于斌斌
,
袁军堂
,
孙淮阳
,
吴笑天
材料科学与工艺
膜/基界面结合强度的测量与评价已成为硬质薄膜技术发展与应用的关键问题.提出了1种新的测量方法———激光冲击检测技术,分析了在脉冲激光作用下,薄膜脱落的机理与数学模型.以测定TiN薄膜界面结合强度为例,用650～1000 mJ的脉冲激光对膜层进行加载,并采用体式显微镜和扫描电镜对薄膜的脱落情况进行表面观察,根据反射信号检测法判别TiN薄膜的失效阈值.实验数据分析表明,测得膜/基界面的结合强度为4.954 GW/cm2,验证了该技术的可行性.
关键词:
脉冲激光
,
结合强度
,
硬质薄膜
,
反射信号
于斌斌
,
袁军堂
,
汪振华
,
胡小秋
,
王飞
新型炭材料
利用阳极离子束技术在SKD11型不锈钢和YG6硬质合金上沉积类金刚石( DLC)薄膜,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、Raman光谱分析薄膜微观结构和表面形貌；采用WS-2005型附着力划痕仪和洛氏压力机测试膜基结合强度；采用球磨仪测试膜层耐磨性能。结果表明：利用该技术所制DLC膜是一种非晶结构、表面平整的薄膜,粗糙度Ra 值仅为5.21nm。DLC/Cr/SKD11膜系Raman光谱ID/IG值(0.69)高于DLC/Cr/YG6膜系(1.54),说明SKD11高于YG6所制膜层的sp3C键含量；DLC/Cr/SKD11膜系结合强度(17.8 N)低于DLC/Cr/YG6膜系(39.2 N),且DLC/Cr/YG6膜系的洛氏压痕周围仅有放射状微细裂纹,而DLC/Cr/SKD11膜系的压痕周围存在膜层脱落现象；沉积在SKD11与YG6基体上DLC膜的单位磨损率分别为1.40E-4和8.81E-5,说明YG6基体上DLC膜层的耐磨性要优于SKD11基体上的DLC膜层。由此看出,不同基体上制备的DLC膜层微观结构不同,导致结合性能及耐磨性能不同。
关键词:
阳极离子束技术
,
类金刚石膜
,
结合强度
,
耐磨性
黄雷
,
袁军堂
,
汪振华
,
于斌斌
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201507006
采用线性离子束镀膜技术在YG6硬质合金上沉积氢化类金刚石(α-C∶H)薄膜,通过原子力显微镜、Raman光谱仪、球磨仪和洛氏压力仪等研究了基体温度对α-C∶H薄膜微观结构、表面形貌、耐磨性以及膜基结合性能的影响.结果表明:随着基体温度升高,薄膜中sp3键含量和耐磨性能先降低后提高,表面粗糙度先减小后增大;基体温度在80 ℃时,制备的薄膜最为光滑,而sp3键含量最低,薄膜耐磨性最差;基体温度对膜基结合性能没有明显的影响.
关键词:
线性离子束
,
α-C∶H薄膜
,
基体温度
,
显微结构
,
性能
袁军堂
,
程寓
,
胡小秋
,
毛军
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2000.02.008
装甲车辆内部结构复杂,在安装特种防护内衬时,需要在装配现场对橡胶板材进行加工,尤其是需要加工出大量的台阶孔、倒角及槽.橡胶的回弹性大、导热性差、强度低,属于难加工非金属材料之一.分析了橡胶的物理机械性能和加工中存在缺陷的原因,通过应用工艺装置改变切削区及其周围材料的受力状况、冷却润滑、优选刀具结构参数和加工工艺参数等多种技术途径研究提高橡胶内衬的加工表面质量的技术措施.加工试验取得了理想的效果.
