氧化铝涂层

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多孔疏水涂层氧化铝_概述说明以及解释

多孔疏水涂层氧化铝_概述说明以及解释

多孔疏水涂层氧化铝概述说明以及解释1. 引言1.1 概述多孔疏水涂层氧化铝是一种具有特殊物理和化学性质的材料,广泛应用于各个领域。

这种涂层以氧化铝作为基础材料,并通过特定的制备方法形成多孔结构,并且具有疏水性能。

多孔疏水涂层氧化铝在表面工程和材料科学中起着重要作用,因其优异的性能而受到广泛关注。

1.2 文章结构本文将首先对多孔疏水涂层氧化铝进行概述,包括其定义、特点以及制备方法等内容。

接下来将解释多孔疏水涂层氧化铝的性能,包括界面接触角与表面能解释、表面粗糙度对液体吸附的影响解释以及水分子在多孔疏水涂层中的输运机制解释。

随后,我们将详细说明多孔疏水涂层氧化铝在自清洁材料领域、高效蒸发器材料领域以及测井油藏渗透率测量中的应用解释。

最后,我们将总结多孔疏水涂层氧化铝的优势,并展望其未来的发展趋势,并提出一些建议的研究方向。

1.3 目的本文的目的在于全面介绍和解释多孔疏水涂层氧化铝的概述、性能特点以及应用领域。

通过对其制备方法和物理化学性质的详细描述,希望能够增加人们对这种材料的了解,并为相关领域中的研究者提供有价值的参考信息。

同时,通过对其应用领域进行说明,旨在促进多孔疏水涂层氧化铝在各个领域中的应用推广和发展2. 多孔疏水涂层氧化铝概述2.1 多孔疏水涂层定义与特点多孔疏水涂层是一种表面形态特殊的材料,其具有独特的表面结构和化学性质。

