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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 激光表面处理对AlMg5铝合金显微组织、耐磨性及硬度的影响

    摘要： 轻金属合金因其低密度、高耐腐蚀性等独特性能，在各类技术应用中日益广泛，其中汽车工业是最重要的应用领域之一。汽车制造主要采用铝合金，材料的比强度是关键考量因素。但相对较低的力学性能限制了其在需要高表面硬度和耐磨性部件中的应用。传统铝合金热处理仅能在有限范围内改善基体材料性能。尽管如此，过去二十年间激光表面处理技术取得了显著进展。激光束处理可将多种合金元素引入铝合金表层，通过大量金属间相的析出，显著提升硬度和耐磨性。本研究旨在利用高功率光纤激光器（HPFL）改性铝合金表层——在AlMg5合金表面引入钛铁混合粉末（质量比90/10）。维氏硬度测试和摩擦学试验表明，所得改性层整体力学性能显著提升。光学金相与扫描电镜研究揭示了初生析出相的碎化现象，以及富含钛铝元素的大量金属间相的形成。

    关键词： 铝合金，激光处理，能谱分析，摩擦学性能，高功率光纤激光器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 一种水热辅助研磨法从WS2纳米片制备具有优异摩擦学性能的量子点(QDs)

    摘要： 近年来，二维纳米材料无论在固体还是液体润滑中均实现了超润滑特性。然而，纳米片能否稳定分散于润滑油中并顺利进入摩擦副的粗糙表面，对发挥减摩功能至关重要。由于具有更小的三维尺寸，二维量子点结构有助于解决这些问题。本研究通过水热辅助研磨法，开发了一种简便的制备工艺，从纳米片制得尺寸均匀的2nm WS2量子点。通过一系列表征确定了所得WS2量子点的结构，结果表明其呈现典型纳米级量子点的光谱特征。润滑脂中的摩擦学性能测试证实，与对照组相比，平均摩擦系数（ACOFs）和磨损体积（AWVs）分别降低了7.89%和63.90%，展现出优异的减摩抗磨性能。本工作成功通过水热辅助研磨法建立了从纳米片剥离WS2量子点的简便工艺，通过系列表征确定了产物结构，提出了WS2量子点的制备机理，并采用往复式球盘模式系统评估了剥离态WS2量子点在润滑脂中的摩擦学性能。

    关键词： WS2纳米片，摩擦学性能，量子点，润滑脂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 不同调制周期下TiAlN/AlN多层膜的微观结构与性能

    摘要： 研究了AlN层厚度对TiAlN/AlN多层膜微观结构与性能的影响。采用磁控溅射系统在304不锈钢表面沉积了TiAlN/AlN多层膜，通过X射线衍射、维氏硬度计、原子力显微镜和摩擦磨损试验机对多层膜的结构与性能进行表征。结果表明：在TiAlN层的"模板效应"作用下，AlN层转变为面心立方结构并与TiAlN层外延生长。在界面尖锐区域可产生超硬效应。随着TiAlN/AlN多层膜中AlN层厚度的变化，其性能呈现先升高后降低的趋势。当AlN层厚度为3.2nm时，多层膜具有最优综合性能，其硬度达30.98GPa，表面粗糙度为20.2nm，摩擦系数为0.61。

    关键词： 摩擦学性能、硬度、调制周期、TiAlN/AlN

    更新于2025-09-24 06:08:50

  • 激光增材制造亚微米TiB2增强铝基复合材料的微观组织演变、摩擦学性能及内在机制

    摘要： 采用选择性激光熔化（SLM）技术，在不同激光功率下通过粉末混合物制备了亚微米TiB2颗粒增强的铝基复合材料。研究了SLM制备的AlSi10Mg/TiB2复合材料的微观组织演变和摩擦学性能。获得了具有高制造质量且TiB2颗粒在基体中均匀分散的铝基复合材料。EBSD结果表明，TiB2增强相的引入对晶体取向和平均晶粒尺寸无明显影响，但由于陶瓷颗粒抑制晶粒生长，晶粒尺寸分布明显变窄。随着激光功率从350W增至450W，SLM制备的复合材料表现出显微硬度持续升高、摩擦系数（COF）和磨损率持续降低的趋势。该复合材料显微硬度高达126 HV0.2，超过传统工艺制备的铝硅合金及复合材料。在450W激光功率下，块体复合材料因高制造质量、微观组织均匀性及良好界面结合的协同作用，获得低至0.65的摩擦系数和5.2×10?4 mm3N-1m-1的磨损率。

    关键词： 摩擦学性能、微观组织演变、选择性激光熔化（SLM）、铝基复合材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 单形貌与多形貌激光织构化表面对干摩擦条件下摩擦学性能的影响

