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采用化学镀的方法,调整Ni-P化学镀工艺参数及使用热处理工艺,获得了不同微观结构的镀层.并使用电子探针,XRD,显微硬度测试仪及摩擦磨损试验仪研究了镀层性能.结果表明,增加镀层纳米相含量可以提高镀层的显微硬度,其值可以达到400℃热处理时的硬度.强化机理包括固溶强化和析出强化,这取决于镀层中的磷含量和热处理温度.进一步的摩擦磨损实验结果表明,纳米相含量高的镀层在400℃热处理前后均表现出较好的显微硬度以及较低的摩擦系数,具有良好的抗磨损能力.

关键词: 表面改性 , XRD , 硬度 , 摩擦磨损 , 磨损机理

热交换器非晶镀层表面的污垢特性研究

程延海 , 张世举 , 彭玉兴 , 朱真才 , 程林

工程热物理学报

研究了化学镀三元Ni-Cu-P镀层的制备工艺,分析了三元Ni-Cu-P镀层成分、镀速的变化规律。通过DSA100接触角仪测试表明,所得三元Ni-Cu-P镀层均具有较大的接触角及较低的表面自由能。进一步的污垢沉积实验结果表明,与热交换器常用的不锈钢换热表面相比,4种三元Ni-Cu-P镀层表面均明显抑制了污垢的粘附。

关键词: 热交换器 , Ni-Cu-P镀层 , 铜含量 , 污垢

热交换器表面镀层对传热性能的影响

程延海 , 朱真才 , 张世举 , 邢方方 , 程林

工程热物理学报

采用化学镀的方法对热交换器表面进行表面改性，使其换热表面沉积一层表面能不同的均匀镀层。传热实验表明，随着磷含量的增大，凝结传热系数增大。进一步可视化实验研究表明，镀层换热表面均表现为珠膜共存状态，增大镀层的磷含量，换热表面促进珠状凝结的效果更加明显。这归于镀层降低了传热表面的表面能值。

关键词: 镀层 , 表面能 , 凝结传热 , 传热机理

PTFE粒子对Ni-Cu-P-PTFE镀层性能的影响

程延海 , 陈衡阳 , 韩东太 , 邹勇 , 朱真才

稀有金属材料与工程

采用化学镀的方法,调整化学镀工艺参数,在低碳钢表面获得了PTFE含量不同的Ni-Cu-P-PTFE镀层,研究了PTFE粒子对Ni-Cu-P-PTFE镀层表面形貌、相、显微硬度、结合强度以及摩擦等性能的影响.结果表明,Ni-Cu-P-PTFE镀层的沉积速度随着PTFE浓度的增加而升高.进一步的实验结果表明,由于PTFE颗粒自身的疏松结构和软质特性,PTFE颗粒在镀层中的共沉积会引起Ni-Cu-P-PTFE镀层的显微硬度下降.同时Ni-Cu-P-PTFE镀层的结合强度会随着PTFE浓度的增加而减小.此外,PTFE的添加会使Ni-Cu-P-PTFE镀层的摩擦系数降低,这些结果与PTFE粒子在Ni-Cu-P-PTFE镀层中的含量成反比,而与镀液中PTFE粒子的浓度没有良好的对应关系.

关键词: Ni-Cu-P-PTFE , 沉积速度 , 显微硬度 , 结合力 , 摩擦系数

热处理对Ni-P镀层结构及硬度的影响

程延海 , 朱真才 , 韩正铜 , 邹勇

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.11.012

采用化学镀的方法,在低碳钢基体上制备了纳米相含量不同的镀层.镀层在氩气保护下,分别经200,400℃保温1h进行热处理.采用电子探针(EPMA)、XRD射线衍射以及维氏硬度计研究了镀层热处理前后结构及硬度的变化.结果表明,随着纳米相含量的增多,镀层由非晶逐渐变为纳米晶,而硬度相应变大.200℃保温1h热处理,非晶与混晶镀层由于少量析出物Ni3P的出现使得硬度增大,而纳米晶镀层由于发生了弛豫使得镀层硬度降低.400℃保温1h热处理时,试样均发生了晶化,析出弥撒的Ni3P金属间化合物以及Ni相,纳米晶镀层的Ni相峰值强度增大最多,而非晶镀层所对应的Ni相峰值强度增大较少.然而,经400℃保温1h热处理后,非晶镀层硬度增大最多,这归因于非晶镀层析出的Ni3P金属间化合物数量多于混晶以及纳米晶镀层.

关键词: 化学镀Ni-P , 微观结构 , 硬度

表面改性对换热面抗垢性能的影响

程延海 , 邹勇 , 程林 , 赵亮 , 朱真才

工程热物理学报

利用化学镀对换热面进行表面改性,获得了表面自由能不同的镀层.污垢沉积实验表明,经表面改性处理的试样与没有处理的碳钢金属表面试样相比,其污垢沉积速度均明显下降.而经不同工艺处理的表面改性试样中,随非晶相含量的增加,抗垢性能表现出增加的趋势.进一步的电化学腐蚀结果也表明,材质表面的微观结构对抗蚀性的影响趋势与对抗垢性能的影响一致,易于被腐蚀的表面也易于污垢的附着.诱导期的污垢附着量回归公式也被总结出.

关键词: 表面改性 , 表面能 , 抗垢 , 抗蚀

碳纤维和二硫化钼混杂增强尼龙复合材料的摩擦学性能研究

王军祥 , 顾明元 , 朱真才 , 葛世荣 , 刘维民

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.02.003

以注塑成型法制备MoS2和碳纤维混杂增强尼龙1010复合材料,采用MM-200型磨损试验机考察复合材料摩擦磨损性能.研究结果表明:在干摩擦条件下,MoS2和碳纤维混杂可显著改善尼龙复合材料摩擦学性能,较小载荷下复合材料磨损以轻微磨粒磨损和疲劳磨损为主,较高载荷下复合材料则以热疲劳断裂剥落磨损为主.摩擦过程中MoS2和对偶铁发生摩擦化学反应,生成和对偶底材具有较强结合能力的硫化亚铁和硫酸铁等,同时部分被氧化生成MoO3.

关键词: 尼龙1010复合材料 , 碳纤维 , 二硫化钼 , 摩擦学性能

描述稳定面心立方金属真应力与真应变关系的数学模型

朱玉亮 , 郑文杰 , 宋志刚 , 丰涵

钢铁研究 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140154

从拉伸应变硬化指数n的物理意义出发,提出一种建立真应力与真应变关系数学模型的方法,即通过寻求应变硬化指数与真应变的函数关系,求解微分方程得到真应力与真应变的关系.结合对一种面心立方合金拉伸应变硬化规律的研究,建立了一个新的真应力与真应变关系的数学模型.对另一部分金属材料的研究表明,该模型适用于描述在变形过程中不发生相变的稳定面心立方金属材料的拉伸真应力与真应变的关系.

关键词: 真应力 , 真应变 , 应变硬化指数 , 数学模型 , 面心立方金属