它由氧化铝纳米颗粒组成,这些颗粒在形成涂层时聚集在一起形成多个微观尺度的孔洞和通道。

这种多孔结构赋予了多孔疏水涂层优异的疏水性能,使其可以有效地抵抗液体的吸附和渗透。

与传统涂层材料相比,多孔疏水涂层具有以下几个显著特点:首先,多孔疏水涂层具有极高的界面接触角。

这意味着当液体接触到多孔疏水涂层表面时,其呈现出很高的滚动角度且无法迅速渗透入内部结构。

这种特性有利于防止污染物或水分子进入材料内部,并促进了自洁效果。

其次,多孔疏水涂层表面拥有较高的表面粗糙度。

这种微观粗糙结构具有许多纳米级或微米级的凹陷和凸起,这些特征可以增加液体在表面上的接触区域,从而提高了表面对液体的抵抗力。

氧化铝涂层工艺

氧化铝涂层工艺

氧化铝涂层工艺
一、前处理
1.1 清洗:将铝基材表面的油污、灰尘等杂质清除干净,以确保涂层的附着力和质量。

1.2 酸洗:采用酸性溶液对铝基材进行处理,去除表面氧化物和其他不良物质,提高涂层附着力。

二、涂层制备
2.1 氧化铝粉末制备:采用高纯度的氧化铝粉末,并通过球磨机等设备进行细磨,以获得均匀细密的氧化铝粉末。

2.2 涂料配制:将氧化铝粉末与有机树脂、稀释剂等原料按一定比例混合制成涂料。

三、涂层工艺
3.1 喷涂:采用喷枪将配制好的涂料均匀地喷在经过前处理的铝基材上。

3.2 烘干:将喷涂好的铝基材放入恒温烘箱中进行烘干,使其表面稳定,并使有机树脂数量减少。

3.3 固化:将烤干后的铝基材放入恒温固化炉中进行固化,使涂层达到最终的硬度和附着力。

四、涂层检测
4.1 厚度检测:采用厚度计对氧化铝涂层的厚度进行检测,以确保涂层厚度符合要求。

4.2 耐腐蚀性检测:采用盐雾试验等方法对氧化铝涂层的耐腐蚀性进行测试,以确保其能够在恶劣环境下长期使用。

4.3 外观检测:通过目视和显微镜等方式对氧化铝涂层的外观质量进行评估。

五、总结
氧化铝涂层工艺是一项复杂的工艺,需要经过前处理、涂层制备、涂层工艺和涂层检测等多个环节。

只有在每个环节都严格把控,才能生产出高质量的氧化铝涂层产品。

半导体备件氧化铝涂层 等离子蚀刻速率

半导体备件氧化铝涂层 等离子蚀刻速率

半导体备件氧化铝涂层等离子蚀刻速率随着半导体工业的日益发展,半导体备件的需求量不断增加。

而半导体备件中常用的氧化铝涂层在制作工艺中需要进行等离子蚀刻。

这些等离子蚀刻速率对于半导体备件的性能和制作工艺至关重要。

本文将对氧化铝涂层的等离子蚀刻速率进行深入探讨。

1. 氧化铝涂层的特性氧化铝涂层在半导体备件中有着重要的应用。

它具有优异的绝缘性能、耐腐蚀性和高温稳定性,能够有效保护半导体备件的表面。

氧化铝涂层的制作工艺和性能直接影响到半导体备件的质量和稳定性。

2. 等离子蚀刻技术的应用等离子蚀刻是半导体制造过程中常用的工艺之一,通过等离子体产生的离子轰击目标表面,实现对氧化铝涂层的蚀刻。

而等离子蚀刻速率对于工艺的控制具有重要意义,直接影响着产品的质量和产量。

3. 影响氧化铝涂层等离子蚀刻速率的因素(1)氧化铝膜的厚度:氧化铝膜的厚度直接影响着等离子蚀刻速率。

一般来说,薄膜的蚀刻速率要高于厚膜,因为离子能够更快穿透薄膜表面。

(2)等离子体功率密度:等离子体功率密度的大小直接决定了离子的轰击能量,进而影响了蚀刻速率。

(3)氧化铝膜组分和结构:不同成分和结构的氧化铝膜对等离子蚀刻速率也会产生影响。

4. 实验及研究进展众多研究者对氧化铝涂层的等离子蚀刻速率进行了大量研究。

在实验中,他们通过调整等离子体功率密度、氧化铝膜厚度和组分等因素,探讨了不同条件下的蚀刻速率变化规律。

通过实验,逐渐建立了一套较为完善的氧化铝涂层等离子蚀刻速率模型。

5. 结论氧化铝涂层的等离子蚀刻速率是半导体备件制作工艺中一个重要的参数。

合理控制氧化铝涂层的蚀刻速率,对于保证半导体备件的质量和稳定性具有至关重要的意义。

在今后的研究中,我们需要加强对氧化铝涂层等离子蚀刻速率的深入研究,不断提高蚀刻速率的精准控制技术。

总结:氧化铝涂层等离子蚀刻速率是半导体备件制作工艺中一个重要的参数。

本文对氧化铝涂层的特性、等离子蚀刻技术的应用、影响蚀刻速率的因素以及研究进展进行了深入探讨,希望能够为相关研究和工程应用提供一定的参考和指导。

氧化铝涂层金相

氧化铝涂层金相

氧化铝涂层金相的研究一、引言氧化铝涂层金相是一种常用的表面处理技术,它可以显著提高金属材料的耐腐蚀性、抗氧化性和机械性能。

本文将介绍氧化铝涂层金相的原理、制备方法、性能测试及其应用。

二、原理氧化铝涂层是通过在金属表面形成一层氧化铝膜来实现的。

氧化铝膜具有很好的耐腐蚀性、耐磨性和抗氧化性能,可以有效地保护金属表面不受外界环境的侵蚀。

此外,氧化铝膜还可以通过调节其厚度和孔隙度来控制其机械性能,以满足不同的应用需求。

三、制备方法氧化铝涂层的制备方法主要有电化学氧化法、阳极氧化法和热氧化法等。

其中,电化学氧化法是最常用的制备方法之一。

