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国家自然科学基金(50773015): 作品数：17 被引量：85H指数：6; 相关作者：杨士勤田修波巩春志汪志健张欣盟更多>>; 相关机构：哈尔滨工业大学北京卫星环境工程研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”哈尔滨市科技创新人才研究专项资金更多>>; 相关领域：金属学及工艺理学航空宇航科学技术一般工业技术更多>>

气泡对纯铝微弧氧化放电特性的影响: 2012年; 气泡可以被视为一种特殊的微弧氧化电解液添加剂。研究了微弧氧化过程中外来气泡及微弧氧化过程本身产生的气泡对放电特性的影响。结果表明,在微弧氧化过程中通入外气体会对放电过程产生一定影响。在恒压模式下,通入气体量较少时,对微弧氧化放电特性没有明显影响;当通入气体量较大时,会造成电解液导电通路变窄,进而系统阻抗增加,电流下降。通入气体种类对微弧氧化放电特性影响较小。微弧氧化过程本身产生的气泡对微弧氧化放电特性并不会产生影响,原因在于该过程产生的气体量较少,而且微弧氧化放电剧烈,电流主要沿放电通道流过,在该通道气泡几乎没有遮挡作用。; 王晓波田修波巩春志杨士勤Paul K.Chu; 关键词：微弧氧化气泡放电特性

Microstructure and mechanical properties of TiN/TiAlN multilayer coatings deposited by arc ion plating with separate targets被引量：13: 2011年; TiN/TiAlN multilayer coatings were prepared by arc ion plating with separate targets. In order to decrease the unfavorable macroparticles, a straight magnetized filter was used for the low melting aluminium target. The results show that the output plasmas of titanium target without filter and aluminium target with filter reach the substrate with the same order of magnitude. Meanwhile, the number of macropartieles in TiN/TiAlN multilayer coatings deposited with separate targets is only 1/10-1/3 of that deposited with alloy target reported in literature. Al atom addition may lead to the decrease of peak at （200） lattice plane and strengthening of peak at （111） and （220） lattice planes. The measured hardness of TiN/TiAlN multilayer coatings accords with the mixture principle and the maximum hardness is HV2495. The adhesion strength reaches 75 N.; 魏永强李春伟巩春志田修波杨士勤; 关键词：MACROPARTICLES HARDNESS

有限尺寸方靶等离子体离子注入动力学的三维粒子模拟研究: 2011年; 采用三维粒子模拟模型研究了有限尺寸方靶等离子体浸没离子注入过程中的鞘层动力学行为,得到了鞘层尺寸和方靶表面的注入剂量、注入能量以及注入角度等信息,并与二维无限长方靶注入结果进行了对比.模拟结果表明,与无限长方靶不同,有限尺寸方靶周围鞘层很快扩展为球形,但鞘层厚度明显减小.在模拟的50ω-1pi时间尺度内靶表面注入剂量很不均匀,中心区域注入剂量最小,四个边角附近位置注入剂量最大.这种剂量不均匀性是由于鞘层扩展为球形,使得鞘层内离子被聚焦并注入到边角附近所致.方靶中心区域离子接近垂直注入,并且注入能量超过最大注入能量的90%;而在边角位置离子以45°左右的入射角度注入到靶表面,注入能量仅仅约为最大注入能量的50%.; 王蓬田修波汪志健巩春志杨士勤; 关键词：等离子体浸没离子注入数值模拟

添加K2ZrF6对LY12铝合金微弧氧化膜层结构调制及隔热性能影响被引量：16: 2010年; 基于K_2ZrF_6在碱性溶液中形成负电Zr(OH)_4颗粒的作用机理,在添加K_2ZrF_6的Na_2SiO_3-KOH溶液中,对LY12铝合金表面进行微弧氧化处理.利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线衍射仪(XRD)探讨了K_2ZrF_6添加剂对成膜速率、膜层形貌及结构的调制作用,并借助热阻隔性能测试评价了不同溶液中所形成膜层的热阻隔效果.结果表明,溶液中添加K_2ZrF_6增大了微弧氧化的成膜速率,使膜层的内外表面较为平整,且膜层中大尺寸缺陷减少.EDX线扫描分析表明,添加K_2ZrF_6后形成的膜层中出现大量Zr元素,且其含量随距膜/基界面距离的增加而增加.XRD结果显示,未添加K_2ZrF_6溶液制得的膜层主要由γ-Al_2O_3和α-Al_2O_3相组成;添加K_2ZrF_6后,膜层中晶态氧化物含量降低、非晶态物质增多.隔热性能测试显示,经K_2ZrF_6调制后的膜层具有更加优良的热阻隔性能.; 张欣盟陈东方巩春志杨士勤田修波; 关键词：铝合金微弧氧化调制作用

一种等离子体鞘层加速的质子辐照新方法被引量：2: 2011年; 文章提出一种利用等离子体鞘层加速模拟质子辐照的新方法。在真空室中通过射频-电感耦合的方法产生氢等离子体,将脉冲负高压施加在热控涂层样品上,利用氢等离子体鞘层加速技术实现样品的质子辐照,并研究了质子辐照对聚酰亚胺(Kapton)薄膜光学透过率、表面形貌以及表层化学结构的影响。结果表明:质子辐照后,样品的透过率下降,脉冲电压值越高和辐照时间越长,则透过率下降越多;AFM结果显示,样品表面"手指状"突起随着脉冲电压的增加呈现先增加后变化较小的趋势;XPS分析表明,辐照后样品的化学结构发生了变化,包括C—N键、C—O键以及C=O键的断裂,以及一些新键的形成。; 石经纬田修波巩春志汪志健杨士勤李涛姜海富; 关键词：质子辐照聚酰亚胺薄膜表面形貌化学结构

