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占空比对多弧离子镀TiAlN涂层表面形貌和性能的影响被引量：3: 2018年; 采用多弧离子镀技术在不同的占空比条件下于锆合金表面制备TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜观察涂层的表面和截面微观形貌;利用能谱分析涂层的表面元素成分;利用箱式电阻炉测试涂层在800℃空气中持续进行3h的高温氧化性能;利用自动划痕仪在常温下测试涂层的膜基结合力;利用X射线衍射仪分析涂层的物相组成。结果表明:占空比可显著影响TiAlN涂层的表面和截面的微观形貌、元素成分比例、高温抗氧化性、膜基结合力及物相组成。随占空比增大,TiAlN涂层表面的大颗粒数目减少,表面质量得到改善,涂层的沉积速率先增大后减少,致密性一直增加;能谱分析表明Al元素与Ti元素质量比逐渐减小,Al元素与Ti元素的质量比值最大为2.437;占空比为50%时所制备涂层的高温抗氧化性能最好,膜基结合力最大,为32N;占空比为30%时,TiAlN涂层中Ti_3AlN表现出(111)晶面、AlN在(100)晶面择优取向,随占空比增加,物相无择优取向现象。以50%占空比的工艺参数镀TiAlN涂层表面质量较好,膜基结合力较强,高温抗氧化性能优良。; 周军李涛樊湘芳李怀林; 关键词：多弧离子镀占空比 TIALN涂层高温抗氧化性物相组成

锆合金表面涂层耐高温高压动水腐蚀性能的研究被引量：3: 2019年; 目的提高锆合金在高温高压环境中耐动水腐蚀性能。方法利用多弧离子镀技术(MAIP)在Zr-4合金表面分别制备了Al2O3涂层和Cr/TiAlN复合涂层,利用磁控溅射技术(MS)在Zr-4合金表面制备了TiN涂层。通过堆外高压釜实验,对比研究了三种不同涂层的耐高温高压动水腐蚀性能,利用自动划痕仪检测膜基结合力,利用XRD分析涂层的物相成分,利用SEM观察涂层腐蚀前后的微观形貌,利用EDS对涂层元素种类与含量进行分析。结果多弧离子镀技术制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层致密度较高,但表面存在少量大颗粒与微孔洞;磁控溅射技术制备的TiN涂层均匀平整,表面大颗粒较少。Al2O3涂层、TiN涂层和Cr/TiAlN涂层可承受的临界载荷分别为26、16、26.5N。在实验条件下,Cr/TiAlN涂层和TiN涂层表面均发生了剥落或腐蚀现象,且这两种试样表面均检测出大量的ZrO2,而Al2O3涂层几乎未被破坏,基体得到了充分防护。结论利用多弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层的膜基结合力较高,利用磁控溅射技术制备的TiN涂层的膜基结合性能较差,其中Al2O3涂层具备良好的耐腐蚀性能,在高温高压动水腐蚀环境中能够有效地保护锆合金基体。; 杨振樊湘芳邱长军李涛刘艳红王晓婧李怀林; 关键词：ZR-4合金 AL2O3涂层 TIN涂层

泵体铸造缺陷分析及改进被引量：1: 2017年; 为减少某泵体铸件生产过程中出现的缺陷,借助Procast软件分析缺陷成因,优化铸造工艺和铸件结构,对改进效果进行了模拟和实验验证。结果表明:合适的浇注速度和冒口坡度可以使液流平稳,避免砂眼缺陷出现。优化泵体结构和尺寸,减小底部热节,成功消除了缩孔缺陷。; 刘永伦樊湘芳吴炜白重任罗金清李涛; 关键词：泵体

锆合金表面氮化与离子镀复合处理及性能研究: 2017年; 锆合金因其具有良好的耐蚀性能、力学性能及较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,因此被广泛应用于核反应堆的结构材料。但核电设备结构部件在运行过程中出现的高温微动磨损和氧化等均给核电设备带来了严重的安全隐患,对此,锆合金表面氮化与离子镀复合处理技术的研究对其在工程领域的运用具有重要意义。文中从锆合金表面的氮化与离子镀的原理出发,对其发展现状、存在的问题、性能测试的方法以及未来的发展趋势进行了综述讨论。; 周军樊湘芳丰振东胡汝骞李涛; 关键词：锆合金离子镀膜

锆合金表面镀Cr/TiAlN涂层的抗高温水蒸气氧化性能研究被引量：4: 2019年; 利用多弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备了Cr+TiAlN复合涂层。采用多种分析手段研究了涂层在1200℃高温水蒸气环境下的抗氧化性能。利用X射线衍射分析涂层的物相成分;利用扫描电镜观察涂层表面的微观形貌;利用能谱对涂层元素种类与含量进行分析;采用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测。结果表明:多弧离子镀膜层表面均匀平整、致密度大,但存在一定数量的微孔洞及大颗粒。镀有Cr/TiAlN涂层试样的氧化速率远低于原始锆合金的氧化速率,抗高温水蒸气氧化性能优于原始Zr-4合金,且单位面积的氧化增重量仅为原始Zr-4合金的36%。划痕实验结果表明,膜基结合力为26 N,膜基结合性能良好。; 杨振樊湘芳邱长军李涛刘艳红王晓婧; 关键词：ZR-4合金多弧离子镀