它通过在电解液中施加电场,使金属表面上的阳极氧化生成氧化铝膜。

此外,阳极氧化法也可以通过在硫酸、铬酸或磷酸等强酸性溶液中进行,以产生更厚的氧化铝膜。

四、性能测试氧化铝涂层的性能测试主要包括耐蚀性、耐磨性、抗氧化性、机械性能等方面。

其中,耐蚀性是氧化铝涂层最为重要的性能之一。

一般采用盐雾试验、电化学腐蚀试验等方法来评估其耐蚀性。

耐磨性是指氧化铝涂层在摩擦、刮擦等力学作用下的抗磨损能力。

抗氧化性是指氧化铝涂层在高温高压环境下的稳定性能。

机械性能包括硬度、强度、韧性等指标,可以通过显微镜、扫描电子显微镜等方法来评估。

五、应用氧化铝涂层广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械等领域。

例如,在汽车制造中,氧化铝涂层可用于制造车身、发动机、排气管等部件,以提高其耐腐蚀性和机械性能。

在航空航天领域,氧化铝涂层可用于制造发动机叶片、涡轮等部件,以提高其抗氧化性和耐磨性。

六、结论氧化铝涂层金相是一种重要的表面处理技术,具有很好的耐腐蚀性、耐磨性和抗氧化性能。

通过调节其厚度和孔隙度,可以控制其机械性能,以满足不同的应用需求。

在未来的研究中,我们可以进一步探索氧化铝涂层的制备方法和性能测试,以推动其在各个领域的应用。

氧化铝刀具涂层

氧化铝刀具涂层

就是氧化铝(刚玉-α-Al2O3)材料。
• 纯Al2O3在低温下存在十多种晶型,但主要的有三种:即α- Al2O3、 β- Al2O3、γ- Al2O3,所有的晶型在温度超过1600℃以上,都会转变 成高温稳定的α- Al2O3(刚玉),这个转变是不可逆的。一般Al2O3 硬度是很低的,只有刚玉型α- Al2O3的硬度(莫氏硬度为9)才是很 高的,刚玉才能作切削工具和耐磨件。
• 由于氧化铝薄膜具有令人关注的优异性能,如高温稳定性、化学稳定 性、低的热导率和电导率等,目前利用化学气相沉积(CVD)涂覆氧化 铝薄膜作为耐磨涂层材料已广泛应用于硬质合金切削刀片。它在其它 领域没有得到广泛应用的主要原因是这类涂层的工业规模制备需利用 高温CVD进行处理。虽然CVD处理方法有许多优点,但其最大的缺点 是在处理过程中需要高温(1000℃),这限制了CVD工艺在硬质合金刀 具上的应用,高温将导致硬质合金刀具韧性的降低而变脆。
⑶、冷压烧结(CP)——料必须加入烧结助剂,室温下模压成坯,压坯 在真空下或常压气氛下进行烧结,温度一般须在1800℃以上。制品孔隙较高、 晶粒粗、以及烧结助剂的不利影响,使刀具的性能降低。
• ⑷、放电等离子烧结(SPS)——是利用脉冲加热使粉末体内部自身 发热而进行的,使粉末脉冲放电活化烧结。放电等离子烧结,是基于 热压的最先进工艺,最新报导可以生产纳米级(0.3μm以下)的氧化 铝陶瓷刀具。
• 利用物理气相沉积(PVD)溅射技术在350~600℃的温度范围内沉积氧 化铝,是由 (Hauzer)技术镀层公司开发的一种新工艺。该工艺大大拓
宽了氧化铝的应用领域,低的沉积温度使它能在其它材料如高速钢和 模具钢上能进行涂镀处理。
2.氧化铝涂层的技术
• CVD目前仍然是唯一能经济地生产高质量Al2O3涂层的技术。目前有 三种Al2O3相(a-Al2O3,k-Al2O3和g-Al2O3)能以受控方式进行 CVD沉积。

耐高温涂层材料

耐高温涂层材料

耐高温涂层材料耐高温涂层材料是一种具有很高热稳定性和耐热性能的材料,通常用于在高温环境下保护基材不受热腐蚀和氧化。

这些材料通常被用于航空航天、航空发动机、石油化工、汽车制造和其他需要高温保护的领域。

一种常见的耐高温涂层材料是氧化铝陶瓷涂层。

氧化铝陶瓷涂层具有优异的耐热性能和化学稳定性,能够在高温下形成一层保护膜,防止基材受到热腐蚀。

此外,氧化铝陶瓷涂层还具有良好的耐磨损性能和绝缘性能,能够有效延长基材的使用寿命。

除了氧化铝陶瓷涂层,还有一些其他的耐高温涂层材料,比如碳化硅涂层、氧化锆涂层等。

这些材料都具有优异的耐高温性能,能够在极端环境下保护基材不受损。

在实际应用中,选择合适的耐高温涂层材料非常重要。

首先需要考虑所处环境的温度范围,不同的涂层材料具有不同的耐高温能力,需要根据实际情况进行选择。

其次,需要考虑涂层的附着力和稳定性,优秀的涂层应该能够牢固地附着在基材表面,并且在高温下不发生剥落和脱落。

最后,还需要考虑涂层的成本和施工难度,这些因素都会影响涂层材料的选择。

总的来说,耐高温涂层材料在现代工业生产中扮演着非常重要的角色,能够有效保护基材在高温环境下不受损,延长设备的使用寿命,降低维护成本。

随着科技的不断进步,相信耐高温涂层材料会在未来发展出更多新的应用和技术,为各行各业带来更大的价值。

通过对耐高温涂层材料的研究和应用,我们可以更好地保护设备和工业产品,提高其在高温环境下的稳定性和可靠性,推动工业制造技术的进步,实现更加高效、安全、可持续的生产。

