王宁
,
杜华云
,
杨子梅
,
卫英慧
,
安艳丽
,
范薇
,
延欢欢
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).026
首先利用表面机械研磨技术(SMAT)使低碳钢实现了表面纳米化,然后通过金相显微镜、X射线衍射仪对SMAT后低碳钢的微观组织结构进行表征,最后通过 CS350型电化学工作站测试系统对试样进行测试,分析及比较了低碳钢及其 SMAT 试样在0．05 mol/L H2 SO4＋0．05 mol/L Na2 SO4介质中的腐蚀行为.实验表明,在 SMAT 之后,20号钢的耐腐蚀性能好于10号钢,而这恰恰与粗晶状态下10号钢的耐腐蚀性能好于20号钢的结果相反,其原因值得探究.
关键词:
表面机械研磨
,
电化学
,
大气腐蚀
,
低碳钢
,
含碳量
张西璐
,
杜华云
,
安艳丽
,
刘宝胜
,
卫英慧
,
侯利锋
,
郭春丽
材料热处理学报
采用表面机械研磨(SMAT)技术对AZ31镁合金进行前处理,然后通过电化学沉积方法在其表面制备羟基磷灰石(HAP)膜层.采用XRD、SEM、3D光学轮廓仪及胶带法附着力测试对膜层的物相结构、表面形貌和膜层的结合力进行了分析.结果表明,SMATed样品上的HAP的结晶性较non-SMATed样品的增强,HAP膜在SMATed样品上的沉积速率明显增大,HAP膜层厚度由在non-SMATed样品的25 μm增加到SMATed+ HAP样品的40 μm,而且HAP膜层与SMATed基体间结合强度明显提高.动电位极化、EIS测试表明SMATed+ HAP样品的自腐蚀电流密度比non-SMATed+ HAP样品降低了30.84％,腐蚀电位正移了80.3mV,抗腐蚀性能明显增强.在模拟体液的浸泡实验中SMATed+ HAP样品表现出更好的生物活性,样品的的平均腐蚀失重率由non-SMATed+ HAP样品的0.87 mg·mm-2·h-1降低到SMATed样品的0.46 mg·mm-2·h-1.
关键词:
电化学沉积
,
膜层
,
羟基磷灰石
,
表面机械研磨处理
,
AZ31镁合金
李宝东
,
延欢欢
,
侯利锋
,
卫英慧
,
郭春丽
,
杜华云
材料热处理学报
利用表面机械研磨(SMAT)后表层高扩散性,在纯镁SMAT处理过程中添加Ni粉,研究在剧烈塑形变形和机械应力同时作用下,Ni元素在镁中的扩散行为.采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜,对研磨处理不同时间后纯镁的组织结构、表面合金层的物相组成及合金层的形成机制进行分析;采用HVS-1000A型显微硬度仪和PS-16A型电化学工作站对材料显微硬度和耐腐蚀性能进行测试.结果表明:SMAT 120 min可在纯镁次表层形成厚度约为30μm的合金层,合金层主要由Mg2Ni金属间化合物组成,该合金层的形成与SMAT过程中纯镁表面晶粒细化,晶界、缺陷增多和体系反应激活能的降低有关;晶粒的细化和化合物的析出显著提高表面硬度,但其使材料的耐腐蚀性降低.
关键词:
纯镁
,
镍
,
表面机械研磨
,
扩散
林万明
,
钱玉水
,
侯利锋
,
杜华云
,
卫英慧
功能材料
为了提高材料的表面性能,采用表面机械研磨处理和机械合金化相结合的方法,在纯铜表面形成一定厚度的沉积镍层。采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对试样的显微组织结构进行分析,试样的机械性能采用金相显微硬度测试仪进行测试。实验结果表明,纯铜表面经机械沉积镍处理后,表面平均晶粒尺寸达到了纳米量级;随处理时间的延长,表面硬度得到了改善。
关键词:
表面纳米化
,
塑性变形
,
铜
,
性能
花芬
,
侯利锋
,
卫英慧
,
郭春丽
,
杜华云
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.09.022
以醋酸铜、醋酸锌、氯化亚锡及硫脲为前驱体,油胺为溶剂,采用微波辅助合成 Cu2 ZnSnS4(CZTS)纳米晶；所得样品的物相、结构、形貌以及光学性能分别用 X 射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱仪和紫外-可见分光光度计来表征；结果表明：微波加热13 min可合成高质量的锌黄锡矿结构的Cu2 ZnSnS4纳米颗粒,CZTS 微球平均直径约为23．68 nm；所得样品的禁带宽度经估算约为1．52 eV,与薄膜太阳能电池所需的最佳禁带宽度相近.
