刘艳红 作品数:13 被引量:48 H指数:4 供职机构: 中央研究院 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 湖南省重点学科建设项目 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 核科学技术 更多>>
纯Cr涂层厚度对涂层微观结构及抗高温氧化性能的影响 被引量:4 2017年 采用磁控溅射技术,在锆合金表面制备纯Cr金属涂层.探索纯Cr涂层厚度对抗高温氧化性的影响。利用扫描电镜分析涂层表面与截面形貌;采用X射线衍射对涂层进行物相分析;利用划痕仪分析涂层厚度对膜基结合力的影响;研究不同厚度的纯Cr涂层对涂层抗高温氧化性能影响。结果表明:随着涂层增厚,涂层表面孔洞数量呈越少趋势;涂层厚度不会影响涂层的择优取向与晶粒尺寸大小;涂层厚度为5.5μm,涂层的结合力最大;涂层的氧化增重随着涂层增厚,先减小后增加,涂层厚度为5.5μm,氧化增重最小。 黄鹤 邱长军 樊湘芳 陈勇 朱红梅 胡良斌 严艳芹 刘艳红 李怀林关键词:磁控溅射 结合力 抗高温氧化 热处理温度对Cr/Al涂层组织结构及性能的影响 被引量:9 2017年 目的提高物理气相沉积Cr/Al涂层与基材锆合金的结合强度,减少涂层表面微观缺陷及内应力。方法采用多弧离子镀及磁控溅射技术在锆合金表面溅射Cr/Al涂层,并将涂层试样分别置于600、800℃保护气氛炉中热处理30 min。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(EDS)及光学显微镜(OM),分析了Cr/Al涂层热处理前后相组成、表面形貌、截面形貌、元素成分变化及涂层剪切后的剥落形貌。利用弹簧拉压试验机,测试了未处理涂层、600℃和800℃热处理涂层试样与基材锆合金的结合强度。结果 600、800℃热处理涂层相比未处理涂层,表面更加平滑,表面孔隙及微观缺陷较少,但与基材锆合金的结合强度并没有明显变化,未热处理涂层、600℃热处理涂层、800℃热处理涂层与基材锆合金的结合强度分别为44.07、44.12、44.08 MPa。结论热处理后,涂层出现Al Cr2、Al8Cr5、Al9Cr17、Al9Cr4、Al86Cr14等多种Cr-Al合金相,有利于涂层表面孔隙及大颗粒等缺陷的减少。但热处理前后,涂层与基材的结合强度未发生明显变化。 严艳芹 邱长军 黄鹤 胡良斌 刘艳红 李怀林关键词:多弧离子镀 磁控溅射 组织形貌 锆管表面沉积Cr-TiAlSiN复合涂层的表面形貌与性能研究(英文) 被引量:3 2019年 分别采用多弧离子镀和中频非平衡磁控溅射工艺,在锆合金管材基体上制备Cr-TiAlSiN复合涂层。利用扫描电镜对复合涂层的表面及截面微观形貌进行观察;利用Image J软件对复合涂层进行孔隙率和表面大颗粒数目统计分析;利用弹簧拉压试验机对涂层的膜基结合强度进行测量;利用高温热处理炉对试样进行800℃高温抗氧化试验和1200℃高温淬火实验。结果表明:采用多弧离子镀工艺所获得的涂层表面大颗粒物质比较多,但是孔隙率比较低,致使其高温抗氧化性能较好。复合涂层膜基界面比较明显且比较均匀,膜基结合强度较高,大于22.68MPa,1200℃高温淬火实验侧面表明采用多弧离子镀工艺的涂层其膜基结合强度较好。 周军 樊湘芳 邱长军 冯彬 刘艳红 李怀林关键词:多弧离子镀 抗氧化性 灯具(A61-82-8) 本外观设计公开的产品为灯具,包括主视图、后视图、左视图、右视图、仰视图、俯视图。 刘艳红文献传递 多弧离子镀气压对纯Cr涂层表面形貌和耐腐蚀性的影响 被引量:1 2017年 采用多弧离子镀技术在锆合金表面制备纯Cr涂层,利用扫描电镜(SEM)与Image J图像处理软件综合分析了纯Cr涂层的表面形貌,并对表面大颗粒的尺寸和数目进行了统计和分析;采用X射线衍射仪(XRD)对涂层的相结构进行了分析;利用划痕仪和电化学工作站分析了气压对纯Cr涂层膜基结合力和耐腐蚀性的影响。