陈玲玲
,
戢鑫
,
王彩萍
,
刘丁鹤
,
张明寒
,
顾艳红
,
翟彦青
材料保护
为了提高AZ31镁合金在人体仿生液中的耐磨性,对AZ31镁合金进行微孤氧化处理,在其表面生成了Ca-P膜.利用扫描电镜(SEM),电子探针,X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等分析了微弧氧化Ca-P膜的微观组织结构、成分、相组成和硬度.采用高速往复摩擦磨损试验机研究了微弧氧化Ca-P膜在人体仿生液中的耐磨性.结果表明:AZ31镁合金微孤氧化Ca-P膜呈多孔蜂窝状,其Ca/P(摩尔比)为0.50;微弧氧化Ca-P膜的硬度为353.4 HV,是基体的3.5倍;微孤氧化Ca-P膜的磨损体积随载荷和滑行时间的增加而增大,当载荷为7N时,微弧氧化Ca-P膜破裂,磨损体积迅速增加;随着滑行时间的增加,微弧氧化Ca-P膜的耐磨性增强;随着载荷和滑行时间的增加,Ca-P膜表面微凸体产生的磨屑逐渐增加,磨损机理由对磨球与试样在仿生液中的腐蚀磨损、微动磨损和磨粒磨损复合而成.
关键词:
微孤氧化
,
AZ31镁合金
,
Ca-P膜
,
人体仿生液
,
耐磨性
岳文
,
王成彪
,
田斌
,
顾艳红
,
刘家浚
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.028
研究了一种以羟基硅酸铝为主的陶瓷润滑油添加剂对钢-钢接触疲劳及磨损性能的影响.利用球-棒疲劳试验机进行试验,证明该陶瓷添加剂提高了摩擦副接触疲劳寿命L10 1.3倍,改善了钢的磨损性能.通过扫描电镜分析,发现在点蚀坑内和点蚀坑的边缘存在微裂纹被覆盖的现象;纳米压痕测试结果表明,接触表面已经形成了一层白亮色物质,并具有极高的硬度.它们可以解释陶瓷添加剂提高接触疲劳寿命及改善磨损性能的原因.
关键词:
陶瓷添加剂
,
接触疲劳
,
磨损
,
扫描电镜
,
纳米压痕测试
李岩
,
李丝芮
,
冯龙龙
,
陈玲玲
,
顾艳红
电镀与涂饰
为了研究AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层腐蚀速率的数学模型，选取不同的过程参数(包括脉冲频率、电压、氧化时间和电解液浓度)，采用微弧氧化技术和磷酸三钠电解液体系，在镁合金基体上制备了耐蚀涂层。研究了不同脉冲频率下制备的MAO涂层在仿生体液中浸泡1、5和7 d后的极化曲线，测试了不同条件下制备的镁合金 MAO 涂层在浸泡不同时间后的腐蚀电流密度，对不同微弧氧化过程参数及浸泡时间进行了主成分分析，建立了腐蚀速率的数学模型。结果表明，MAO涂层的腐蚀电流密度小于镁合金基体，脉冲频率对腐蚀速率起主导作用。将不同过程参数下制备的镁合金 MAO 涂层在仿生体液中浸泡24 h，利用Tafel曲线拟合得到的腐蚀电流密度与由回归方程计算所得的模拟电流密度相比，相对误差小于5%，而且其多元评定系数为0.9021，表明所建立的回归方程能可靠地用来模拟不同参数下制备的镁合金 MAO 涂层在浸泡不同时间下的腐蚀电流密度，为预测和控制镁及镁合金 MAO 涂层的腐蚀速率提供指导。
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
腐蚀速率
,
数学模型
,
主成分分析
,
特征向量
顾艳红
,
宁成云
,
余遵雄
,
李红龙
,
熊文名
,
陈玲玲
稀有金属材料与工程
研究了微弧氧化过程中不同电源脉冲频率下制备的膜层在仿生液中的电化学腐蚀行为.对膜层及腐蚀产物的微观组织,孔隙率,腐蚀形貌及相组成进行了分析.采用动电位极化曲线(Tafl)和电化学阻抗谱(EIS)法对膜层的耐腐蚀性能进行评价.结果表明,脉冲频率对AZ31镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性有重要影响,随着频率的增加,腐蚀电流密度减小,而电化学阻抗增大.因此在本研究范围内,频率3000 Hz下制备的微弧氧化膜层具有最强的耐腐蚀性能.
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
脉冲频率
,
腐蚀
,
仿生液
陈玲玲
,
顾艳红
,
窦艳涛
,
张建军
,
刘淑晶
,
赵杰
材料保护
镁及其合金良好的力学性能和生物降解性能克服了传统金属移植材料的缺陷,可避免骨骼修复后二次取出手术.但镁极易腐蚀,使用前准确评价其耐腐蚀性能非常重要.列出了4种体外耐腐蚀性能试验方法,阐述了不同评价方法的主要优点和局限性.