相信在不久的将来,耐高温涂层材料会在各个领域发挥更加重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

氧化铝涂层在电池负极中的应用

氧化铝涂层在电池负极中的应用

氧化铝涂层在电池负极中的应用英文回答:Aluminum oxide (Al2O3) coatings have gained significant attention as a promising material for enhancing the performance of battery negative electrodes. Here are some key applications and benefits of using Al2O3 coatings in battery negative electrodes:1. Improved Cycle Life: Al2O3 coatings cansignificantly improve the cycle life of battery negative electrodes. The formation of a stable and protective layer on the electrode surface helps prevent electrolyte decomposition, reduce side reactions, and mitigate electrode degradation. By suppressing these undesirable processes, Al2O3 coatings can extend the lifespan and durability of the battery.2. Enhanced Lithium Storage Capacity: Al2O3 coatings can enhance the lithium storage capacity of batterynegative electrodes. The highly porous nature of Al2O3 provides additional active sites for lithium intercalation, leading to increased capacity and improved electrochemical performance. The optimized electrode design allows for more efficient lithium utilization and higher energy storage capabilities.3. Reduced Electrode Swelling: Al2O3 coatings can effectively reduce electrode swelling during the battery charging and discharging cycles. The rigid and stable nature of Al2O3 provides structural support for the electrode material, preventing excessive volume expansion and mitigating mechanical degradation. By minimizing electrode swelling, Al2O3 coatings help maintain structural integrity and ensure reliable battery operation.4. Improved Rate Capability: Al2O3 coatings can enhance the rate capability of battery negative electrodes. The improved electrical conductivity of the coated electrodes facilitates faster lithium ion transport, enabling higher current densities and improved power performance. The optimized electrode design allows for rapid charging anddischarging capabilities, meeting the demands of high-power applications.5. Enhanced Safety: Al2O3 coatings can contribute to the enhanced safety of battery negative electrodes. The stable and protective layer formed on the electrode surface helps prevent thermal runaway reactions and reduces therisk of thermal degradation. By mitigating these safety concerns, Al2O3 coatings promote safer battery operation and reduce the potential for catastrophic events.中文回答:氧化铝涂层在电池负极中的应用。

