程其进 - 太阳能 - 厦门大学能源学院|能源研究院
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个人履历Brief CV
程其进博士，厦门大学副教授。曾经在新加坡南洋理工大学、澳大利亚悉尼大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织从事低维半导体纳米材料及纳米器件的研究工作。现已在权威国际期刊上发表SCI论文四十多篇，包括Journal of Materials Chemistry, Applied Physics Letters, Acta Materialia等；被引用400多次，H影响因子是13；并已在Journal of Materials Chemistry和Nanoscale上发表了两张封面图片；被国外十多家学术刊物邀请为特约审稿人。
2013-至今 厦门大学能源研究院副教授
澳大利亚联邦科学与研究组织材料科学与工程所，博士后
澳大利亚悉尼大学，博士后
新加坡南洋理工大学，博士
研发方向Research Interests
1.低温等离子体的开发和诊断；
2.低维半导体纳米材料的制备和表征；
3.低维半导体纳米材料的成核和生长；
4.低维半导体纳米器件（包括太阳能电池、气体传感器、场发射器件等）。
荣誉及奖励Honors and Awards
2013年入选&福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划&
出版物代表作Selected Publications
1. Q. J. Cheng and K. Ostrikov, Property-performance control of multidimensional hierarchical single-crystalline ZnO nanoarchitectures, ChemPhysChem 13, ).
2. Q. J. Cheng and K. Ostrikov, Temperature-dependent growth mechanisms of low-dimensional ZnO nanostructures, CrystEngComm 13, ) .
3. Q. J. Cheng, S. Xu, and K. Ostrikov, Controlled-bandgap silicon nitride nanomaterials: deterministic nitrogenation in high-density plasmas, J. Mater. Chem. 20, )。
4. Q. J. Cheng, E. Tam, S. Xu, and K. Ostrikov, Si quantum dots embedded in an amorphous SiC matrix: nanophase control by non-equilibrium plasma hydrogenation, Nanoscale 2, 594 (2010)..
5. Q. J. Cheng, S. Xu, and K. Ostrikov, Single-step, rapid low-temperature synthesis of Si quantum dots embedded in an amorphous SiC matrix in high-density reactive plasmas, Acta Mater. 58, 560 (2010) .
6. Q. J. Cheng, S. Xu, S. Y. Huang, and K. Ostrikov, Effective control of nanostructured phases in rapid, room-temperature synthesis of nanocrystalline Si in high-density plasmas, Cryst. Growth Des. 9, ).
7. Q. J. Cheng, S. Xu, and K. Ostrikov, Rapid, low-temperature synthesis of nc-Si in high-density, non-equilibrium plasmas: enabling nanocrystallinity at very low hydrogen dilution, J. Mater. Chem. 19, ).
8. Q. J. Cheng, S. Xu, and K. Ostrikov, Structural evolution of nanocrystalline silicon thin films synthesized in high-density, low-temperature reactive plasmas, Nanotechnology 20, 09).
9. Q. J. Cheng, S. Xu, J. D. Long, and K. Ostrikov, Deterministic plasma-aided synthesis of high-quality nanoislanded nc-SiC films, Appl. Phys .Lett. 90, 07).
10. Q. J. Cheng, S. Xu, J. D. Long, S. Y. Huang, and J. Guo, Homogeneous nanocrystalline cubic silicon carbide films prepared by inductively coupled plasma chemical vapor deposition, Nanotechnology 18, 07).
联系电话：邮箱地址：energy@邮编：361005网址：http://energy.