关键词:
体外腐蚀评价
,
镁合金
,
生物降解
顾艳红
,
蔡晓君
,
宁成云
,
熊文名
,
张建军
,
赵杰
材料保护
以往就镁合金微弧氧化过程中产生的残余应力对膜层性能的影响研究不多.在AZ31镁合金表面采用325 V电压,以磷酸钠溶液为电解液,在4种处理时间(1,3,5,8 min)下制备了微弧氧化膜.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了4种氧化膜的微观组织结构；通过X射线衍射仪(XRD)分析了氧化膜的相组成并计算了残余应力；通过动电位极化测试和计算得到了膜层孔隙率.结果表明:4种氧化膜的残余应力均为压应力,大小为194～652 MPa间；5 min微弧氧化的膜层最致密、孔隙率低,残余应力最小,该结果用Stoney方程得到了验证.Stoney方程可以用来推测不同氧化时间对微弧氧化膜残余应力的影响.
关键词:
微弧氧化膜
,
AZ31镁合金
,
氧化时间
,
残余应力
,
孔隙率
,
Stoney方程
薛茜
,
陈鹏
,
董斌
,
赵鹭
,
顾艳红
电镀与涂饰
概述了几种主要钙磷酸盐(Ca-P)相的性质,包括CaHPO4·2H2O、CaHPO4、CasH2(PO4)6·5H2O、Ca3(PO4)2和Ca10(PO4)6(OH)2.阐述了多种在镁基体上制备Ca-P涂层的技术的特点及其优势,主要有仿生法、溶胶-凝胶法、微弧氧化法、电沉积法、等离子喷涂法及激光法.分析讨论了CaP涂层在生物医学领域应用上的几个关键因素(如表面化学特性、腐蚀速率、长期腐蚀行为、腐蚀过程的均匀性及结合力),展望了Ca-P涂层在生物医学上应用的发展前景.
关键词:
镁合金
,
钙磷酸盐
,
生物植入物
,
涂层
,
制备
熊文名
,
宁成云
,
顾艳红
,
张京
稀有金属材料与工程
采用微弧氧化技术,以30g/L的磷酸钠为电解液,利用系统的XRD手段研究了正向电压对AZ31镁合金表面微弧氧化膜层不同厚度的相组成,计算出晶粒尺寸、晶面间距和残余应力的分布规律.结果表明:电压不同膜层中各深度相的衍射峰强度、相组成和结晶度都不同,其中Mg3(PO4)2 (200)峰的晶粒尺寸随电压增加而变粗,且同一电压制备的膜层在同一晶向不同厚度的晶粒尺寸不一样,其值呈至膜层表面距离减小而减小,晶面间距也呈减小趋势；MgO相组成的涂层残余应力处于拉应力,其值随电压增加而显著减小.
关键词:
微弧氧化(MAO)
,
正向电压
,
相组成
,
晶粒尺寸
,
残余应力
田斌
,
王成彪
,
顾艳红
,
岳文
,
马向东
,
刘家浚
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.03.029
研究了金属陶瓷润滑油添加剂在球(销)盘磨损试验机上对钢/钢摩擦副摩擦学性能的影响及其作用机理,采用扫描电镜,原子力显微镜,纳米压痕仪,X光衍射仪等仪器对摩擦表面形成的金属陶瓷修复层进行了分析.结果表明,该添加剂对钢/钢摩擦副具有很好的抗磨作用,试验中反复出现的负磨损现象体现了其显著的动态自修复功能;在钢/钢摩擦副表面形成的金属陶瓷修复层,粗糙度可低至十几个纳米,硬度高达16GPa,对改善摩擦学性能发挥了重要作用;但XRD广角衍射和小角掠射的分析都只发现基体α-Fe相,没有发现其它新相.陶瓷润滑油添加剂代表当前添加剂领域中一种最新发展趋势,其作用机理有待进一步深入系统的研究.
关键词:
金属陶瓷添加剂
,
摩擦磨损
,
自修复
,
钢铁摩擦副
,
金属陶瓷修复层
岳文
,
王成彪
,
田斌
,
顾艳红
,
刘家浚
材料科学与工艺
本文含矿物质润滑油添加剂油润滑条件下的减速箱齿轮为对象,通过扫描电镜、原子力显微镜、纳米压痕仪、显微共焦拉曼等仪器测试分析,研究了这种添加剂对齿轮的作用效果,结果发现齿轮表面点蚀坑的微裂纹被填补,在表面形成了新物相,且表面粗糙度降低,硬度提高,齿轮表面形成的新物相含碳量很高,具有SP2、SP3的碳化学键,这种添加剂在磨损过程中引起了摩擦表面复杂的物理化学变化,形成新物相填补了裂纹,并逐渐在摩擦表面形成修复层,具有减摩抗磨和动态磨损自修复的作用.
关键词:
齿轮
,
矿物质添加剂
,
减摩抗磨
,
磨损自修复