氧化铝刀具涂层

氧化铝刀具涂层
氧化铝刀具涂层
目录
CONTENTS
• 氧化铝刀具涂层简介 • 氧化铝刀具涂层的制备技术 • 氧化铝刀具涂层的性能研究 • 氧化铝刀具涂层的发展趋势与未来展望 • 结论
01 氧化铝刀具涂层简介
定义与特性
定义
氧化铝刀具涂层是一种利用氧化 铝材料制备的涂层,通过涂覆在 刀具表面以提高其耐磨性、耐热 性和耐腐蚀性。
化学气相沉积技术
化学气相沉积技术(CVD)是 一种通过化学反应将气态物质 转化为固态涂层的方法。
CVD技术可以制备出硬度更高、 更均匀的涂层,同时还可以改 善涂层的粘附性和韧性。
CVD技术具有涂层性能优异、 适用范围广等优点,但设备成 本较高,操作难度也较大。
溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种通过将固体颗粒分 散在溶液中,然后通过凝胶化过程形 成涂层的方法。
溶胶-凝胶法具有操作简单、成本低等 优点,但涂层的硬度和耐热性相对较 低。
溶胶-凝胶法可以制备出结构致密、性 能优异的涂层,同时还可以通过控制 涂层的厚度和组分来调节涂层的性能。
其他制备技术
• 其他制备技术包括电镀、热喷涂、离子注入等,这些技术各有 优缺点,可以根据具体需求选择合适的技术进行氧化铝刀具涂 层的制备。
开发新型制备技术
01
02
03
激光熔覆技术
利用高能激光束将涂层材 料熔覆在刀具表面,形成 致密的涂层,具有快速、 高效、灵活的优点。
等离子喷涂技术
利用高速等离子流将涂层 材料喷涂在刀具表面,形 成的涂层具有较高的结合 力和致密度。
电镀技术
通过电解的方法将涂层材 料沉积在刀具表面,适用 于大面积涂层的制备,成 本较低。
拓展应用领域
航空航天领域
随着航空航天工业的发展,对刀 具的耐高温和耐磨性能要求越来 越高,氧化铝刀具涂层的应用将
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2.实验部分2.1药品与仪器实验所需试剂及所用到的仪器如表2-1和表2-2所示:表2-1 实验试剂试剂名称规格生产厂家NaOH 500g 上海强顺化学试剂有限公司盐酸500g 上海强顺化学试剂有限公司Zn粉500g 上海强顺化学试剂有限公司水玻璃工业级昆山环宇耐火材料有限公司Ni粉5000g 肯纳司太立金属(上海)有限公司铝粉500g 中国医药(集团)上海化学试剂公司氧化铝粉末500g 上海强顺化学试剂有限公司二氧化硅粉末500g 上海强顺化学试剂有限公司氧化锌粉末500gAR 无锡市晨阳化工有限公司硝酸500mlAR 上海凌峰化学试剂有限公司无水乙醇500mlAR 江苏永华精细化学品有限公司表2-2 实验仪器实验仪器规格生产厂家维氏硬度计—昆山雄霸精密机电设备有限公司测厚仪MiniTest700系Elek trophysik公司电子显微镜XWP-C803-01 包头市永华仪器仪表有限公司电子台称TCS 大河电子有限公司电子天平EL204 梅特勒-托利多仪器有限公司金相试样切割机Q-2A 苏州市蔚仪试验器械制造有限公司球磨机QM-1SP(4L) 南京大学仪器厂牙刷—自备箱式电阻炉SX2-12-12G 济南精密科学仪器仪表有限公司2.2实验要求要求通过溶胶-凝胶法探索不同的工艺方法,找寻出相对优良的工艺参数,从而获得耐磨氧化铝涂层。

2.3工艺方法的确定(1)第一层涂层成分的选择用电子天平分别称取93g镍粉,7g铝粉放入烧杯内,加入适量的水玻璃搅拌均匀待用;用电子天平分别称取90g镍粉,10g铝粉放入烧杯内,加入适量的水玻璃搅拌均匀待用;用电子天平分别称取85g镍粉,15g铝粉放入烧杯内,加入适量的水玻璃搅拌均匀待用。

即选取了镍铝重量比分别为93:7;90:10;85:15的混合物,通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面,放置一夜,在相同的温度下进行烧结,随炉冷却后,通过对比厚度和硬度来选择成分。

(2)第一层涂层反应温度的选择用电子天平分别称取93g镍粉,7g铝粉放入烧杯内,加入适量的水玻璃搅拌均匀形成凝胶待用,通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面,放置一夜,在不同的温度下进行烧结,烧结温度分别为800℃,850℃,900℃,950℃,1000℃,随炉冷却后,通过对比厚度和硬度来选择反应温度(3)第二层涂层成分的选择用电子天平分别称取80g Al2O3粉,10gSiO2粉,10gZnO粉末放入烧杯内,并分别加入3%,10%,15%,20%的铝粉作为催化剂,并且按照15:1的比例加入水玻璃,把混合物搅拌均匀形成凝胶。

通过通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面,放置一夜,在相同的温度下进行烧结,随炉冷却后,通过对比厚度和硬度来选择成分。

(4)第二层涂层反应温度的选择用电子天平分别称取80g Al2O3粉,10gSiO2粉,10gZnO粉末放入烧杯内,加入20%的铝粉,通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面,放置一夜,在不同的温度下进行烧结,烧结温度分别为800℃,850℃,900℃,950℃,1000℃,随炉冷却后,通过对比厚度和硬度和涂层金相组织来选择反应温度。

2.4实验过程2.4.1实验的表面预处理(1)药品准备:酸洗溶液:浓度为5%的盐酸溶液;碱洗溶液:浓度为5%的氢氧化钠溶液;取适量无水乙醇待用。

(2)具体实施酸洗除锈:先用镊子将生锈的45号钢试样放入配置好的盐酸溶液中,浸泡二十分钟将样品表面锈渍除尽;碱洗:用镊子夹取酸洗后的试样,缓慢放入配置好的氢氧化钠溶液中,浸泡十分钟;酒精表面净化:用镊子夹取酸洗后的试样,缓慢放入无水乙醇溶液中清洗,然后烘干试样待用。