锆管表面Cr/TiAlSiN涂层的高温抗氧化性能被引量：2: 2019年; 为了在锆合金管材表面制备一种抗高温氧化性能优良的复合涂层,采用多弧离子镀技术,在锆管表面先用纯铬靶沉积Cr过渡层,再用TiAlSi靶通入氮气反应沉积TiAlSiN表面层,制得了Cr/TiAlSiN复合涂层。对锆合金单一Cr涂层和Cr/TiAlSiN复合涂层试样进行了淬火对比试验;对锆合金基材和Cr/TiAlSiN复合涂层试样进行了高温水蒸气氧化对比试验。肉眼观察1 200℃淬火前后宏观形貌,用SEM观察涂层1 200℃水蒸气氧化前后微观形貌,热重试验法测试样品在水蒸气氧化过程中的重量变化、氧化反应速率。结果表明:复合涂层在1 200℃淬火条件下未见剥落和开裂现象,而单一Cr涂层淬火后出现局部剥落;锆管基材经水蒸气氧化后表面生成氧化锆,出现微孔洞;复合涂层试样表面生成致密氧化物,氧化放热反应速率变缓。在本试验条件下,Cr/TiAlSiN涂层具有较好的高温抗氧化性能。; 李涛樊湘芳邱长军杨振刘艳红王晓婧; 关键词：多弧离子镀

弧电流对多弧离子镀TiAlN涂层表面形貌和性能的影响被引量：3: 2018年; 为优化TiAlN涂层的沉积参数,采用多弧离子镀技术在不同弧电流条件下于锆合金表面制备TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、高温热处理炉、划痕仪和X射线衍射仪分析弧电流对TiAlN涂层表面形貌、元素成分、高温抗氧化性、膜基结合力及物相结构的影响。结果表明:随着弧电流的升高,TiAlN涂层表面大颗粒数目逐渐增多,但涂层变得更加致密、孔隙率逐渐降低;弧电流为70 A时所制备的涂层高温抗氧化性能最好;膜基结合力随着弧电流的增加呈现出先增大后减小的趋势,弧电流为60 A时所制备的涂层膜基结合力最大,为32 N;弧电流为50 A时,涂层中物相Ti3AlN在(111)晶面、物相AlN在(100)晶面表现出择优取向。; 周军樊湘芳李涛邱长军李怀林; 关键词：TIALN涂层离子镀高温抗氧化性

锆合金表面渗氮层对TiAlN涂层结合力的影响被引量：7: 2018年; 对锆合金基材表面分别进行离子渗氮和气体氮碳共渗,然后采用多弧离子镀技术在锆合金渗氮层表面制备Ti Al N涂层,并与锆合金基材表面直接制备的Ti Al N涂层进行对比,研究渗氮层对涂层结合力的影响。用立式万能摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验;用显微硬度计测试显微硬度;用洛氏硬度计进行压痕试验;用划痕仪测试膜基结合力。试验结果表明：锆合金经过渗氮处理其表面摩擦因数保持稳定;表面硬度和膜基结合力均有所提升,且气体氮碳共渗后的表面硬度和膜基结合力比离子渗氮略高。; 李涛樊湘芳胡汝骞刘兵兵刘艳红王晓婧; 关键词：锆合金离子渗氮气体氮碳共渗

0Cr15Ni5Cu2Ti钢表面多弧离子镀TiAlSiN涂层的性能研究被引量：3: 2020年; 采用多弧离子镀技术在0Cr15Ni5Cu2Ti钢表层制备TiAlSiN涂层;采用X射线衍射分析膜层的物相成分;利用显微硬度计检测涂层的硬度;利用扫描电镜观察TiAlSiN涂层的形貌;利用能谱仪对涂层表面的组成及含量采取分析;采用自动划痕仪测定涂层结合力;用高温热处理炉对涂层进行高温抗氧化实验。结果表明:基材经多弧离子镀膜,其表面均匀平整、致密度高,但有一定量的微孔洞和大颗粒。镀有TiAlSiN涂层的试样平均硬度达到1971.4HV0.2。镀有TiAlSiN涂层的试样与原始0Cr15Ni5Cu2Ti钢的相比,其氧化速率远低于原始0Cr15Ni5Cu2Ti钢的,而高温抗氧化性优于原始0Cr15Ni5Cu2Ti钢。划痕实验结果表明:膜基结合力约10N,此次实验涂层与基材的结合力较低。; 朱锦云樊湘芳杨振李涛杜成明; 关键词：多弧离子镀

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李涛

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