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明弧堆焊机合金的致密度性能实验
编辑:上海多木实业有限公司   时间:2019-03-19

采用表面改性技术以增强明弧堆焊机合金表面化学和力学性能具有重要的现实意义。采用中频孪生靶非平衡磁控溅射技术在明弧堆焊机合金基底上制备出氮化硅薄膜。通过对薄膜力学性能和抗腐蚀性能的检测分析了氮化硅薄膜对明弧堆焊机合金表面改性的作用。实验结果表明:有效提高了明弧堆焊机合金的力学性能和抗腐蚀性能,显微硬度得到显著提高,腐蚀电流密度降低了3个数量级,氮化硅薄膜能够有效提高明弧堆焊机合金的摩擦性能。

采用中频孪生靶非平衡磁控溅射技术在不同氮气流量比例的条件下制备出明弧堆焊机合金。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、椭偏仪等研究了氮气流量比率对明弧堆焊机合金微观结构、表面形貌、沉积速率和折射率的影响。实验结果表明:中频孪生靶非平衡磁控溅射技术制备的薄膜为非晶态氮化硅。随着氮气流量比率的增加,Si-N键红外光谱吸收带向低波数漂移,薄膜的沉积速率降低,表面结构更为光滑致密,氮化硅薄膜的折射率降低。薄膜的硬度和杨氏模量分别达到22GPa和220GPa。明弧堆焊机合金由于密度小、比强度高、良好的导热性而具备了目前结构材料发展大趋势所必备的特点,因此受到了世界范围的广泛关注。

但镁合金差的力学性能和耐腐蚀性能制约了其广泛应用。因此,热震实验结果表明:氮化硅薄膜与AZ31镁合金基底之间的结合强度非常好。采用氧化镁(MgO)和磷酸铝(AlPO4)为烧结助剂,利用常压烧结工艺于1600℃制备了以α相为主相的氮化硅(Si3N4)陶瓷材料。利用XRD和SEM等对其物相组成和显微结构进行了表征,并分析烧结助剂含量对材料致密度的影响,研究氮化硅陶瓷的致密度与其力学性能之间的关系。


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