磁场对聚酯圆筒内表面C_2H_2等离子体处理的影响研究被引量：3: 2008年; 研究了不同磁场约束条件下C2H2射频放电对PET圆筒内表面性能的影响规律。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对不同等离子体条件下处理的聚酯样品表面进行了分析。并且通过接触角测试仪对沿聚酯圆筒轴线方向上不同区域的含氢碳薄膜表面的润湿行为进行了分析。结果表明,有外部磁场约束时乙炔等离子体处理后样品表面膜层中氢含量较高,且碳原子主要以sp3组态互相键合。反应气压较高时,改性后的表面润湿性分布均匀。在反应气压较低时,改性后内表面的润湿性在轴向方向上分布不均匀,磁场的加入可以有效提高表面处理的均匀性。同时外部磁场的引入也增加了改性后膜层性能的稳定性。; 李景田修波杨士勤; 关键词：水接触角等离子体增强化学气相沉积

等离子体鞘层加速模拟质子辐照连续谱数值仿真研究被引量：4: 2010年; 质子辐照是导致空间飞行器热控涂层性能衰退的重要原因。目前地面多采用单一能量的粒子替代空间能量连续分布的粒子来开展质子辐照模拟试验。文章提出了在一个脉冲宽度内获得连续能量质子谱的方法,即脉冲偏压等离子体鞘层加速方法。文章利用细胞粒子(particle-in-cell,PIC)模型对在3种脉冲偏压三角波作用下等离子体鞘层加速质子以获得连续能量质子谱的动力学过程进行了数值仿真研究,分析了3种脉冲三角波形对鞘层扩展、离子加速及能量分布的影响。结果表明,电势空间分布和离子运动状态紧密联系,鞘层内离子密度变化受到脉冲波形和离子热扩散运动的综合影响,通过调整脉冲偏压三角波形,能够获得不同的能量-剂量分布,从而为下一步工作打下基础。; 石经纬汪志健王蓬巩春志田修波杨士勤; 关键词：质子辐照热控涂层

约束阴极微弧氧化放电特性研究被引量：9: 2010年; 利用Na2SiO3-KOH溶液体系,以工业纯铝为基体材料对约束阴极微弧氧化的放电特性进行了研究.考察了恒压模式下电极距离对氧化电流、电位分布及起弧电压的影响,并对电极距离与微弧氧化电能利用率间的关系进行了分析.结果表明:对于阴阳极等约束条件下,随阴阳极距离加大,工作电流逐渐减小.而对于仅约束阴极情况,工作电流随着阴阳极间距增加而增大.这是由于增加阴阳极间距时,虽然约束阴极正下方试样表面的电场强度降低,工作电流减小,但远离约束电极处,阳极表面电场强度却增加,工作电流增大.起弧电压随电极间距离的增大而升高,但阳极表面电场强度几乎保持不变.微弧氧化陶瓷层厚度由处理中心沿半径向外逐渐变薄,且中心处陶瓷膜厚度随电极距离的增大迅速减小,电能利用率随之降低.; 张欣盟田修波巩春志杨士勤; 关键词：微弧氧化放电特性

阶梯型脉冲电压诱导连续能量质子谱数值仿真: 2011年; 热控涂层质子辐照的地面模拟研究中采用单一能量质子替代空间能量连续分布的质子,连续能量质子谱是其等效性研究的关键。提出了采用阶梯型脉冲负偏压鞘层加速技术在一个脉冲宽度内获得连续能量质子谱的方法,并利用质点网格法对所获得质子谱的剂量-能量关系进行了数值仿真研究,分析了连续能量质子谱的剂量-能量分布特征及连续能量质子谱的形成过程。结果表明:阶梯型脉冲负偏压鞘层加速能够产生连续能量的质子谱,连续谱是每微秒区间入射到样品的质子叠加而成的,且每个区间所产生质子的能量与该区间电压值相对应,连续谱中,随着质子能量的增加,其剂量总体上呈现下降的趋势。; 石经纬汪志健巩春志田修波杨士勤; 关键词：质子辐照数值仿真

LY12铝合金微弧氧化膜三维组织结构及占空比影响研究被引量：11: 2010年; 在Na2SiO3-KOH溶液体系中,采用恒流模式在LY12铝合金表面进行了占空比不同、厚度均为50μm的微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)陶瓷膜制备。着重对微弧氧化膜表层、次层、内层以及界面的三维组织结构进行分析,并研究了占空比对陶瓷膜显微结构及相组成的影响。结果表明,大尺寸放电微孔仅在陶瓷膜近表面残存,而次层及内层微孔尺寸明显减小,且临近基体金属侧膜层中γ-Al2O3相较多。陶瓷膜截面能谱分析显示,Si元素在陶瓷膜外层及膜层内部微孔处含量相对较多。占空比对膜层结构影响显著,当占空比较小时陶瓷膜外表面为典型的火山喷射状形貌,随占空比增加,表面呈现出较多尺寸较大的饼状平滑区。陶瓷膜内/外表面XRD分析表明,内/外部膜层中α-Al2O3相含量都随占空比的增加而增加。; 张欣盟田修波巩春志杨士勤; 关键词：微弧氧化铝合金占空比

国家自然科学基金(50773015)

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