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公开(公告)号：CN119640164A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411844379.4
申请日：2024-12-16
Applicant: 吉林大学
IPC: C22C47/04 , C23C14/35 , C23C14/18 , C22C47/00 , C22C49/14 , C22C49/11 , C22C101/14 , C22C121/02
Abstract: 本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种SiCf/Ti3Al复合材料残余应力调控和优化方法。本发明在SiC纤维表面引入界面应力释放层，显著改善了SiC纤维与Ti3Al基体之间的界面适配性，有效降低了界面处因热膨胀系数差异而诱发的残余应力；在Ti3Al基体中交替引入具有较高塑性的基体应力释放层，构建了叠层结构，能够有效释放SiC/Ti3Al复合材料的残余应力，防止材料在服役过程中因应力累积而失效。采用本发明提供的SiC/Ti3Al先驱丝制备复合材料能够实现残余应力调控和优化，有效解决高残余应力的问题，提高材料加工及服役过程中的稳定性，对SiC/Ti3Al复合材料的应用研究具有重要意义。
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公开(公告)号：CN117026156A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311006287.4
申请日：2023-08-10
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明属于功能薄膜材料技术领域，本发明公开了一种高硬高韧类岩石结构陶瓷‑金属纳米多层薄膜及其制备方法与应用。本发明所述高硬高韧类岩石结构陶瓷‑金属纳米多层薄膜的制备方法，包括如下步骤：将陶瓷层和金属层交替沉积于衬底上，得到陶瓷‑金属纳米多层薄膜。本发明利用磁控溅射沉积技术，在高温条件下交替沉积陶瓷层和金属层，在陶瓷‑金属纳米多层膜中获得了具有弯曲界面的类岩石结构。本发明所述高硬高韧类岩石结构陶瓷‑金属纳米多层薄膜具有优异的断裂韧性，可以满足更高质量压气机叶片防护涂层的应用。
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公开(公告)号：CN114086090B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202111340138.2
申请日：2021-11-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及金属基复合材料技术领域，具体涉及一种基于纳米多层结构的连续SiC纤维增强难熔金属基复合材料及其制备方法和应用。本发明先在表面具有碳涂层的连续SiC纤维表面沉积过渡金属层，有效提高了表面具有碳涂层的连续SiC纤维与后续沉积的金属氮化物层的结合性能，有效释放残余应力，提高了表面具有碳涂层的连续SiC纤维与纳米多层复合难熔金属层的界面结合强度。采用至少两种材质的难容金属单质靶材制备纳米多层纳米多层复合难熔金属层，与采用难容合金靶材相比，显著降低了后续热等静压成型的温度，能够抑制界面反应和纤维退化，还极大丰富了难熔合金基体组元的可选择种类，能够适应不同应用环境对复合材料性能的需求且成本低。
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公开(公告)号：CN111850498B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202010742416.6
申请日：2020-07-29
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及新型防护涂层技术领域，提供了一种碳纳米纤维增强镍基复合涂层及其制备方法。本发明采用磁控溅射技术，在甲烷和氩气存在的条件下，以镍靶和碳靶为靶材对衬底进行溅射镀膜，镍原子、碳原子和碳氢化合物融混形成等离子体，利用金属镍对C‑H和C‑C键具有高度催化能力的特性，以及氢原子对碳原子石墨化生长的促进作用，使镍原子周围的碳原子原位自组装生长为碳纳米纤维，从而使碳纳米纤维均匀分布在镍基涂层中。本发明提供的制备方法工艺简单、成本低、重复性高、产率高、可大批量工业生产。以本发明的复合涂层作为材料的防护涂层，能够显著提高材料硬度、降低材料摩擦系数、提升材料的耐磨损性能，从而大大提升材料的应用范围。
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公开(公告)号：CN112176297A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011021837.6
申请日：2020-09-25
Applicant: 吉林大学
IPC: C23C14/34 , C23C14/06 , C23C14/50 , C10M169/04 , C10N30/06
Abstract: 本发明提供了一种双相结构复合薄膜及其制备方法和应用，属于固体润滑技术领域。本发明提供的双相结构复合薄膜，按原子数量比计，组成上包括Mo 16.9～25.5％，S 23.4～28.0％，Ti 15.0～18.9％和B 31.4～40.7％；结构上包括非晶基质和镶嵌在所述非晶基质中的硬质相，所述硬质相为TiB2晶粒，所述非晶基质为MoSx，x＝1.09～1.40。实施例的结果显示，本发明提供的复合薄膜在大气环境中同时实现了超低摩擦和超低磨损，显著优于现有技术中硫化钼基润滑薄膜在大气环境中的摩擦学性能和耐磨损能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110565063B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201911028214.9
