铝合金表面润滑耐蚀复合镀层的制备及性能分析

针对铝合金表面易磨损、易腐蚀的问题,开展铝合金阳极氧化和磁控溅射二硫化钼复合镀技术研究,制备润滑耐蚀复合镀层。通过表面形貌分析、摩擦磨损试验、电化学测试和磨痕分析,分别评价复合镀层的湿热存储前后的润滑性能、耐蚀性能和润滑机理。结果表明,当氧化膜厚度为15μm,溅射二硫化钼膜为2μm时,复合膜在载荷分别为1、5、10和20 N的往复运动模式下,湿热存储2 160 h前后的摩擦因数均小于0.1,摩擦寿命大于20 000次;采用EDS对磨痕的形貌和成分分析,表明复合膜层表面与9Cr18对偶件对磨时形成了转移膜,磨损机制为粘着磨损;采用动电位极化曲线分析,表明复合膜层主要通过提高铝合金表面的腐蚀电位来提高铝合金表面的耐蚀性。研究证明制备的复合镀层有效地提高了铝合金表面的润滑耐蚀性能,在航空航天领域有较好的应用前景。     

Ca~(2+)、Fe~(3+)沉淀分离HPO_3~(2-)和H_2PO_2~-的研究

采用Ca2+和Fe3+作为沉淀剂分离HPO32-和H2PO2-,研究了Ca2+和Fe3+的加入量、反应温度和陈化时间对分离效果的影响。结果表明,Ca2+作为沉淀剂时,[Ca2+]/[HPO32-]=0.94,处理温度50℃,陈化时间5h条件下HPO23-去除率达到93.1%,而H2PO2-的损失率为1.06%。Fe3+作为沉淀剂时,[Fe3+]/[HPO23-]=1.02,室温下处理,陈化时间6h条件下HPO32-去除率达到75.4%,而H2PO2-的损失率为10.6%。     

C2H2流量对反应溅射石墨制备非晶碳膜层结构及性能影响研究

目的 研究反应溅射石墨制备非晶碳过程中乙炔流量变化对非晶碳微观结构、力学性能及摩擦学性能的影响规律。方法 通过在乙炔气氛中反应溅射石墨靶,调控乙炔流量,制备不同结构的非晶碳膜层,采用X射线光电子能谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪分析膜层的微观结构,采用纳米压痕仪表征膜层的力学性能,采用球盘式摩擦磨损试验机、白光干涉仪和光学显微镜表征膜层摩擦学性能。结果 通过反应溅射法制备了致密均匀的非晶碳,分析发现,所有薄膜表层均含有一定量O元素(原子数分数为6.36%~13.86%)。经Ar⁺刻蚀后,大部分膜层的O含量可降至1%以下;随着乙炔流量的增加,膜层的硬度(H)、弹性模量(E)和H³/E²均呈先增后减的趋势,在乙炔流量为10 cm³/min时膜层的硬度和弹性模量达到最大值,分别为27.93、233.55 GPa;摩擦学性能测试结果显示,膜层的平均摩擦因数在0.09~0.11之间,在启动阶段摩擦因数随着氢元素(H)含量的增加呈下降趋势,5 cm³/min试样的膜层的耐磨性最高、磨损量最小,其磨损量为0.72× 10⁻¹⁶ m³/(N.m)。结论 通过调节反应溅射石墨过程中乙炔的流量,可调控非晶碳中sp³/sp²、H含量,进而达到调控非晶碳力学性能、摩擦学性能的目的。     

电去离子技术再生化学镀镍老化液的研究

采用电去离子技术去除化学镀镍老化液中残余的Ca2+,考察了不同工艺条件对Ca2+的去除率的影响。结果表明:随着电流的增加,Ca2+的去除率增大;凝胶型阳树脂比大孔型阳树脂更有利于对Ca2+的去除。在实验所用电流条件下,溶液的pH值在酸性范围内,同时对EDI膜堆进行了改造,增加极室保护室,避免了膜堆结垢。