2007-... Energy. All Rights Reserved.ChIN目录页:化学期刊与杂志->国外期刊
国外期刊.">
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版权所有 & 1998
- 2015 中国科学院过程工程研究所
中国&北京&京ICP备号反应等离子喷涂Fe/Al2O3/FeAl2O4复合涂层组织特征及结晶机理分析
Studyd on Structure Character and Crystalliztion of the Fe/Al2O3/FeAl2O4 Composite Coating by Reactive Plasma Spraying
河北工业大学
反应等离子喷涂,复合涂层,FeAl2O4,组织特征,结晶机理
英文关键词
reactiveplasmaspraying,compositecoating,FeAl2O4,structure,crystallization,toughness
本文使用喷雾造粒法制备适合等离子喷涂的复合粉体，利用等离子喷涂设备制备具有纳米结构的金属/陶瓷复合涂层。实验中，对复合涂层的显微结构、物相组成进行了检测和分析，同时研究了复合涂层中各物相的组织特征及结晶机理。首先，将Fe2O3和Al微米级的原始粉末经过配比、混合、喷雾造粒、筛分等一系列过程制备收集流动性好、尺寸分布窄、颗粒圆整度好的Al/Fe2O3复合粉体。其次，通过等离子喷涂设备复合粉体送入等离子焰流，引燃自蔓延反应，在基体制备一层复合涂层。涂层具有明显的层状结构，层间距较小，由平行于基体表面的层状灰色相和黑色相相间分布构成了涂层的主体，白色颗粒弥散分布在涂层中，其中灰色相为FeAl2O4，黑色相为Al2O3，白色颗粒为金属Fe和少量FeAl合金。弥散分布的韧性Fe颗粒能有效的遏制裂纹扩展，提高涂层的断裂韧性。通过腐蚀试验，利用SEM、EDS、XRD等测试仪器检测涂层腐蚀后的形貌、物相等，得出以下结论：1在整个等离子喷涂过程中系统一直处于非平衡状态，复合涂层中FeAl2O4相主要以柱状晶和等轴晶形态存在，并且有耐腐蚀的致密区和相对易腐蚀区。柱状晶中由于偏析导致心部和边缘Fe含量不同。柱状晶位于每层的底部，等轴晶位于底部柱状晶和致密区之间。2复合涂层中大部分的Fe相体积较小，呈球状颗粒分布；少部分Fe聚集，体积较大，呈扁平状挤压于灰色相或黑色相之间。在飞行、击打到基体的过程中Fe液会融合其他相小液滴，腐蚀后出现不同坑内形貌。3合涂层中Al2O3相有两种存在形式：结晶成颗粒和与FeAl2O4形成伪共晶。Al2O3颗粒为球形，一般体积较大；与FeAl2O4形成伪共晶的Al2O3为50～150纳米的小颗粒。
In this paper, composite powders of Al/Fe2O3 were fabricated successfully by spraygranulation with Al and Fe2O3 powders, the composite coating can be obtained with partnano-phase structure by reactive plasma spraying. The microstructure and phase compositionproperty were tested and analyzed. Meanwhile, the structure character and crystallization of thetheories of every phase were studied.Al/Fe2O3 composite powders were prepared using iron oxide （Fe2O3） powders andaluminum powders by spray granulation technique. After being mixed in a ratio and granulatedand sieved, the Al and Fe2O3 powders were made into composite powders for plasma sprayingwhich had excellent liquidity, narrow distribution and good roundness. By plasma spraying, thecomposite powders were fired and reacted when they were sent into plasma flame. With thehelp of the high-speed plasma flame, the molten reactants, impact with the substrate and formthis composite coating. The composite coating has layered structure. SEM and XRD were usedto determine the microstructure composition. The results showed that the composite coatingconsisted of stratified matrix phase of FeAl2O4 and phase Al2O3, and spherical phase of Fe wasdispersedly embedded in the interlamination coatings. the crack propagation has beensuppressed effectively in the result of the dispersion of the Fe, and the fracture toughness of thecomposite coating has been improved.SEM, EDS, XRD were used to determine the microstructure and phase composition afterthe sample was eroded. According to experimental results, we can draw the conclusion that:1. The whole system is non-equilibrium process during the plasma spraying. FeAl2O4 inthe composite coating appears in the form of columnar crystal and equiax crystal. Segregationin the crystallization leads the difference in the content of Fe between the center and the surfaceof the columnar crystal appearing in the bottom of the layer, and the equiax crystal is columnarcrystal between the columnar crystal and the densy area. 2. Mostly the size of the Fe phase is smaller in the composite coating, with
only a small part of Fe phase with a flat shape caused by extrusion aggregate amongthe gray or black phases. The liquid drops of some other phase mix with the Fe phase during thetime of flight and impact, which lead to the different topography in etch pit.3. There are two kinds of Al2O3 in the coating, the bigger spherical ones are crystallizedfrom the liquid firstly, and the smaller ones with its size in 50150nm are pseudoeutecticedwith the FeAl2O4.