2.4.2实验步骤第一层:(1)用电子天平按照Ni:Al比分别为93:7;90:10;85:15称取Ni粉和Al 粉;(2)将Ni粉和Al粉倒入容器中,加入适量的水玻璃,用玻璃棒将其搅拌均匀,既不能太干燥也不能太湿润要保证其流动性;(3)用药勺蘸取涂料,将其涂敷放如45号钢内表面,用滚动的方式使其涂覆均匀,厚薄适中。

(4)涂层干燥。

把涂覆好的样品放在室内干燥12个小时左右。

(5)吧干燥好的样品放入箱式电阻炉里,先升温至150℃,保温一小时,再将电阻炉升温至所需温度,保温6小时,之后随炉冷却。

(6)取出试样。

测量烧结的涂层的硬度,厚度,观察金相,测验抗腐蚀性。

第二层:(1)用电子天平按照Al2O3:SiO2:ZnO比分别为8:1:1分别称取Al2O3粉,SiO2粉, ZnO粉末放入烧杯内,加入20%的铝粉,(2)将称取好的粉末倒入容器中,加入适量的水玻璃,用玻璃棒将其搅拌均匀,既不能太干燥也不能太湿润要保证其流动性;(3)用药勺蘸取涂料,将其涂敷放在第一次烧结效果较好的45号钢内表面,用滚动的方式使其涂覆均匀,厚薄适中。

(4)涂层干燥。

把涂覆好的样品放在室内干燥12个小时左右。

(5)吧干燥好的样品放入箱式电阻炉里,先升温至150℃,保温一小时,再将电阻炉升温至所需温度,保温6小时,之后随炉冷却。

(6)取出试样。

测量烧结的涂层的硬度,厚度,观察金相,测验抗腐蚀性。

2.5实验仪器使用情况2.5.1箱式电阻炉箱式电阻炉额定温度在1100℃,可以用于金属材料、陶瓷材料的烧结,某些单晶体的热处理,耐火材料的高温重烧收缩的检测和研究。

(1)实验步骤①通电前,先检查接线有否符合,控制器上等接线螺丝有否松落现象。

②涂覆好的试样放入炉内,关闭炉门,打开电炉开关;③调解温度设定按钮设定试验温度,指示灯显示的是红色;④设定完成后,按开始开关,电炉开始升温工作,此时指示灯变绿;⑤烧结时间到后,将电炉开关关掉,样品随炉冷却后取出样品。

(2)使用要求:①使用时炉膛温度不得超过最高炉温,不可以在额定温度长时间工作②用的时候炉门要轻开轻关,防止损坏机件。

③从炉膛里取放样品时,应当先切断电源,样品要轻拿轻放,避免损坏炉膛。

④为了延长电阻炉的使用寿命,也是为了安全考虑,烧结结束之后要及时关闭电源。

2.5.2检测硬度(1)布氏硬度计用一定直径的钢球或者是硬质合金球,以相应的静载荷压入试样表面,经一定的保持时间后卸除载荷,测量试样表面的压痕直径d,用复合除以压痕表面积求的布氏硬度值[1]。

布氏硬度没有单位,它的值的获得可由压痕直径直接查阅数据表格获得。

由于布氏硬度计的压头是钢球,所以一般用于测量如火刚,有色金属等硬度小于HB450的材料。

(2)洛氏硬度计利用一定的载荷将夹角120°的金刚石锥体或直径1.588mm的淬火钢球压入试样,卸除载荷,根据压痕深度确定的硬度值成为洛氏硬度,该值可直接从硬度计的刻度罗盘上读出[1]。

