摘要：目的减小304钢的表面粗糙度,以满足工程应用中对高质量表面的需求。方法提出采用等离子体电解抛光(Plasma Electrolytic Polishing,PEP)技术实现304钢表面精整改性,结合高速摄影技术,研究等离子体电解抛光放电过程。通过对比304钢在不同电解液中形成钝化膜的电化学特性,探究不同工艺参数对抛光效果的影响,进一步设计正交试验研究不同因素间的交互作用及最佳工艺方案,阐释抛光前后表面微观形貌与浸润性、耐腐蚀性能及硬度的关系。结果通过对比分析不同电解液体系中304钢表面钝化膜的电化学特性表明,304钢在(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电位最低,钝化膜更容易被击穿,因此选用(NH_(4))_(2)SO_(4)作为电解液。正交试验和极差分析结果表明,304钢在抛光电压370V、电解液温度80℃、电解质质量分数7%、抛光时间6 min的条件下获得最小的粗糙度(~0.050μm)。各因素对304钢表面粗糙度的影响大小顺序为电解液温度>抛光时间>抛光电压>电解质浓度。表面性能结果显示,抛光后304钢的表面光洁度显著提高,呈镜面光泽,接触角由35.09°提升至78.52°,耐腐蚀性有所提高,表面硬度略有下降。结论通过等离子体电解抛光实现304钢表面粗糙度减小及表面质量的显著提高,该技术具有抛光效率高、工艺简单、节能环保等优点,可广泛应用于生物医疗、石油化工、机械制造等领域。

摘要：从膜层特征孔结构形成的基本原理、影响因素和控制策略以及功能性陶瓷涂层设计制备的角度,综述了微弧氧化工艺调控多级微纳米孔结构的最新研究进展。从微纳米孔产生的本质与形成机理出发,阐述了微纳米孔结构的分类以及表征方法。在综述电解液成分、电源模式以及电参数对微纳米孔的尺寸、形状以及分布的影响基础上,从微纳米孔的构建、消减(甚至消除)和利用角度,给出了微弧氧化涂层多级微纳米孔的调控策略,进而讨论了如何构建适应不同应用服役环境下的特殊功能化涂层。此外,探索了微纳米孔结构调控的新途径,并给出了未来发展的研究方向。

摘要：从微弧氧化技术的基本原理、功能陶瓷涂层设计制备与使役性能角度综述了最新的研究进展:介绍了微弧氧化涂层的生长过程与形成机理;讨论了关键工艺参数(电解液组成、电参数)及金属基体成分对涂层生长及膜基结合强度的影响;基于抗磨减摩、耐腐蚀、热防护、热控、介电绝缘、催化、生物等特殊功能化需求,探讨了涂层成分/结构设计,以及如何控制工艺/组成/结构获取高性能功能化涂层。最后,指出了微弧氧化技术面临的挑战,并从基础理论、涂层工艺和工程应用等方面展望了其未来的发展方向。

摘要：传统的热障涂层设计方法是基于实物涂层反复试验,此种设计方法周期长、成本高,并且很少强调设计者与所设计涂层之间的交互性,设计者难以参与到涂层高温服役的各个环节之中,无法及时有效地给出有针对性的改进方案。本文给出一种新型的热障涂层设计方案,采用虚拟现实技术,在制造热障涂层之前,先构造出虚拟涂层即热障涂层的虚拟样机,综合考虑涂层的材料组分、结构设计和高温服役期间传热、烧蚀问题,使设计者能及时有效地参与到研制热障涂层的各个环节之中,进行一种交互式的设计。