申请日：2019-10-28
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及涂层制备技术领域，具体涉及一种锆钽硼涂层及其制备方法和应用。本发明提供了一种锆钽硼涂层的制备方法，包括以下步骤：以ZrB4靶和TaB2靶为靶材，利用磁控溅射法，在基底表面溅射得到所述锆钽硼涂层。采用本发明提供的方法能够得到具有Zr(Ta)B2固溶体结构的锆钽硼涂层，具有更高的硬度、韧性以及高温下更耐磨的优点。本发明提供的锆钽硼涂层硬度为28.3～43.2GPa，500℃条件下未磨穿，提高了锆钽硼涂层在航天航空材料或高温切削工具等领域的应用潜力。
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公开(公告)号：CN108823474B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201810689705.7
申请日：2018-06-28
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及了一种高硬高韧镁硼合金材料，由非平衡的磁控溅射技术沉积所得，具备镁(Mg)和硼(B)两种元素，其中，B原子的原子占比很少(仅为5～15at.％)，处于Mg的晶格间隙位置，形成了间隙型的Mg(B)固溶体结构，而这种固溶体晶粒的尺寸在3～10nm范围之间。特别地，此时固溶体结构中的B含量远远高于平衡态下在Mg晶格中的饱和度，因此称为Mg(B)过饱和固溶体结构。这类材料具备高的硬度(8.3～12GPa)，相比于纯Mg(2.2GPa)提高了3‑5倍。同时，保持了良好的韧性。由于磁控溅射是一项成本低廉，简单高效且适用于大规模生产的技术。因此该方法制备出的这种新型的Mg(B)合金膜材料具备良好的发展前景，并对其块体材料的制备和应用具备一定的指导意义。
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公开(公告)号：CN108754215B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201810691886.7
申请日：2018-06-28
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种兼具高硬高韧高导电性的铜硼合金材料，该材料由铜和硼两种元素组成，其中，极少量的B原子进入Cu的晶格中形成了间隙型的固溶体结构，尺寸范围为5‑15nm。固溶体结构中的B含量远远高于平衡态下在Cu晶格中的饱和度，因此称为Cu(B)过饱和固溶体结构。该膜材料是在高纯的氩气气氛中，通过采用射频电源共溅射高纯的Cu和B单质靶材，在Si(100)和玻璃基底上沉积所得。这类材料具备高的硬度(～6‑9GPa)，相当于纯Cu硬度的(～4.8GPa)1.3‑2倍左右，且保持了良好的韧性和良好的导电性。该方法制备出的这种新型的铜合金膜材料具备良好的发展前景，并对其块体材料的制备和应用具备一定的指导意义。
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公开(公告)号：CN108048810B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201711099811.1
申请日：2017-11-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种超硬低摩且耐磨的保护涂层及其制备方法，该保护涂层含有Ti,N,Mo和S元素，按照原子数量比计算，各元素的含量范围分别为58.6～52.1％，37.4～38.5％，3.5～8％和0.5～1.4％。其中，非晶的MoS2包裹立方相的Ti‑Mo‑N固溶体，Ti‑Mo‑N固溶体的晶粒尺寸范围维持在10～20nm。该涂层是通过磁控共溅射技术，运用单质Ti和MoS2靶材，在N2和Ar的混合气氛下沉积在基片上所得，通过控制不同的MoS2靶溅射功率，调控不同的MoS2掺杂量。本发明提高了纯的TiN薄膜的硬度，使其硬度达到～40GP。同时大大改善了TiN薄膜的摩擦学性能，使得摩擦系数由～0.8降低到～0.1，并使其耐磨性大大提高，由原来的2,000圈失效提升到100,000圈仍未见明显磨痕，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN108085641B
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201711108367.5
申请日：2017-11-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种具有高硬且疏水特性的保护涂层及其制备方法，可以应用于切削工具钻探工具等表面改性的技术领域。通过直流溅射Ta以获得更高的溅射率，通过射频溅射Cu以获得低溅射率，最终实现对Cu含量的精确调控并在TaN结构取代Ta实现固溶，破坏Ta和N原子周围的电子结构，引起自发氧化过程并在薄膜表面获得氧化亚铜，发挥氧化亚铜满壳层电子结构以达到疏水效果，水接触角超过100°。而固溶体的形成进步一增强了TaN的力学性能，提高了硬度，达到35GPa以上。这种涂层的制备方法简单高效，工艺简单，成本低廉，能够广泛应用于地球深部的矿物资源、能源资源的勘探开发、深海探测技术钻探工具及切削工具的保护领域。
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