结果表明:随着气压的升高,纯Cr涂层表面微坑缺陷减小,大颗粒数目和直径呈明显下降趋势,膜层结合力及耐腐蚀性增大。纯Cr涂层沿(110)晶面择优生长,1.6 Pa时,涂层的结合力达到最大值26 N,耐蚀性最佳。 王浩然 邱长军 曾小安 张文 王晓婧 刘艳红 李怀林关键词:多弧离子镀 气压 表面形貌 耐蚀性 表面镀Cr膜锆合金的抗高温氧化性能研究 被引量:6 2017年 采用多弧离子镀膜技术在锆合金表面制备了厚度约为12μm的Cr金属层,研究了镀Cr试样在1 200℃高温下的氧化行为及膜层与基体之间的结合力。SEM分析结果表明,多弧离子镀膜层厚度均匀,表面平整,膜基界面分明,但表面存在大量的微孔洞及大颗粒。高温氧化实验结果表明,镀膜试样的抗高温氧化性能明显优于原始锆合金,在1 200℃下氧化2 400s后表面形成了大量的Cr_2O_3,其单位面积增重仅为原始锆合金的12%。划痕实验结果表明,镀膜试样可承受的临界载荷为18N,膜层与基体之间的结合性能良好。 张文 邱长军 曾小安 王浩然 王晓婧 刘艳红 李怀林关键词:锆合金 多弧离子镀 抗高温氧化性 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 灯具(A61-82-10) 本外观设计产品是一种灯具。 刘艳红文献传递 添加SnAl元素与中温烧结对Cr/Zr膜基界面结合强度的影响 被引量:3 2018年 目的通过在Cr膜中添加Sn Al元素及中温液相烧结,提高锆合金膜基界面结合强度。方法在Cr靶中添加SnAl元素,制备一种均匀分布的Cr Sn Al合金靶材(原子比Cr:Sn:Al=95:4:1),并利用直流磁控溅射(DCMS)技术在锆合金表面制备约5μm厚的Cr SnAl膜层,再将CrSnAl膜层试样放入Ar保护气氛炉中进行中温烧结(温度为600℃,时间为30 min),随炉冷却至室温。利用XRD、SEM、EDS及体式显微镜分析中温烧结对Cr Sn Al膜层形貌、组织结构及元素扩散的影响;根据涂层弯曲断裂形貌、切削划痕力和切屑形貌综合评价膜基界面结合强度。结果添加SnAl后,Cr膜层表面孔隙等缺陷明显减少,膜基界面结合强度得到较大提升,从41.7 MPa提升到了45.8 MPa。600℃烧结后,Cr SnAl膜层韧性增强,并出现韧窝形貌,剪切唇仅为烧结前CrSnAl膜层的1/2,Cr Sn Al/Zr界面结合强度进一步提升到52.1 MPa。结论 Cr膜中添加SnAl有利于膜基界面元素扩散,对膜基界面结合强度提高有较大影响;中温烧结Cr Sn Al膜层韧性及膜基界面结合强度均有较大提升,进而改善了膜基界面结合性能。 严艳芹 邱长军 胡良斌 黄鹤 刘艳红 李怀林关键词:磁控溅射 中温烧结 锆合金表面磁控溅射与多弧离子镀Cr涂层的高温抗氧化性能 被引量:25 2018年 为了研究磁控溅射(MS)和多弧离子镀(MAIP)技术制备Cr涂层的高温抗氧化性能,分别在锆合金表面制备厚度约5μm的Cr涂层。利用氧化动力学曲线对比研究800℃条件下涂层的高温抗氧化性能,利用SEM、XRD、EDS分析涂层表面形貌和相结构。结果表明:磁控溅射和多弧离子镀Cr涂层均能显著提高锆合金的高温抗氧化性能;磁控溅射Cr涂层表面光滑、致密,但涂层表面存在一定数量的孔洞,占涂层表面积0.40%,氧化7 h后涂层表面出现裂纹,单位面积氧化增重6.434 mg/cm2;与磁控溅射Cr涂层相比,多弧离子镀Cr涂层不再有(211)单一择优取向,Cr涂层厚度均匀,表面平整,膜/基界面分明,孔洞相对较少,占涂层表面积0.21%,氧化7 h后涂层表面依然致密,单位面积氧化增重5.616 mg/cm2,高温抗氧化性能优于磁控溅射Cr涂层。 黄鹤 邱长军 陈勇 胡良斌 刘艳红 李怀林关键词:磁控溅射 多弧离子镀 孔洞 高温抗氧化性能