[目的]针对20Cr Mo钢曲轴在高转速工况下磨损严重的问题，采用直流磁控溅射技术在其表面制备TiN纳米涂层以提升其耐磨性。[方法]通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、自动划痕仪和摩擦磨损试验机研究了溅射功率对TiN纳米涂层微观结构、显微硬度、结合力及摩擦学性能的影响。[结果]在80～180 W功率下所得TiN涂层均为(200)晶面择优取向的面心立方纳米晶。溅射功率为160 W时，所得TiN涂层的晶粒尺寸为(32.3±0.5) nm，厚度为1.64μm，结合力为41.45 N，显微硬度为740.61 HV，平均摩擦因数为0.449，比磨损率为52.73×10~(-10)mm~3/(N·m)，综合性能最佳。[结论]通过优化溅射功率可有效调控TiN涂层性能，显著提升20Cr Mo钢曲轴的耐磨性，本研究可为高转速发动机关键部件的表面强化提供可靠的方案。
[目的]研究直流脉冲磁控溅射工艺参数对Au薄膜微观结构及内应力的影响规律，为制备高性能Au薄膜提供理论依据。[方法]采用直流脉冲磁控溅射法在单晶硅片上沉积Au薄膜。研究了气体压强和薄膜厚度对Au薄膜的结构及内应力的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和探针式表面轮廓分析仪对薄膜进行表征。[结果]磁控溅射所得Au薄膜呈(111)晶面择优取向。随气体压强增大，薄膜的生长速率先增大后减小，晶粒尺寸减小，表面粗糙度增大，内应力先减小后增大。随薄膜厚度增大，晶粒尺寸和表面粗糙度增大，应力状态由张应力转变为压应力，并逐渐减小。[结论]本研究可为优化Au薄膜的沉积工艺提供理论指导。
[目的]在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面化学镀Ni–P合金，以提高其硬度和耐磨性。[方法]研究了镀液温度和pH对化学镀Ni–P合金沉积速率，镀层宏观和微观形貌及显微硬度的影响。[结果]当温度为80℃、pH为4.2时，所得Ni–P合金镀层最均匀平整，表面胞状结构排列紧密，呈非晶态结构，显微硬度高达824.10 HV。[结论]本研究可为水电装备关键部件表面强化提供参考，但后续应进一步研究Ni–P合金镀层在复杂工况下的长期服役性能及其耐蚀性。
[目的]针对醇类、硫醇类有机缓蚀剂易挥发、表面稳定性差的问题，提出结合高通量计算筛选(HTS)与机器学习(ML)的MOFs(金属-有机框架化合物)材料设计策略，以实现高效缓蚀剂载体的快速开发。[方法]以甲醇、乙醇、甲硫醇和乙硫醇为目标分子，通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟计算31 399种假设性MOFs(hMOFs)的吸附性能，并采用8种机器学习算法建立结构-性能关系模型。[结果]在选取的8种机器学习方法中，梯度提升回归(GBR)、随机森林(RF)、极端梯度提升(XGB)和极端随机森林(ET)这4种算法均能很好地预测出MOF-缓蚀剂的表面吸附性能，其中吸附热、密度和孔隙率是影响吸附性能的关键参数。通过调整金属活性中心和有机链接有望获得高性能缓蚀剂。[结论]本研究建立的“HTS+ML”方法具有高效、快速、准确的优点，不仅能够节省大量人力、物力和时间，还能为有机缓蚀剂的性能提升和实际应用提供理论指导。
[目的]采用皮秒激光在20CrMnTi表面构建具有椭圆轮廓的双层织构，以减少唇形旋转油封中橡胶材料的磨损。[方法]研究了油润滑工况下双层织构的结构参数(包括面积率、织构总深度、上层织构深度)对20CrMnTi-丁腈橡胶摩擦副摩擦学性能的影响。[结果]当织构面积率为3%、总深度为25μm、上层深度为8μm时，20CrMnTi-丁腈橡胶摩擦副摩擦因数为0.08，丁腈橡胶的体积磨损率为1.2×10~(-3)mm~3/(N·m)，分别比无织构表面低38%和84%。[结论]双层椭圆织构通过优化流体动压润滑与接触压力分布，显著改善了摩擦副的摩擦学性能，为旋转油封的耐磨设计提供了有效解决方案。