关键词:
微波辅助合成
,
Cu2ZnSnS4纳米晶
,
锌黄锡矿结构
,
禁带宽度
延欢欢
,
侯利锋
,
卫英慧
,
范薇
,
杜华云
,
郭春丽
材料热处理学报
以纯铁为基体,在表面机械研磨处理(SMAT)过程中加镍粉,处理不同时间后表面形成铁镍合金层.利用OM、XRD、SEM和EDS分析表面合金化层的微观结构、物相组成及元素分布情况.实验结果表明,SMAT处理80、300 min后,纯铁表层分别形成厚度为～ 50 μm和50～100 μm的合金层.SMAT过程中剧烈塑性变形诱导表面形成合金层主要包括粉体嵌入、焊合、粉末和基体细化、扩散.合金层的形成主要与强烈塑性变形作用下,表层晶粒细化导致扩散距离缩短及扩散通道(空位和位错等)增多有关.另外SMAT后纳米晶界具有高的应变能和非平衡状态也会促进元素的扩散,局部升温同样也可以促进元素的扩散.
关键词:
纯铁
,
SMAT
,
Ni
,
扩散
林万明
,
卫英慧
,
杜华云
,
毕海香
,
侯利锋
功能材料
为了改善金属材料表面的综合性能,将表面改性技术和纳米技术相结合逐渐得到了人们的重视.用金属蒸气孤(MEVVA)源离子注入机,将能量为40keV,剂量为2×1017iONS/cm2的Ti离子注入纳米纯铜中.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、俄歇电子能谱(AES)对表层组织及注入浓度分布等进行了分析.研究结果表明,纯铜表面经过SMAT纳米化处理后,注入元素的浓度呈现高斯分布,与未处理的样品相比,峰值浓度提高了30%,注入深度达到160nm.
关键词:
表面纳米化
,
离子注入
,
铜
史美霞
,
杜华云
,
卫英慧
,
侯利锋
钢铁研究学报
采用表面机械研磨的方法对低碳钢板材进行表面处理.经X射线衍射及透射电镜分析表明处理后的试样形成了一定厚度的具有纳米晶粒结构的表层.用立式万能摩擦试验机研究处理后试样在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,通过分析其磨损表面形貌,探讨表面纳米化对低碳钢磨损行为的影响.结果表明在载荷为15～75N条件下,其摩擦系数较未处理样品明显降低,当载荷为15～55N时,其磨损量也较未处理样品降低.磨损表面形貌观察结果表明:表面纳米化处理能减弱低碳钢的疲劳磨损效应,提高材料的摩擦磨损性能.
关键词:
低碳钢
,
表面纳米化
,
摩擦磨损性能
,
干摩擦
杜华云
,
安艳丽
,
卫英慧
,
李栩
,
林万明
,
侯利锋
材料热处理学报
用高能喷丸法对纯铁表面进行机械研磨时将镍粉引入表面,并通过随后热处理实现了表面铁镍合金化.采用OM、XRD和SEM研究其显微组织及分布形貌.结果表明,机械研磨后,镍粉均匀镶嵌在纯铁基体上并形成一层铁镍混合层,经过450℃退火后出现约100 μm的FeNi合金层,且其成分沿深度呈梯度分布.载荷为15～ 55 N时,表面合金化后摩擦系数和磨损量低于仅仅纳米化后的样品.表面合金化处理能进一步减弱纯铁的疲劳磨损效应,提高材料的摩擦磨损性能.
关键词:
纯铁
,
铁镍合金化
,
机械研磨
,
退火
,
摩擦磨损
李玉荣
,
林万明
,
卫英慧
,
侯利锋
,
杜华云
功能材料
对Cu-10％(质量分数)Ni合金进行表面机械研磨处理,采用X射线衍射仪、光学显微镜、显微硬度测试仪等对处理不同时间样品的组织及性能进行了分析.结果表明表面机械研磨处理后,Cu-10％(质量分数)Ni合金实现了表面纳米化.处理时间30min时,表面晶粒尺寸为42.92nm,随着处理时间的延长,晶粒逐渐细化,强烈变形层逐渐增厚.表面机械研磨90min时,样品表面附近平均晶粒尺寸达到最小约为31.03nm,平均应变为0.0828％.处理时间120min时,表面显微硬度达到228 MPa,是基体组织的1.52倍.
关键词:
Cu-10wt％Ni合金
,
表面机械研磨处理
,
晶粒尺寸
,
表面硬度
