表面工程材料与技术

铁电材料表面电畴结构的压电力显微镜表征研究进展

何东昱, 马国政, 邢志国, 王海斗

材料导报 2022,36(7 ):21120259 -21. DOI:10.11896/cldb.21120259

摘要（2005）

PDF（pc）（39409KB）（644）

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仿生超滑表面的设计与制备研究进展

范海峰, 郭志光

材料导报 2022,36(7 ):21110226 -21. DOI:10.11896/cldb.21110226

摘要（1590）

PDF（pc）（16760KB）（425）

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盾构/TBM滚刀刀圈性能强化研究现状

王好平, 张蒙祺, 莫继良

材料导报 2022,36(7 ):22010052 -9. DOI:10.11896/cldb.22010052

摘要（1461）

PDF（pc）（4923KB）（451）

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冷喷涂铜基复合涂层摩擦学性能研究进展与展望

陈文元, 谈辉, 程军, 朱圣宇, 杨军

材料导报 2022,36(7 ):21080083 -7. DOI:10.11896/cldb.21080083

摘要（1227）

PDF（pc）（3335KB）（537）

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磁流变抛光关键技术及工艺研究进展

肖强, 王嘉琪, 靳龙平

材料导报 2022,36(7 ):20080279 -10. DOI:10.11896/cldb.20080279

摘要（2200）

PDF（pc）（5518KB）（587）

收藏随着超光滑平面器件的需求越来越大,要求器件表面粗糙度需达到纳米级,面形精度达到微米级,且无表面和亚表面损伤。传统超精密抛光技术效率低、成本高、不易控制,易产生表面、亚表面损伤,难以满足生产的要求。磁流变抛光技术(MRF)是利用磁流变抛光液在磁场中的流变性对器件表面进行抛光的一种新兴的超精密加工技术,其抛光过程可被有效控制,且能够实现精准抛光,可达到超精密的质量要求。
本文对磁流变抛光技术中磁流变液和磁极等关键参数进行了分析和总结,详述了磁流变液的组成部分、常见材料以及三大指标(沉降稳定性、磁力学特性和剪切屈服应力)。研究结果表明,磁流变液的沉降率和稳定性都与磁流变液中的成分密切相关,磁敏微粒不同,磁流变液的沉降率也各有不同,通过使用不同的添加剂改变磁敏微粒的表面活性,从而改变磁流变液的沉降性能;磁流变液的组成部分中磁敏微粒作为唯一有效的导磁材料,影响着磁流变液的磁力学特性;磁场作用下,磁敏微粒逐渐形成链状结构,处于凝聚状态,当磁敏微粒的磁化强度不断增大时,剪切应力也呈现出明显增大的趋势。同时本文综述了磁场发生装置中磁极的不同形态对磁场的影响以及磁极的不同布列方式对磁场和抛光效果的影响,阐述了不同的磁极排列方式对磁场大小和抛光垫均匀性的影响规律。相比其他形状的磁极,圆柱形和方形柱状磁体是最理想的两种永磁体形状。
本文总结了目前磁流变抛光技术的工艺研究的新方向,包括集群磁流变抛光技术、可以加工曲面的组合磁流变抛光技术、全球面包络磁流变抛光技术以及超声磁流变复合加工技术,介绍了这几种加工方法的工作原理以及能够达到的工艺效果,最后总结了现阶段磁流变抛光技术研究中存在的问题,并对其今后的发展方向进行了展望。

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三元MAX相层状陶瓷材料高温摩擦学性能研究进展

朱咸勇, 丁振宇, 马国政, 朴钟宇, 付田力, 周雳, 于天阳, 郭伟玲, 王海斗

材料导报 2022,36(7 ):21090166 -11. DOI:10.11896/cldb.21090166

摘要（1222）

PDF（pc）（6727KB）（594）

收藏随着现代工业的发展,传统润滑油脂难以满足高温工况下零部件的润滑需求,三元MAX相层状陶瓷材料作为一种具有自润滑性能的新型材料,在高温耐磨自润滑领域得到了国内外学者的广泛关注。MAX相材料自润滑原理为:在摩擦力、热作用力下,M位和A位元素扩散至材料的表面并与环境中的氧气结合,持续生成稳定的氧化物润滑膜,该润滑膜能有效地降低材料的摩擦系数和磨损率。目前,通过试验合成的MAX相已多达80余种,其中研究最为广泛的三种材料体系为钛硅碳及其复合材料、钛铝碳及其复合材料和铬铝碳及其复合材料。
本文主要介绍了MAX相材料及其复合材料的力学和摩擦学性能,通过分析可发现MAX相陶瓷复合材料的组成、工况条件及制备工艺技术对材料的摩擦学性能有重要影响。MAX相复合材料成分之间需要良好的润湿性,以便于形成致密均匀的复合材料,如钛硅碳与镍的润湿性不佳,但与铜的润湿性较好。MAX相自润滑材料在低于400 ℃的温度及轻载条件下难以形成稳定的氧化物润滑膜;同时较低温度的制备技术能有效地防止MAX相材料在制备过程中热分解,更有利于材料表面润滑膜的形成。值得注意的是,钛铝碳材料在室温环境下能向其表面释放碳元素并石墨化,其室温至400 ℃的摩擦学性能优于其他MAX相材料。通过对不同A位元素的MAX相材料分析对比发现,Al元素在材料中的扩散速度高于Si、Ge等元素,故与含硅MAX相复合材料相比,含铝MAX相材料氧化膜形成速度更快且抗氧化性更优,同时原位生成的氧化物能修复材料中微纳米级的裂纹。
本文还介绍了一些在核工业、储能材料、超导材料等特殊领域具有应用潜力的新型MAX相材料,最后分析总结了MAX相材料本征特征及制备技术对其大范围工程应用的一些限制,并展望了其在宽温域自润滑材料及复杂工程零部件上的应用前景和研究方向,以期为MAX相材料在高温耐磨自润滑领域的工程应用提供参考。

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硬脆材料平面研抛的材料去除机理研究进展

刘宁, 朱永伟, 李学, 吴鹏飞

材料导报 2022,36(7 ):21060121 -12. DOI:10.11896/cldb.21060121

摘要（1527）

PDF（pc）（7671KB）（482）

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旋耕刀感应钎涂层热处理工艺研究

龙伟民, 秦建, 路全彬, 刘大双, 吴爱萍

材料导报 2022,36(7 ):21090163 -5. DOI:10.11896/cldb.21090163

摘要（997）

PDF（pc）（6016KB）（219）