    摘要： 纹理形貌是影响干摩擦的重要因素，目前关于单一与多形状纹理对干摩擦学性能影响的研究较少。本研究采用纳秒激光在40Cr钢试样表面制备了六种单形状与多形状纹理，通过销盘摩擦试验机进行干摩擦往复滑动测试，探究了不同纹理表面对摩擦学性能的影响。结果表明：纹理形貌会显著改变摩擦学性能，凹坑纹理表面摩擦系数最高，沟槽纹理次之，正弦纹理最低；多形状纹理表面的摩擦系数虽低于未处理表面但高于正弦纹理表面；磨损性能与摩擦系数结果具有一致性。正弦纹理及正弦-沟槽复合纹理表面可作为干摩擦往复运动的优选方案。

    关键词： 纹理形态、干摩擦、摩擦学性能、表面织构、纳秒激光加工

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双激光沉积制备的钨掺杂类金刚石薄膜的摩擦学与粘附性能

    摘要： 采用纳秒和飞秒激光同步烧蚀石墨与钨靶材，在条形基底上制备出钨掺杂类金刚石薄膜，其钨浓度呈水平方向连续变化而垂直方向恒定。该掺杂薄膜中钨含量随靠近飞秒激光产生的钨等离子体中心轴线逐渐升高。钨掺杂类金刚石薄膜的表面粗糙度与临界载荷随钨含量增加而增大，而摩擦系数则先降后升——当钨含量约8.07 at.%时达到最小值0.086。本实验设计的沉积方法亦可应用于功能薄膜领域其他掺杂薄膜的制备。

    关键词： 连续变化的内容，临界载荷，钨掺杂类金刚石薄膜，摩擦学性能

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 激光诱导改善含二硫化钼纳米片和石墨烯表面涂层的摩擦学性能

    摘要： 为应对生物油的腐蚀性，在典型缸套摩擦表面合成了激光诱导涂层。向涂层中引入了二硫化钼纳米片和石墨烯两种纳米添加剂。采用多功能缸套-活塞环摩擦磨损试验机测试了涂覆表面的摩擦学性能，并运用拉曼光谱、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）等现代表面分析技术对滑动前后的表面进行了表征。结果表明：镍基涂覆表面能有效防止生物油腐蚀。此外，激光诱导涂层比相应的传统化学镀涂层具有更优异的减摩抗磨性能。引入二硫化钼纳米片或石墨烯后，涂层的摩擦学性能得到进一步提升。激光辐照提高了涂层中纳米添加剂的浓度及摩擦层的厚度，这解释了其卓越的摩擦学性能表现。

    关键词： 激光诱导涂层、石墨烯、生物油、二硫化钼纳米片、摩擦学性能

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 《AIP会议论文集》[作者：SolarPACES 2017：国际聚光太阳能与化学能源系统会议——智利圣地亚哥（2017年9月26-29日）] - 碳钛多层薄膜：合成与表征

    摘要： 采用热阴极真空电弧（TVA）法在硅基底上制备了碳-钛（C-Ti）多层薄膜。涂层由低蒸发速率沉积的约100纳米碳基底层构成，随后在其上方交替沉积七组碳钛层，每层最终厚度达40纳米。本研究通过改变基底温度（0℃至300℃）和施加负偏压（0V至-700V）获得不同批次样品。利用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、扫描透射电镜（STEM）及拉曼光谱技术表征了C-Ti多层结构的微观特性。摩擦学测量结果与Ti/C界面原子扩散过程相关。通过测量电阻随温度变化评估了导电性能。

    关键词： Ti/C多层膜、TVA、扫描透射电子显微镜（STEM）、摩擦学性能、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、拉曼光谱、电学性能、透射电子显微镜（TEM）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于Friedel-Crafts反应的共价修饰石墨烯纳米片增强新型聚酰亚胺纳米复合材料

    摘要： 我们报道了一种利用胺功能化石墨烯纳米片（AGNS）制备新型聚酰亚胺（PI）纳米复合材料的新方法。通过傅-克（F-C）反应和硝基还原成功制备了AGNS。在不同含量AGNS存在下通过原位聚合获得了具有优异强度和高摩擦学性能的PI纳米复合材料。与原始PI及PI/石墨烯纳米片（GNS）混合物相比，PI/AGNS纳米复合材料的热稳定性、力学性能和摩擦学性能显著提升，这源于AGNS与PI基体间形成的强共价键。特别是当AGNS含量为0.5 wt%时，该PI/AGNS纳米复合材料在干滑动条件下摩擦系数降低20.5%、磨损率降低90.5%，展现出最优摩擦性能。其卓越的耐磨特性与力学性能相结合，是该PI/AGNS纳米复合材料适用于耐磨领域或其他高性能材料应用的关键因素。

    关键词： 石墨烯纳米片、机械性能、聚酰亚胺纳米复合材料、摩擦学性能、傅-克反应

    更新于2025-09-04 15:30:14