电沉积Cu/液体微胶囊复合镀层的微观结构及沉积机理

采用直流电沉积法制备纳米结构的Cu/液体微胶囊复合镀层。借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）分析和表征复合镀层的表面形貌和微观结构。结果表明：加入微胶囊使得复合镀层由粗晶结构转变为纳米晶结构,其中镀层中液体微胶囊及铜纳米晶的尺寸分别为2～20μm和10～20nm。此外,通过理论分析证实了铜与液体微胶囊的电沉积过程遵循电化学沉积机理,并提出了相应的电沉积过程模型。     

湿热贮存环境下电子器件表面镀层的腐蚀研究

针对电子设备中器件在贮存环境下由于温度、湿度的变化引发的腐蚀问题,对引脚镀覆Ni/Pd/Au镀层的电子器件进行湿热试验,考察了贮存环境中的温度、相对湿度以及器件表面状态包括黏附盐分、表面划伤、黏附灰尘等因素对器件引脚表面镀层腐蚀的影响;用扫描电镜和能谱仪等研究了带Ni/Pd/Au镀层的电子器件在湿热环境下的腐蚀行为。结果表明:器件引脚表面存在三个腐蚀敏感区,分别是切边造成的基体暴露处、弯曲成形时形成的镀层裂纹处以及镀层表面的针孔处;温度和相对湿度对腐蚀有较大影响,当环境温度超过40℃,相对湿度超过80%后器件引脚镀层腐蚀加速;盐分和灰尘能够明显促进器件引脚镀层的腐蚀,有盐分和灰尘附着的表面,环境相对湿度在30%就能发生腐蚀。     

基于表面成分和微观结构防结蜡的膜层研究

针对石油开采过程中管道存在着严重的结蜡问题,在油管内部涂上一层光滑的低表面能涂层仍然结蜡严重,表明这类涂层并不能表现出很好的防结蜡效果;因此在油管内部热喷涂含有催化成分的合金涂层.并经过无机盐封闭处理获得特殊的表面结构以解决采油管道表面的防结蜡问题.试验结果表明,该种方法具有很好的防结蜡效果,重复试验表明其防蜡率在90%以上.通过对防结蜡机制的探讨得出,合金表面的催化元素和特殊微观结构是导致防结蜡效果明显提高的原因,即催化元素改变油管采油过程中的流体静电位,从而防止了原油中蜡在油管壁上的沉积.     

碳钢材料表面化学转化膜的防结蜡研究

利用化学转化与热处理的方法在钢铁表面制备了一种防结蜡涂膜,在含蜡的油水环境中,涂膜表面几乎没有蜡晶的沉积粘附,钢铁表面经过这种处理之后表现出了很好的防结蜡效果。研究表明,水和液体石蜡对涂层膜的润湿性不同是防结蜡的重要因素,在水中,蜡在这种涂膜表面的接触角高达158°,表现出明显的亲水憎油特征,这使得涂膜在含水原油中优先吸附一层水膜,而这层水膜可以阻止含蜡油水相与钢铁表面的直接接触,从而抑制蜡晶的沉积与粘附。     

溶胶成分对镁合金阳极氧化膜层的影响研究

研究了AZ91D镁舍金材料在普通阳极氧化条件下，通过往碱性阳极氧化溶液中加入硅-铝溶胶成分(含量为0％～5％)，在60～70V的电压条件下进行交流阳极氧化处理，获得的膜层经过厚度测量和表面、断面微观形貌观察表明；溶胶成分在镁合金氧化成膜过程中，可以有效地提高镁合金表面的阳极氧化膜层厚度和膜层的致密程度。同时由于溶液中硅-铝溶胶成分的作用，使得阳极氧化成膜速度出现阶段性快速增长和缓慢增长。而溶胶成分的加入对阳极氧化膜层的X射线衍射相结构的影响不大。     

硅溶胶对LY12CZ铝合金硼硫酸阳极氧化的影响

在硼硫酸氧化溶液(45g/L硫酸、8g/L硼酸)中分别添加体积分数为10%,20%,30%的硅溶胶,以15V的外加电压对LY12CZ铝合金试样进行阳极氧化实验。对氧化过程进行电流(电压)-时间曲线测试实验,对获得的氧化膜进行场发射扫描电子显微镜观察、耐点滴腐蚀实验、中性盐雾腐蚀实验、电化学交流阻抗测试,研究了不同含量硅溶胶对铝合金硼硫酸氧化膜层氧化过程、微观结构以及耐蚀性的影响。研究结果表明:不同含量的硅溶胶在硼硫酸溶液中能够影响铝合金阳极氧化膜层的生成以及溶解过程,提高所生成膜层的致密性以及平整性,进而提高了氧化膜层的耐蚀性能。     

溶胶-凝胶法制备薄膜材料抗高温氧化性能研究

制备了SiO2、ZrO2和添加不同成分的siO2-ZrO2复合溶胶，研究了在Cu／Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能，探讨了不同膜层对Cu／Ni在800℃、900℃C下高温氧化规律的影响。结果表明，这些膜层很好的改善了Cu／Ni的抗高温氧化性能，而且向SiO2-ZrO2复合溶胶中添加铈、钇等稀土元素以及ZrO2纳米粉，可以进一步改善SiO2-ZrO2凝胶膜层的抗高温氧化性能。     

铜镀层复合材料的吸波性能

以2种织物材料为基材,采用化学镀铜的方法,进行铜镀层和吸波涂层复合材料的试验研究。分析了铜镀层的成分结构、织物种类、叠层顺序等因素对复合材料在9. 35 GHz下反射率的影响规律,并探讨了铜镀层对吸波特性的影响机制。研究表明,对于织物基材先涂敷吸波涂层再化学镀铜的复合结构,与未氧化的铜镀层相比,空气中氧化8天的铜镀层使无纺布吸波复合材料的反射率峰值由 - 11 dB降低至 - 13. 2 dB。对于织物基材先化学镀铜再涂敷吸波涂层的复合结构,40℃ 镀铜与常温镀铜相比,在反射率曲线峰值接近的情况下,吸波材料总厚度下降了约 1. 4 mm,说明铜镀层可用于改进吸波材料的微波吸收效果。      

地热水环境中PTFE/PPS复合涂层的阻垢特性

针对地热水环境中金属管道和设备常见的结垢问题,采用图像二值化处理法、扫描电子显微镜、能谱仪、电化学测试等方法对比研究了304不锈钢管、环氧有机硅涂层、聚苯硫醚(PPS)涂层和聚四氟乙烯(PTFE)/PPS复合涂层在静态模拟地热水中的阻垢性能。结果表明:地热水中不同涂层表面结垢物质的微观形貌为"针"形物,组成主要为CaCO3;PTFE/PPS涂层的表面能低于单纯的PPS涂层,可以有效地抑制结垢晶核在其表面的形成;实验10天的PTFE/PPS涂层表面的结垢质量为304不锈钢管表面结垢质量的37.3%;同时,PTFE/PPS涂层在模拟地热水中具有较好的耐蚀性。     

发挥研究生助教作用、提高实验教学质量

发挥研究生助教的作用正成为大学实验教学的重要内容,研究生助教也成为了实验教学的一种好的形式。我们在材料电化学实验中的教学实践表明,研究生承担实验课程的助教工作不但可以提高研究生自身的综合能力,也提高了参与实验学生的实际动手能力和对理论知识的理解深度。本文还就目前研究生助教的形式提出了几点建议。