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| 1 | 钢铁表面高强韧涂层的研究进展显示文摘在钢铁材料表面制备硬质涂层,可明显改善其表面硬度低和耐磨性差而导致在摩擦工况下使用寿命低的问题。然而传统均质涂层在提高强度、硬度和耐磨性的同时,会大幅降低其韧性,即强度和韧性呈现'倒置关系'。针对强度-韧性的'倒置关系',设计并开发出具有高强、高韧、高耐磨的涂层,对扩大钢铁材料的应用具有重大意义。从制备工艺、微观组织、力学性能以及强韧化机制等方面,综述了钢铁表面层状结构涂层、多尺度结构涂层、梯度结构涂层和纳米结构涂层等几种高强韧涂层的研究进展。在此基础上,指出钢铁表面高强韧涂层未来应向开发新型表面改性技术、设计与精确调控多元多尺度复合构型以及构建微观组织-力学性能数值模型的方向发展。进一步提出了钢铁表面多元多尺度结构涂层的可控制备技术原型,即通过新型表面改性技术与理论计算、仿真模拟的协同配合,实现钢铁表面多元多尺度结构涂层的进一步优化设计与精确调控,建立微观组织-力学性能之间的函数关系,准确揭示其强韧化机理,为突破强度-韧性'倒置关系'瓶颈,实现综合性能优异的钢铁基表面复合材料的制备提供新思路。 | 白海强 钟黎声 康玲 崔鹏杰 庄卫军 邓超 吕振林 许云华 | 2021 | 表面技术2021，50，7： | 1 |
| 2 | 基于结构纳米薄膜的微纳连接技术研究进展显示文摘随着结构系统及功能器件的小型化,微小空间下的异质材料高效集成互连成为了精密仪器系统设计与器件开发的迫切需求。为满足高质量、批量化以及绿色环保的微纳制造工艺要求,结合先进纳米薄膜制备工艺得到的非稳态或亚稳态的纳米尺度薄膜材料由于其特殊的尺度效应以及表/界面结构特征,在高精度异质材料互连领域正得到广泛的研究与应用。对不同体系(金属、半导体、氧化物)的结构纳米薄膜中各组元的反应活性或各相的热稳定性进行分析与阐述,并针对所设计的纳米薄膜结构在不同领域如航天、微电子中的异质材料互连中的应用进行综述。此外,由于纳米材料自身极高的反应活性,作为辅助钎料,其在硬质材料及热敏感材料的局域互连中也展现出巨大的应用前景。 | 林路禅 刘磊 邹贵生 李铸国 | 2022 | 机械工程学报2022，58，2： | 0 |
| 3 | 保温时间对Ti/TiN/TiCN涂层结构、残余应力及耐磨性的影响显示文摘目的改善镁合金表面硬度和耐磨性能。方法采用磁控溅射法在AZ31表面制备复合Ti/TiN/TiCN涂层,在不同保温时间下对沉积后的复合涂层进行退火处理。借助X射线荧光光谱(XRF)测试复合涂层表面平均元素含量,采用X射线小角掠入射(GIXRD)技术研究涂层物相组成和残余应力,利用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌和磨痕形貌,借助销盘式摩擦磨损试验机和纳米压痕仪评估涂层的耐磨性能。结果退火涂层的晶粒尺寸增加,内部缺陷减少,涂层更致密,残余应力显著下降。退火前后涂层的物相均为FCC的TiCN,不同保温时间下的涂层具有不同的择优生长取向。随着保温时间的延长,涂层表面Ti、C含量先增后减,N元素含量先减后增,涂层表面硬度下降,摩擦因数增大,耐磨性能下降。沉积涂层的韧性较好,摩擦因数波动较大,磨损机制以刮擦磨损为主。退火30 min后,涂层的磨损率最低,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主。退火90 min后,涂层的磨痕最宽,韧性最差,磨损率最高,磨损机制以磨粒磨损和氧化磨损为主。结论退火有助于降低残余应力,但退火时间不宜过长,时间超过30 min,涂层的耐磨性能下降。 | 李海涛 程东海 师超 张体明 陈宜 | 2022 | 表面技术2022，51，7： | 0 |
| 4 | 高温快速退火制备AgNPs/SiO_(2)中保温时间对粒径和形貌的影响显示文摘高温快速退火法在制备金属纳米结构方面具有成本低廉、几何结构及尺寸可控等优点,被广泛用于等离激元纳米结构的制备。高温退火下纳米颗粒形貌随保温时间的演化机理对纳米结构等离激元效应调控具有重要意义。本工作研究了900℃退火过程中石英基底上纳米银颗粒(AgNPs/SiO_(2))形貌随保温时间的演化。通过热场发射扫描电镜实验和粒径分布统计分析发现,当保温时间为15 s时,连续银膜演变为均匀分散的银岛和二次颗粒,平均粒径分别为(152±46)nm、(53±13)nm。这是由于纳米银颗粒的微观形貌与原始银膜结构缺陷之间存在继承性,高温退火后,原始银膜的沟渠网络通过扩散机制逐渐收缩并分离成条状银岛,而沟渠网络中二次形核的银膜形成较小的纳米银颗粒,即二次颗粒。随着保温时间延长至1 min、5 min,条状银岛逐渐演变为球冠形颗粒,粒径减小,数量几乎不变;10 min时,二次颗粒数量由于熟化蒸发而急剧减少。保温时间为5 min时形成的纳米银作为表面增强拉曼散射基底能够用于10^(-8)mol/L龙胆紫分子的检测。该结果表明通过改变退火时间可以调控纳米银颗粒的形貌和粒径,为快速退火制备等离激元基底提供理论基础,有利于纳米结构在太阳能电池和痕量检测的应用。 | 徐艳茹 汪燕青 陈焕明 马骏 侯毅 | 2023 | 材料导报2023，37，7： | 0 |
| 5 | 基于瞬态电热技术的石墨烯纸导热性能研究显示文摘石墨烯材料以其优异的热学、电学、机械等性能成为在众多领域广泛研究与应用的材料之一,随着深空探测事业的不断发展,材料在低温乃至超低温环境下的性能研究显得越来越重要。本文采用瞬态电热技术在290 K~20 K温度区间内对石墨烯纸进行了研究分析,并探究了电流高温加热对石墨烯纸导热性能的影响。热扩散系数、导热系数和体积比热容随温度的降低逐渐减小,电阻随温度的减小逐渐增大,表现出强烈的非金属特性;通过电流高温加热使石墨烯纸的结构得到优化后,测得在290 K时,样品1的导热系数从2.31 W/m·K提高到5.47 W/m·K,样品2的导热系数从6.09 W/m·K提高到22.21 W/m·K;分析了石墨烯纸声子散射的导热机制,运用阻温系数模型计算了石墨烯纸的德拜温度与声子平均自由程。 | 郭境涛 李斌 张立军 徐锦波 申福花 林欢 | 2023 | 功能材料2023，54，5： | 0 |
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