纳米Cu_2O/Ag/TiO_2三层复合薄膜的结构及性能

通过磁控溅射方法制备了一种新颖的纳米Cu2O/Ag/Ti O2三层复合薄膜。用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(Uv-vis)和荧光光谱仪(FLO)对薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能及Ag金属中间层的存在对复合薄膜的影响进行了分析。此外,对薄膜光催化性能的研究表明,插入Ag层的纳米Cu2O/Ag/Ti O2三层复合薄膜显示出远高于Cu2O/Ti O2双层复合薄膜的可见光催化活性。催化性能的提高归因于Ag金属中间层的存在,提高了三层复合薄膜的可见光吸收强度,增加了表面积,促进了激发电子的转移及光生电子和空穴的分离。     

Effect Of Silver Addition On Surface Morphology Of Al2O3 Scales During Oxidation Of β-NiAl

利用TGA,SEM/EDS研究了Ag含量对β-NiAl合金高温氧化时生成Al2O3膜表面形貌的影响及添加1%Ag(原子分数)对1000℃氧化动力学的影响.结果表明,β-NiAl合金的氧化动力学由两段抛物线组成,分别受亚稳Al2O3和稳态α-Al2O3的生长控制.NiAl-1Ag合金的氧化动力学由三段抛物线组成,分别受γ-Al2O3,θ-Al2O3和α-Al2O3的生长控制.1000℃时,向β-NiAl中添加少量的Ag(＜1%)可以促进亚稳Al2O3向稳态α-Al2O3的转变.当添加量超过5%时,促进作用不明显.1100℃时,添加0.5%Ag对Al2O3的相变无明显的促进作用.     

熔断器用银带变色初步分析

纯银熔体材料极易变色,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等手段对银带变色状况和变色的机理进行了初步分析。结果表明,大气条件下退火会在银带表面形成一层白雾,其主要为Ag_2O;晶界处生成的一些不连续的黑色点状相,其主要成分为Ag、C和O;银带在大气条件长时间放置时,其表面将失去金属光泽,变成灰色,局部地区有黑斑散布,且斑点的分布离散,无明显的生长特点;银带加工过程中极易在其表面残留的C、Cu、Fe、Na、Mg等元素并非引起银币变色的主要因素;银带易与空气中的硫化氢、二氧化硫等发生反应,对银带产生腐蚀,致使银带变色,其腐蚀产物主要有Ag_2S、Ag_2SO_3、Ag_2O。     

铸造铝合金表面微弧氧化膜的特性研究

在电解液中添加不同含量的Li2SO4,在铸造铝合金表面制得微弧氧化陶瓷层。采用SEM、XRD和EDS等分析陶瓷层表面形貌及物相组成。结果表明,随着电解液中Li2SO4加入量的增加,微弧氧化膜厚度增加,膜层表面变得粗糙。微弧氧化膜主要是由α-Al2O3、γ-Al2O3、莫来石和非晶相组成。     

新型Ag/SnO_2/CeO_2电器触头材料的制备及其电气性能的研究

为了改善现有Ag/Sn O2电器触头材料的机械性能和电气使用性能,制备了以Ag为基体、Sn O2为增强相、Ce O2为添加剂的一种新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料。首先,采用液相原位化学法制备了弥散分布的纳米Sn O2-Ce O2复合粉末,结合微观分析手段测试,研究了稀土氧化物Ce O2对Sn O2相成分和微观结构的影响。接着,采用粉末冶金工艺制备了新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料,并对材料的物理和机械性能以及温升、额定接通与分断能力等电气使用性能进行了测试和分析。测试结果表明,本研究制备的新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料的电气使用性能优于国内现有的Ag/Sn O2触头材料。     

银氧化锡电子结构的第一性原理

采用基于密度泛涵理论的第一性原理平面波赝势方法,在一般梯度近似下计算Ag6Sn2O4晶体的布居和键长,分析其分波态密度以及电荷等密度分布,研究Ag6Sn2O4晶体的电子结构和成键特性。结果表明:在发生原位反应之后,生成的Ag6Sn2O4晶体中主要是O原子的2p电子轨道与Sn原子的5s、5p电子轨道中的电子成键结合,其中O原子和Sn原子之间的成键能力要强于O原子和Ag原子之间的成键能力,锡氧结合生成SnO2颗粒镶嵌在银的基体中,与实验结果比较吻合。     