加载的负荷根据不同的测试材料硬度的不同有不同规定, 加载的负荷的选择原则要依据工件本身硬度大小来选取相对较大的负荷。

不相同的压头与负荷的搭配导致了很多种的洛氏硬度级的出现, 最常用的是HRC( 金刚石锥体压头, 150kgf 负荷) 。

硬质合金、渗碳层硬度测量时应该用金刚石锥体探头,加载的负荷应该为590N;使用淬火钢球压头时,适宜测量退火钢或者是有色金属等。

(3)维氏硬度计维氏硬度以单位压痕面积所承受的负荷, 即应力值作为计量指标的。

利用一定的载荷将夹角136°的金刚石四方角锥体,而且加载的载荷虽然很小但是它可也在很大的范围内进行调节。

这种硬度计可以测量的材料范围也很广,不管是软的还是硬的。

它在测量方面的精度比其他的硬度计要高。

表层硬化层、金属镀层等材料特别适合用维氏硬度计测量硬度值。

综上所述,由于本次试验形成的氧化铝镀层的厚度比较薄而且硬度也不太高,所以选用维氏硬度计。

如果用洛氏硬度计会破坏涂层,达到基材上,测出的硬度就不准确了。

维氏硬度计使用要求:测试开始前首先把机器开启,并把电脑上的测量软件打开;按要求设置变换手轮的力值;固定好试样,使其与物镜下面距离1mm左右,靠近目镜进行观察,在观察的过程中进行调试,直至出现清楚的像;按下“启动”键,开始施加试验力,若出现等待测量则点击工作结束;重复以上步骤,对每个试样都进行测试,并随机选取5个点,取平均值是数据更加准确。

2.5.3检测厚度MiniTest700测厚仪,探头利用磁感应或电涡流原理工作。

涂镀层测厚仪具有测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便等特点,是控制和保证产品质量必不可少的检测仪器。

使用要求:(1)调零,即在特定的零板上调零,或在需要测量的原基材上调零。

(2)将探头放在试样表面进行测试,分别随机选取十个点,测得十组数据,最后得到平均值。

2.5.4金相的制备(1)金相切割砂轮切割机:因为它的适应性强,劳动强度低、切割成本低、操作简便和切割速度快而被广泛使用。

使用要求:①将所需型号的砂轮片安装在电动机的轴上,通过螺母和夹片固定紧,以免发生滑落。

②把钢管放入钳座中,通过转动手柄来移动钳口把试样夹紧。

③将砂轮片用罩壳档住,防止冷却液飞溅和砂轮片碎裂时飞出伤人。

④打开水龙头开关,冷水从固定在底座上面的橡胶管排出,浇注在砂轮片上,使砂轮和样品降温。

⑤打开开关,进行切割,送刀速度要慢。

⑥切割完毕,关闭开关,关闭水龙头,取出试样。

(2)镶嵌试样由于处理后的试样,需要观察其微观结构,氧化铝涂层是在钢铁的表层,而且厚度很薄,要观察氧化铝涂层,需要观察处理后的钢管的截面或者棱边。

在抛磨试样截面时,可能会破坏涂层而且钢管截面不好掌握,这些原因会破坏涂层,造成无法观察到准确的涂层金相,所以需要用镶嵌的方法来保护涂层,同时还能保证试样是处于垂直状态,使测量更加准确。

①热镶嵌: 采用莱州市蔚仪试验器械制造有限公司生产的XQ-2B镶嵌机,镶嵌料采用的是耐博检测技术有限公司生产的HM1黑色镶嵌料。

②冷镶嵌:(3)试样预磨使用莱州市蔚仪试验器械制造有限公司生产的M-2型预磨机(如图3-4)进行预磨。

将镶嵌好的试样分别采用400#、600#、800#砂纸进行粗磨,用1000#、1200#的砂纸进行细磨,然后才能进行抛光处理。

使用要求:①保证试样水平,只有一个磨面。

②磨的过程中磨面上磨痕需要保持一致,当更换细一号砂纸时,需要将试样旋转90°与旧磨痕垂直,继续磨,当旧磨痕消失、并且新的磨痕均匀一致时才能更换下一号砂纸。

③在磨制过程中手的压力不能太大,以免产生深的磨痕,影响金相质量。

(4)抛光使用莱州市蔚仪试验器械制造有限公司生产的P-2G型金相抛光机进行抛光,这是金相试样磨制的最后一道工序,目的是消除试样在细磨过程中磨面上有的细小磨痕,从而得到一个平整、无痕的镜面。

使用要求①清洗试样,以避免大砂粒带到抛光盘中。

②喷抛光剂,打开开关,打开水龙头。

③抛光盘湿度要适中,不宜过大或过小;湿度过大,则会减弱磨削作用;湿度过小,润滑条件极差,因摩擦生热而使试样温度升高,磨面失去光泽,甚至形成黑斑。

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