[目的]针对弱酸性电镀Zn–Ni合金工艺中单阳极控制导致的镀液金属离子比例失衡问题，提出采用双电源分控双阳极策略，以提升工艺稳定性。[方法]通过独立控制锌阳极与镍阳极的电流分配比，在总电流密度2.0 A/dm~2、温度30℃条件下电镀Zn–Ni合金，对比了不同周期(以120 A·h为1个周期)后镀液和镀层的性能。[结果]在周期性电镀960 A·h期间，镀层的外观、厚度和Ni质量分数，以及镀液的金属盐含量、分散能力和pH基本保持恒定。[结论]使用双电源分控双阳极的方法可有效解决镀液金属离子比例失衡问题，有效提高工艺的稳定性。
[目的]在电解液中同时添加平均粒径均为3～5μm的hBN(六方氮化硼)和cBN(立方氮化硼)颗粒，通过微弧氧化(MAO)技术在TC6钛合金表面制备复合氧化膜，以提升其耐磨性和耐蚀性。[方法]采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、动电位极化曲线测试和球-盘磨损试验研究了hBN/cBN颗粒含量比(二者总质量浓度为3 g/L)对MAO膜层组织结构、耐蚀性及耐磨性的影响。[结果]多数hBN和cBN颗粒以熔融态形式存在于复合MAO膜层中，少量以颗粒的形式粘附在表面或填充到微孔中，还有部分分解并生成MoN、MoB等增强相。相比于无颗粒的MAO膜层，hBN/cBN颗粒复合MAO膜层具有更好的致密性和更高的显微硬度，因此具有更佳的耐磨性和耐蚀性。当hBN/cBN含量比为1∶2时复合MAO膜层的显微硬度最高，达1 228 HV。当hBN/cBN含量比为2∶1时所得复合MAO膜层的综合性能最佳，摩擦因数为0.35且波动较小，比磨损率为无颗粒MAO膜层的50%，腐蚀电流密度低1个数量级。[结论]hBN/cBN颗粒复合微弧氧化可显著提升TC6钛合金的耐磨性和耐蚀性，其中较佳的hBN与cBN质量浓度比为2∶1。
[目的]随着封装基板朝着高层数和高布线密度方向发展，层间互连盲孔的叠层数增多，盲孔发生失效的概率随之上升。[方法]通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射系统(EBSD)、聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)等分析手段，结合快速拉脱测试，研究了电镀铜起始电流密度和镀后热处理对盲孔底部界面结构和可靠性的影响。[结果]随电镀铜起始阶段电流密度增大，盲孔底部铜晶粒的外延生长逐渐减弱，盲孔的剥离力减小。经200℃氮气氛围热处理2 h后盲孔的剥离力提高。[结论]通过适当降低电镀铜起始电流密度并配合镀后热处理可有效提升盲孔的基底铜/化学铜/电镀铜界面的结合强度，进而提高封装基板的可靠性。
[目的]为解决当前航空发动机热障涂层孔探图像识别工作以人工目视为主、效率低且存在人为因素的问题，设计了一套基于图像识别与深度学习的发动机孔探图片识别系统。[方法]首先收集并整理了某航空公司一线飞机维修员拍摄的CFM56发动机涡轮叶片及燃烧室孔探图像，构建了发动机热端部件孔探图像数据集，接着对孔探图像进行预处理，最后用Blob分析对预处理后的孔探图像数据集进行特征提取与系统分析。[结果]该系统可有效识别发动机热障涂层的故障，运行快、准确率高且可对图像进行连续自动识别。[结论]利用图像识别技术对航空发动机热障涂层的孔探图像进行识别不仅可提高工作效率，而且可避免人为因素对航空安全的影响。
[目的]管道是天然气运输的主要方式，而降低管道运输过程中的沿程阻力是提高运输效率的主要技术手段。[方法]优化设计了一种以环氧树脂E-51和固化剂腰果壳油改性酚醛胺为主的无溶剂内减阻涂料，测试了涂层的性能。[结果]该涂料的涂层性能指标符合非腐蚀性气体输送管道内涂层性能规范要求，在测试参数范围内涂层的减阻率为9.1%～28.6%。以塔里木净化气轮库复线工况为例，采用该内减阻涂层的管线减阻率可达27.9%。[结论]利用二聚酸和聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)嵌段聚合改性环氧树脂及硅烷偶联剂改性颜填料有效提高了无溶剂减阻涂料的综合性能，涂料的防腐蚀、耐磨损、黏结强度及减阻性能优异。