Y_2O_3/Ag复合材料的制备与性能

选择了粒度为～0.91μm的Y2O3微粉作为添加剂,通过粉末冶金的方法制备了不同Y2O3含量的Ag基复合材料,并测试了样品的力学性能和硬度。结果证明,相同制备条件下,与纯Ag相比,2%Y2O3/Ag基复合材料的抗拉强度提高了约24%。当Y2O3质量分数为1.2%时,Y2O3/Ag基复合材料的抗拉强度和硬度达到最大。扫描电镜和能谱分析结果表明,在Ag基体中存在碳,Y2O3颗粒发生了团聚。     

浸渍法制备Ag_2O-TiO_2纳米纤维及其光催化活性

采用浸渍法制备直径约20nm,长度达到微米级,且形态分布均匀的Ag2O-TiO2纳米纤维。以TEM、XRD、DRS及XPS手段对样品晶型结构、微观形貌以及化学组成进行表征,探讨掺杂对TiO2纤维结构和性质的影响。结果表明:未掺杂纤维表面平滑,浸渍法制备的Ag2O-TiO2纤维表面有明显的球状颗粒存在,颗粒直径为2～5nm,分布均匀,且其XRD谱出现Ag2O的衍射峰。与未掺杂样品相比,掺杂纤维的DRS谱线发生蓝移,光催化降解亚甲基蓝实验表明Ag2O-TiO2纤维光催化活性较高。     

A Novel Method for the Preparation of Ag/SnO2 Electrical Contact Materials

描述了一种制备Ag/Sn O2电接触材料(Sn O2的质量分数为12%)的新方法。首先采用共沉淀法制备Ag-Sn O2纳米复合粉体(Sn O2的质量分数为42%)并对该Ag-Sn O2纳米复合粉体进行了表征。XRD结果表明制备的复合粉体由纯立方相的Ag和四方金红石相的Sn O2组成;SEM及TEM结果表明,纳米Sn O2与纳米Ag颗粒均匀弥散分布在复合粉体中;并借助于TG-DTA热分析对纳米复合粉体前驱体的制备过程进行了分析。然后,将Ag-Sn O2纳米复合粉体与Ag粉混合,采用粉末冶金法制备成Ag/Sn O2电接触材料,并对制备的Ag/Sn O2电接触材料进行了表征。结果表明,由于纳米Sn O2在Ag基体中弥散分布,制备的材料的物理性能如密度、硬度及电导率比普通工艺制备的材料好。     

空气主要组分在Ag表面的吸附行为研究

空气中熔融的Ag能够溶解自身体积的22倍氧气,冷却固化过程中其他气体(N₂、CO₂等)几乎为零。吸附是气体溶解的第一步,本文基于量子化学和簇模型的方法建立空气主要组分N₂、O₂、CO₂于Ag表面的吸附模型,研究Ag表面对空气主要组分的吸附行为。结果显示,O₂在Ag(100)、Ag(110)、Ag(111)上的吸附能都为最大,空气中Ag的周围主要吸附O₂,且几乎不产生与其他非氧组分的直接接触;Ag表面上N₂、O₂、CO₂的解离都需要一定的热激活条件,O₂在Ag表面的解离能垒低于N₂和CO₂,更容易解离成O吸附在表面。因此,Ag对空气中的O₂具有选择性吸附的功能。     

SnO2表面改性对Ag/SnO2复合粉末烧结组织及性能的影响

采用沉积法和蒸发法分别对SnO2粉末进行WO3、Bi2O3 CuO表面改性处理,并用化学镀方法制备Ag/SnO2复合粉末.通过粉末冶金的方法对Ag/SnO2复合粉末进行烧结实验,并通过光学显微镜、扫描电镜观察烧结体的金相组织及复合粉末的形貌,对SnO2表面改性方法及添加剂种类对Ag/SnO2烧结性能和组织的影响进行了研究.结果表明:沉积法改性使烧结体组织中的SnO2分布更均匀,且能明显提高烧结体Ag/SnO2的致密度.Bi2O3 -CuO改性可消除SnO2的网络状分布,而WO3改性则显著改善电弧侵蚀后的表面组织.     

Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的研究

采用粉末冶金方法制备了新型银-稀土氧化物触头材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3。利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS），对Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的显微组织进行了分析，并对其进行了通断能力、温升及侵蚀量的实验。新型材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3通过了通断能力实验，与Ag／CdO相比平均温升相近，但侵蚀量仅约为Ag／CdO的2／3。由实验结果可知，此材料具有较好的物理、机械、电气性能及较低的成本，具有很好的应用前景和经济效益，有望成为一种可替代Ag／CdO的无毒新型触头材料。     

元素扩散对Cr2O3陶瓷薄膜结构和摩擦学性能的影响

目的 通过高温热处理,不同基材会发生不同的组织演变,研究了组织演变对基材中金属元素高温扩散的影响,从而判断其对多弧离子镀制备Cr2O3陶瓷薄膜形貌、结构以及摩擦学性能的影响。方法 利用多弧离子镀技术在不同基材表面(Inconel 718合金、IC10合金、45钢、316不锈钢)沉积Cr2O3薄膜。使用扫描电子显微镜(SEM)和冷场发射扫描电镜(FESEM)分析了基材和薄膜高温退火前后的表面形貌,并且利用EDS分析了基材和薄膜表面的元素含量变化。采用X射线衍射仪(XRD)对Cr2O3薄膜进行物相分析,使用往复摩擦磨损试验仪、三维轮廓仪以及扫描电子显微镜分析了基材和薄膜退火前后的摩擦学性能。结果 热处理后基材中的元素会扩散到其表面,Inconel 718合金、IC10合金和45钢热处理后,其摩擦因数降低。在Inconel 718合金和316不锈钢表面沉积的Cr2O3薄膜高温退火后,基材中的金属元素沿着Cr2O3薄膜晶界扩散至薄膜表面,并与大气中的O2反应形成三元氧化物。Cr2O3薄膜经1 000 ℃退火后,Inconel 718合金中的Ti元素扩散至Cr2O3薄膜表面形成类网状凸起结构,且薄膜表面形成CrTiO3和Cr2O3混合相,316不锈钢中的Mn元素扩散至Cr2O3薄膜表面形成尖晶石结构的MnCr2O4相,45钢表面上沉积的Cr2O3薄膜在850 ℃退火后薄膜表面形成以Fe元素为主的大颗粒,薄膜表面物相为Fe2O3和Cr2O3混合相,IC10合金表面上沉积的Cr2O3薄膜表面没有发现基材中的金属元素,主要物相为Cr2O3相。Cr2O3薄膜退火后摩擦因数降低至0.45左右。结论 Inconel 718合金、45钢以及316不锈钢中的金属元素扩散至薄膜表面时,其对Cr2O3薄膜的物相组成、表面形貌以及摩擦学性能有很大的影响。IC10合金表面上沉积的Cr2O3薄膜热处理后,磨损寿命较低。Inconel 718合金表面上沉积的Cr2O3薄膜具有优异的摩擦学性能。     

G13Cr4Mo4Ni4V轴承套圈酸洗白斑分析

对滚道酸洗白斑处和正常处进行化学成分、显微组织、表面硬度及渗碳层深度进行分析对比。结果表明,白斑处滚道表面硬度、含碳量及渗碳层深度均低于正常处,表面含碳量低是引起白斑的主要原因。     

镀锌方管表面白斑起因分析

08钢板制成的方管在电镀锌后,库存半个月左右发现其表面出现大量白斑,白斑数量随时间延长而增多.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪等分析手段对该白斑进行了理化分析,结果表明该方管由于镀锌前酸洗过度,钢板表面产生严重晶间腐蚀和晶粒脱落,导致镀锌过程中锌层愈合不良,锌层不连续.腐蚀产物主要为ZnO,呈白色绒毛状结晶物聚集在表面微孔区域.     

等离子喷涂 NiCoCrAlY / Al2 O3 高温固体润滑耐磨涂层的抗氧化性能研究

目的研究等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3高温固体润滑耐磨涂层在850℃时的高温抗氧化性能和抗氧化机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆技术制备NiCoCrAlY/Al2O3复合粉体,并采用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层。采用SEM和XRD研究粉体和涂层的显微结构和物相组成,并采用马弗炉研究复合涂层在850℃的恒温氧化动力学曲线,通过研究氧化96 h以后涂层表面的组织形貌,探讨NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层的抗氧化机理。结果 NiCoCrAlY合金层均匀致密地包覆在Al2O3颗粒的表面,包覆层厚度约为3~5μm。复合粉体的主要组成为Al2O3相和NiCoCrAlY合金相,没有其他杂质相的存在。等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层氧化动力学曲线分为大斜率直线、抛物线和系数几乎为0的抛物线等3个阶段。氧化96 h以后,涂层的氧化质量增量为4.9 mg/cm2左右,表面形成了一层连续的氧化物保护膜,经EDX分析,氧化膜层主要由Al,O,Cr和Ni组成。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层具有良好的高温抗氧化性能,涂层中Ni,Cr,Al的氧化以及硬质相Al2O3的加入是涂层抗氧化的主要原因。     

