绝热剪切失稳与激光辐照软化协同作用下的金刚石/Ni60复合材料沉积特性及其结合机理研究
结题报告
批准号:
51701182
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
李波
依托单位:
学科分类:
E0103.金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Rong Liu、张欣、林英华、丁银萍、金琰
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中文摘要
金刚石因其硬度高、摩擦系数小、热导率高等优异性能,常被用于耐磨复合涂层的增强相颗粒,但金刚石颗粒在高热输入的涂层制备技术(如激光熔覆)中容易石墨化,而低热输入的涂层制备技术(如冷喷涂)则存在结合力弱的问题,目前尚无有效方法能够制备无石墨化、高结合强度的以高硬度金属为粘结相的金刚石复合耐磨涂层。.本项目拟采用超音速激光沉积技术制备以高硬度Ni60合金为粘结相的金刚石复合涂层,通过工艺调控,获取优化的工艺参数,实现无石墨化、结合良好的高性能金刚石耐磨复合涂层的制备;通过系统研究绝热剪切失稳和激光辐照软化效应对复合涂层微观结构和界面结合行为的影响规律,揭示高硬度复合材料的沉积特性和结合机理,为超音速激光沉积其他高硬度复合耐磨涂层的微观特性调控和性能评价提供理论依据。
英文摘要
Because of its exellent properties such as high hardness, low friction coefficient and high thermal conductivity, diamond is often used as reinforcing particle of wear-resistant metal matrix composite coating. However, diamond particle is apt to graphitization during high temperature process such as laser cladding and has weak bonding force with metal matrix when prepared with low heat input technology such as cold spray. Thus, there is currently no effective method to prepare high hardness metal matrix diamond composite coating which has high bonding strength and no graphitization of diamond..This project intends to use supersonic laser deposition technology to prepare diamond composite coating with hard Ni60 alloy as metal matrix. Through process optimization, successful deposition of diamond composite coating with good interfacial bonding and intact diamond particles would be realized. Through systematically study the synergetic effects of adiabatic shear instability and laser irradiation softening on the microstructure and interfacial bonding behavior, deposition characteristics and bonding mechanism would be revealed, which will provide a theoretical basis for micro-characteristics optimization and property evaluation of other high hardness composite coatings prepared by supersonic laser deposition.
金刚石因其硬度高、摩擦系数小、热导率高等优异性能,常被用于耐磨复合涂层的增强相颗粒,但金刚石颗粒在高热输入的涂层制备技术(如激光熔覆)中容易石墨化,而低热输入的涂层制备技术(如冷喷涂)则存在结合力弱的问题,因此制备无石墨化、高结合强度的以高硬度金属为粘结相的金刚石复合耐磨涂层一直是一个极具挑战的工作。.本项目针对上述金刚石复合涂层制备过程存在的问题,采用超音速激光沉积技术制备了高硬度Ni60合金涂层及其金刚石复合涂层。通过对激光辐照温度、金刚石颗粒尺寸、形貌等工艺的调控,获得了优化的工艺参数,实现无石墨化、结合良好的高性能金刚石耐磨复合涂层的制备,并对金刚石复合涂层的耐磨损性能及其机制进行了研究;通过对超音速激光沉积过程中的绝热剪切失稳和激光辐照软化效应的研究,揭示了复合涂层微观结构和界面结合行为的影响因素,阐明了高硬度复合材料的沉积特性和结合机理,为超音速激光沉积其他高硬度复合耐磨涂层的微观特性调控和性能评价提供理论依据,有望在矿山机械、动力装备、能源化工等关键部件的表面强化和再制造实现推广应用。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:--
期刊:中国激光
影响因子:--
作者:孙景勇;晏宇亮;李波;施其健;徐天书;张群莉;姚建华
通讯作者:姚建华
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国表面工程
影响因子:--
作者:李波;吴丽娟;张欣;马春飞;张群莉;姚建华
通讯作者:姚建华
DOI:--
发表时间:2020
期刊:机械工程学报
影响因子:--
作者:黄煊杰;吴丽娟;李波;汪伟林;张群莉;弗拉基米尔•科瓦连科;姚建华
通讯作者:姚建华
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:Qunli Zhang;Lijuan Wu;Hongsen Zou;Bo Li;Gang Zhang;Jingyong Sun;Jianjun Wang;Jianhua Yao
通讯作者:Jianhua Yao
DOI:10.3788/aos202141.1414002
发表时间:2021
期刊:光学学报
影响因子:--
作者:章钢;张杰;李波;蒋文祥;汪伟林;张群莉;姚建华
通讯作者:姚建华
半夏白术天麻汤通过抑制肠源性LPS/NF-κB通路减少NETs形成抗高血压血管内皮损伤的机制研究
  • 批准号:
    KLY25H270034
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    李波
  • 依托单位:
激光诱导原位氮化反应调控冷喷涂Ti6Al4V颗粒界面结合及性能研究
  • 批准号:
    52375469
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    李波
  • 依托单位:
超音速激光沉积表面金属化 CNTs/Cu 复合材料微观特性及性能强化机制
  • 批准号:
    LY22E050017
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李波
  • 依托单位:
基于肠源性SCFAs-GPCR43/41通路探讨铁皮石斛超微粉抗“肥甘醇酒”致代谢性高血压的机制
  • 批准号:
    81803760
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    李波
  • 依托单位:
异构多核平台上基于软件分布式共享内存的编程模型研究
  • 批准号:
    61202049
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    李波
  • 依托单位:
国内基金
海外基金