关键词:
特种橡胶
,
台阶孔
,
开槽
,
加工技术
殷增斌
,
袁军堂
,
黄雷
,
汪振华
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.630
研究了两种Al2O3基多尺度颗粒复合陶瓷刀具材料与奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti配副时的摩擦性能和磨损机理.结果表明:两种陶瓷刀具材料的摩擦系数随着载荷和滑动速度的增加而减小,磨损率随着载荷和滑动速度的增加而增大.与Al2O3-(w,Ti)Cμ-TiCn陶瓷刀具相比,Al2O3-TiCμ-TiCn陶瓷刀具的耐磨性更好,更适宜切削奥氏体不锈钢.摩擦高温使Al2O3与不锈钢球发生化学反应生成FeO·Al2O3,使金属转移至陶瓷表面形成金属粘结层,从而降低了摩擦系数.Al2O3-TiCμ-TiCn陶瓷刀具材料的磨损机理为粘结磨损,Al2O3-(W,Ti)Cμ-TiCn陶瓷刀具材料的磨损机理为粘结磨损和断裂.
关键词:
无机非金属材料
,
Al2O3基陶瓷刀具材料
,
摩擦性能
,
磨损机理
,
切削刀具
殷增斌
,
袁军堂
,
程寓
,
汪振华
,
胡小秋
硅酸盐通报
微波烧结作为一种新型材料烧结技术,在陶瓷材料制备领域受到越来越多的关注.与传统烧结技术相比,微波烧结具有快速高效、节能环保以及改善材料微观结构,提高材料性能的优点.本文介绍了传统烧结和微波烧结的特点,对比了传统烧结和微波烧结陶瓷材料的烧结工艺和力学性能;列举了运用微波烧结法制备的典型结构陶瓷的烧结工艺及其力学性能;全面综述了陶瓷材料微波烧结机理;最后提出了微波烧结在未来发展中亟待解决的问题.
关键词:
陶瓷材料
,
微波烧结
,
力学性能
,
研究进展
徐伟伟
,
袁军堂
,
殷增斌
,
汪振华
硅酸盐通报
氮化硅是一种具有优良性能的陶瓷材料，是一种理想的高温结构材料和高速切削刀具材料，近年来随着微波技术的发展，氮化硅的微波烧结越来越受关注。本文简述了氮化硅陶瓷材料传统烧结与微波烧结的研究现状；比较分析了各种烧结技术制备的氮化硅陶瓷的微观结构和力学性能，得出了微波烧结氮化硅陶瓷的优越性；最后提出氮化硅陶瓷微波烧结在未来研究中还需解决的问题。
关键词:
氮化硅陶瓷
,
传统烧结
,
微波烧结
苏飞
,
袁军堂
,
汪振华
,
邓朝晖
宇航材料工艺
doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.03.021
以CFRP复合构件为研究对象,采用横刃减小的成形刀片对复合构件孔内定心齿槽进行加工试验,分析刀片横刃大小与走刀路径对切削力的影响规律.结果表明:刀片横刃的减小有利于切削力的降低,但横刃减小到0.5 mm时,切削力减小的趋势变缓;采用横刃为0.5 mm的刀片沿着齿槽轮廓一次进给完成齿槽加工的走刀方式,其单齿加工时间较短、切削力较小、加工质量较好,该种齿槽加工方案较为合理.
关键词:
平纹CFRP
,
齿槽
,
PCD刀片
,
复合构件
,
成形刀具
苏飞
,
袁军堂
,
程寓
复合材料学报
针对平纹编织碳纤维增强复合材料(CFRP)T型齿槽切出侧最外层纤维在切制过程中产生的缺陷,建立齿槽切出侧最外层纤维的切削模型,采用T型铣刀展开切制齿槽的试验,研究缺陷的形成机制.在切出侧最外层纤维的切削过程中,存在A、B两种情形,分别为纬向纤维的切削有经向纤维的支撑和无经向纤维的支撑.结果表明:随着每齿进给量的增大,齿槽切出侧最外层纤维的残余因子基本呈减小趋势,而分层因子呈增大趋势,且残余因子主要经历2次减小,依次包括A情形残余纬向纤维的减少和残余经向纤维的减少;B情形的残余纬向纤维普遍存在于每次试验中,但在A情形纤维被切除的适当每齿进给量区间内,部分B情形纤维能有效被切除;此外,采用细晶粒硬质合金刀具进行齿槽加工的每齿进给量选择在11.22 μm/z～15.62 μm/z区间内较为合适.试验结果与理论推导所反映的规律基本一致,该研究对每齿进给量的选取和缺陷的抑制具有指导意义.
关键词:
碳纤维增强复合材料
,
切削
,
加工缺陷
,
形成机制
,
T型齿槽