四氧化二氮对卫星漫反射试片氟化镁涂层的污染和侵蚀

利用漫反射率、X射线光电能谱和质谱等测量方法,研究了固态和气态四氧化二氮(N2 O4)对漫反射试片氟化镁(MgF2 )涂层表面的污染情况.实验表明,固态N2 O4对MgF2 涂层有严重侵蚀作用,N2 O4固粒污染后的涂层表面漫反射率下降了2 0 %～30 % .在一定的时间内,气态N2 O4对涂层表面的影响显著地依赖它的压力.试片在压力为6 9×10 4Pa和2 0 0Pa的N2 O4蒸气中分别放置10min ,前者厚度为4 0 μm的MgF2 涂层基本消失,表面漫反射率下降约2 0 % ;后者涂层表面的原子组成和漫反射率变化很小.还给出了MgF2 涂层表面N2 O4分子吸附摩尔密度,以及与涂层表面碰撞的N2 O4分子通过化学吸附过程提取MgF2 的几率     

TiO2/Al2O3微弧氧化复合涂层的制备及耐磨性研究

本文主要利用微弧氧化方法在Ti-6Al-4V合金表面制备TiO2/Al2O3复合涂层,并揭示了O2-、AlO2-,和Ti4 在涂层生长过程中的作用机制。在高温高电压条件下,Ti-6Al-4V合金表面首先生成TiO2、Al2O3和Al2TiO5,不断放电引起的高热能导致Al2TiO5进一步分解成TiO2和Al2O3,且XRD分析表明涂层的物相组成主要是A-TiO2、R-TiO2和α-Al2O3。耐磨性测试结果表明,与基体相比TiO2/Al2O3复合涂层的显微硬度提高到1100HV,且耐磨性显著提高,磨损量降低了9.5倍。     

表面活性剂对Ni-P-Al2O3复合镀层性能的影响

目的 改善Ni-P-纳米Al2O3复合镀层的均匀性,提高其耐蚀性能.方法 采用化学镀法在Q235钢表面制备Ni-P纳米Al2O3复合镀层,分析纳米Al2O3添加量(0～10g/L)对镀层形貌的影响.施镀过程中选用不同种类的表面活性剂来分散纳米Al2O3,通过XRD分析镀层的相组成,采用SEM、EDS研究镀层形貌和成分,通过测量施镀前后纳米Al2O3的Zeta电位来研究非均一镀液的稳定性和纳米粒子的分散性能,利用电化学阻抗手段研究镀膜样品在3.5％NaCl水溶液中的耐蚀性能,从而分析镀液中表面活性剂的种类和用量对复合镀层的影响.结果 随着镀液中纳米粒子添加量的增加,镀层中Al2O3含量先增加后趋于稳定,同时镀层表面纳米Al2O3团聚现象也随之加剧.添加一定量表面活性剂之后,镀层变得均匀,纳米粒子团聚减少,其中阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)在低浓度下就能对纳米Al2O3分散产生显著作用,而阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)需在较高浓度下才能达到相似效果.结论 当镀液中阴离子表面活性剂用量为1.25cmc,Al2O3添加量为6g/L时,镀层最为均匀,且样品在3.5％NaCl水溶液中耐蚀性能最好.     

纳米Al2O3-40％TlO2复相陶瓷颗粒增强镍基合金复合涂层的摩擦学性能

运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备Al2O3-40%TiO2纳米结构颗粒增强镍基合金复合涂层,分析其微观结构,研究其在不同载荷和速度条件下的摩擦磨损性能。结果表明：复合涂层主要由γ-Ni、α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石型-TiO2等相组成,其摩擦因数和磨损失重较镍基合金涂层显著降低。在轻载3 N 时,复合涂层磨损表面的接触应力较低,主要发生微观切削磨损;当载荷上升至6~12 N时,接触应力高于磨损表面的弹性极限应力,复合涂层的磨损机理变为多次塑变磨损、微观脆性断裂磨损和磨粒磨损。随着速度的增大,磨损表面的接触温度逐渐升高,复合涂层以多次塑变磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。