简介：采用多靶磁控溅射技术，制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1的不同调制周期的TiCN／VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜，研究各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明：不同调制刷期的TiCN／VCN多层膜的硬度围绕混合法则计算的硬度值上下波动，没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下的摩擦因数很低，TiCN／VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高，调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层膜。700℃下，TiCN／VCN多层膜的摩擦因数主要取决于表面生成的TiO2和v205的共同作用，与TiCN相比，TiCN／VCN多层膜的高温摩擦因数较小。

简介：以大通量、大孔径的FeAl金属问化合物多孔材料作支撑体，在其上制备1层小孔径的同质FeAI多孔膜，得到均质FeAl金属间化合物多孔膜材料。采用SEM和孔结构测试，研究膜层厚度对FeAl多孔膜材料最终孔结构参数的影响，并对FeAl膜材料的高温抗氧化性能进行研究。结果表明：所制FeAl多孔膜材料表面平整，无裂纹等缺陷；随膜层厚度的增加，FeAl多孔膜材料的最大孔径、透气度均降低，相对十支撑体，膜厚为120pm时的最大孔径从11．7pm减小至9．3pm，透气度减小幅度为45．2％。FeAl多孔膜材料具有优异的高温抗氧化性能，经550℃循环氧化40h后，膜厚分别为120、180和260pm的试样的质量变化率仅分别为1．87％、1．25％和0．25％。

简介：采用X射线XRD、红外光谱FTIR、扫描电镜SEM、透射电镜TEM等分析手段,研究了十六胺有机膜对羟基磷灰石(HA)晶体结构、形核、晶体形貌和结晶学定向生长的调控作用及其机理.结果表明:无有机膜时,生成物为磷酸八钙(OCP)和羟基磷灰石(HA)的混合物,其生长速率很慢且晶体排列无一定规则;而在十六胺有机膜调控下,生成物为按规则排列、沿〈0001〉定向生长、结晶良好的纳米片状羟基磷灰石晶体,且其形核和生长速度均很快.其原因是:十六胺有机膜上带有的大量极性强、电荷密度高的-NH3基团,通过静电作用在有机膜/溶液界面处形成局域过饱和浓度,促进羟基磷灰石晶体形核;另一方面,十六胺有机膜的二维晶格尺寸与HA(0001)面的晶格参数具有良好的匹配关系,构造了一个有利于HA以(0001)面形核生长的结构框架,从而促进了HA相沿〈0001〉方向定向生长.

简介：以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化膜。采用场发射扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化膜的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化膜的成膜机理。结果表明：合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化膜,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化膜的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化膜,孔径在50nm左右当氧化电压为10V时形成的多孔氧化膜规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化膜中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化膜的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化膜的初始形成和多孔氧化膜的稳定生长3个阶段。

简介：采用反应磁控溅射法分别在单晶硅（100）和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-xWxN（x=0.17，0.28，0.36，0.44，0.49）复合膜，利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能，并探讨ZrWN复合膜的摩擦机理。结果表明：当x≤0.28时，复合膜呈fcc（Zr,W）N结构；当x为0.36~0.44时，复合膜呈fcc（Zr,W）N和fccW2N结构；当x=0.49时复合膜为fcc（Zr，W）N、fccW2N结构和β-W单质。Zr1-xWxN复合膜的硬度随x增加先增大后减小，当x=0.44时达到最大值，为36.0GPa。随x增加，Zr1-xWxN复合膜的室温摩擦因数先减小后增大，摩擦表面生成的氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。

简介：以干法成形技术制备的炭纤维坯体为预制体，酚醛树脂作粘结剂，通过浸渍、模压、炭化、CVD和石墨化制备质子交换膜燃料电池用炭纸。借助扫描电镜（SEM）观察炭纸表面形貌，用四探针法测试炭纸面电阻。研究结果表明：浸渍模压与CVD复合工艺在炭纤维表面形成连续均匀的热解炭层，增强纤维与基体的结合，减少裂纹缺陷，提高炭纸的导电性能；炭纸横向和纵向的面电阻分别为0.34Ω和0.37Ω，小于日本东丽炭纸的面电阻0.43Ω和0.70Ω。

简介：将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液，采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层，通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能，利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻，探讨聚苯胺涂层用于质子交换膜燃料电池双极板改性的可能性。结果表明，在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2，与裸钢相比，腐蚀电位升高536mV，腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换膜燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试，分析测试后的溶液离子含量。结果表明，涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级，具有很好的耐久性；阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前，压力为1.4MPa时，裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2，腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值，在质子交换膜燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

简介：在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解液中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化膜层。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化膜层形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对膜层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及膜层耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且膜层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;膜层主要元素为O和Al,相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,且主要为γ-Al2O3;微弧氧化处理可显著提高试样的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度至少下降2个数量级,电化学阻抗模值|Z|至少增加2个数量级,随氧化时间从10min延长到50min试样的耐腐蚀性能先提升后降低,氧化时间为20min的试样耐腐蚀性能最好。

简介：以三氯甲基硅烷（CH3SiCl3）为前驱体,采用化学气相沉积法（Chemicalvapordeposition,CVD）,在原位生长有碳纳米管（Carbonnanotubes,CNTs）的C/C复合材料表面制备SiC涂层。用扫描电镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）观察和分析涂层微观形貌及成份。研究沉积温度（1000~1150℃）对SiC涂层的表面、截面以及SiC颗粒的微观形貌的影响。结果表明：在1000℃下反应时,得到晶须状SiC;沉积温度为1050℃时涂层平整、致密;沉积温度提高到1100℃时,涂层粗糙,致密度下降;1150℃下形成类似岛状组织,SiC颗粒团聚长大,涂层粗糙,并有很多裂纹和孔洞,致密度低。对涂层成份和断口形貌研究表明,基体和涂层之间有1个过渡区,SiC涂层和基体之间结合良好。

简介：采用片状粉末冶金技术制备碳纳米管/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密的CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备的1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体的细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

简介：采用杂凝聚的方式制备CNTs（CNTs为碳纳米管Carbonnanotubes）分散均匀的3Y-ZrO2/CNTs混合粉体，热压后得到3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷块体材料。与普通球磨混料法制备的陶瓷样品进行对比，研究CNTs含量以及CNTs的分散性对3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的组织、密度、断裂韧性以及电学性能的影响，并分析CNTs对陶瓷的增韧机理。结果表明，采用杂凝聚处理有助于CNTs在3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷中的均匀分散，CNTs含量（质量分数，下同）为1.00%的3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的断裂韧性达到（18.13±0.50）MPa·m1/2，较球磨混料法制备的样品提高35.10%。陶瓷基体中均匀分散的CNTs不仅通过促进马氏体相变起到增韧作用，而且CNTs的桥联和拔出机制也直接起到增韧的作用。CNTs在陶瓷基体中均匀分散能大幅降低复合陶瓷的导通阈值。经杂凝聚预处理的CNTs含量为4.00%时，3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的电导率达到4.467S/m，比不含CNTs的3Y-ZrO2陶瓷高13个数量级；当CNTs含量为1.00%时，复合材料的相对介电常数达到6340，比未经杂凝处理的样品高2个数量级。