻止腐蚀进一步深入,具备较好的抗热腐蚀性能。 展开更多
关键词 单晶高温合金 Co-Al涂层 腐蚀
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基于ABAQUS模拟高温氧化对铬涂层锆合金力学性能的影响
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作者 王蓓琪 刘子豪 +2 位作者 李懿 温欣 刘彤 《上海金属》 2025年第1期18-25,35,共9页
为了弄清高温氧化对铬涂层锆合金包壳力学性能的影响,依据铬涂层锆合金高温氧化的特点,提出了一种分时段、多层材料建模策略,并基于ABAQUS有限元分析软件研究了氧化不同时间的铬涂层锆合金包壳的力学响应特性。结果表明:在1200℃氧化不... 为了弄清高温氧化对铬涂层锆合金包壳力学性能的影响,依据铬涂层锆合金高温氧化的特点,提出了一种分时段、多层材料建模策略,并基于ABAQUS有限元分析软件研究了氧化不同时间的铬涂层锆合金包壳的力学响应特性。结果表明:在1200℃氧化不足1h,锆基体中Mises应力的下降速率约为1.8 MPa/h,但Cr_(2)O_(3)涂层的增厚导致锆基体中应力增大;随着氧化时间的延长,涂层-基体界面拉应力逐渐减小至0.14 MPa左右;高温氧化后的铬涂层锆合金包壳经受径向压缩载荷时,锆基体中最大周向拉应力出现在中心角θ=0/180°方向内侧,且随着Cr_(2)O_(3)层的增厚而增大。 展开更多
关键词 锆合金 铬涂层 包壳 ABAQUS软件 高温氧化
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硬质颗粒对冷喷涂2024铝合金涂层耐磨性能的影响
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作者 代雪婷 宋圣强 南健 《材料保护》 2025年第2期101-107,共7页
针对纯2024铝合金耐磨性能差、易损伤的问题,采用机械混合的方式将SiC、Al_(2)O_(3)、TiC和WC 4种不同的硬质颗粒分别与2024铝合金粉末按照相同的比例(5∶2,体积比)混合均匀,并使用冷喷涂方法制备涂层。通过SEM、显微硬度测试、结合强... 针对纯2024铝合金耐磨性能差、易损伤的问题,采用机械混合的方式将SiC、Al_(2)O_(3)、TiC和WC 4种不同的硬质颗粒分别与2024铝合金粉末按照相同的比例(5∶2,体积比)混合均匀,并使用冷喷涂方法制备涂层。通过SEM、显微硬度测试、结合强度测试、摩擦磨损试验等方法,探究硬质颗粒对冷喷涂2024铝合金涂层耐磨性能的影响。结果显示:相比纯2024铝合金涂层,随着硬质颗粒密度的增大,涂层的硬度和结合强度均不断上升,2024Al+WC涂层的硬度提升了62.7%,达到247.8 HV_(0.05),结合强度提升了71.1%,达到60.4 MPa。摩擦磨损试验结果显示,虽然混入硬质颗粒可有效提升2024铝合金涂层的耐磨性能,大幅度降低磨损失重,但由于TiC和WC硬质颗粒的密度较大,磨粒因无法快速脱落而附着在涂层表面,加剧了2024Al+TiC和2024Al+WC涂层的磨损。2024Al+Al_(2)O_(3)涂层在不同的载荷下的磨损失重均最低。在20 N和30 N的载荷下,2024Al+Al_(2)O_(3)涂层磨损失重分别达到1.9 mg和2.4 mg,相比2024铝合金涂层分别下降了77.9%和81.1%,耐磨性能最优。 展开更多
关键词 冷喷涂 铝合金涂层 硬质颗粒 耐磨性能
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锌铝合金镀层环氧涂层钢丝在悬索桥中的应用分析
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作者 周舟 张勇 《现代商贸工业》 2025年第4期255-257,共3页
本文对大岳高速洞庭湖大桥主缆索股及锌铝合金镀层环氧涂层钢丝的应用过程进行了分析,采用了锌铝合金镀层环氧涂层钢丝的力学性能检测、盐雾试验、镀层试验以及索股的锚固试验、抗滑移试验的研究方法,最终结果表明锌铝合金镀层环氧涂层... 本文对大岳高速洞庭湖大桥主缆索股及锌铝合金镀层环氧涂层钢丝的应用过程进行了分析,采用了锌铝合金镀层环氧涂层钢丝的力学性能检测、盐雾试验、镀层试验以及索股的锚固试验、抗滑移试验的研究方法,最终结果表明锌铝合金镀层环氧涂层钢丝耐盐雾腐蚀性能、抗腐蚀性能优于常规钢丝。 展开更多
关键词 锌铝合金镀层环氧涂层钢丝 悬索桥 应用
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激光熔覆氮化硅涂层对3D打印钛合金的影响
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作者 胡俊 《化工设计通讯》 2025年第2期5-7,共3页
旨在探讨激光熔覆氮化硅(Si_(3)N_(4))涂层对3D打印钛合金性能的影响。通过优化激光熔覆参数,可以实现氮化硅涂层与钛合金基体的良好结合,形成致密且均匀的涂层。研究表明,激光熔覆的氮化硅涂层显著提高了钛合金的表面耐磨性。涂层的存... 旨在探讨激光熔覆氮化硅(Si_(3)N_(4))涂层对3D打印钛合金性能的影响。通过优化激光熔覆参数,可以实现氮化硅涂层与钛合金基体的良好结合,形成致密且均匀的涂层。研究表明,激光熔覆的氮化硅涂层显著提高了钛合金的表面耐磨性。涂层的存在有效地减少了钛合金表面的磨损量,延长了材料的使用寿命。此外,涂层的熔覆也改善了钛合金的耐腐蚀性能,在一定程度上阻止了腐蚀介质对钛合金基体的侵蚀。通过微观结构分析,发现激光熔覆的氮化硅涂层与钛合金基体之间形成了良好的结合,涂层结构均匀,无明显的缺陷。 展开更多
关键词 激光熔覆技术 氮化硅涂层 3D打印钛合金 表面改性 机械性能
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