直流和脉冲Ni-ZrO2纳米复合电铸层显微硬度的研究

利用SEM分析了纯镍电铸层,以及用直流和脉冲工艺所制备纳米复合电铸层的表面形貌,分别研究了影响直流和脉冲纳米复合电铸层显微硬度的各种因素,同时对纳米复合电铸层的强化机理进行了探讨.结果表明,纳米复合电铸层的表面形貌不同于纯镍电铸层,并且其显微硬度得到明显提高.纳米复合电铸层的强化机理主要是细晶强化机制、弥散强化机制和高密度位错强化机制.     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层耐蚀性的研究

用静态浸泡实验法研究了镍镀层和Ni-ZrO2纳米复合电铸层在质量分数分别为10% HCl溶液和10% H2SO4溶液中的耐蚀性.用SEM观察了各种样品腐蚀后的表面形貌,分析了纳米ZrO2微粒复合量对复合电铸层耐蚀性的影响,同时对纳米复合电铸层的腐蚀机理进行了初步探讨.结果表明,脉冲纳米复合电铸层的耐蚀性明显优于相同条件下制备的镍镀层,镀液中纳米ZrO2悬浮量对提高纳米复合电铸层耐蚀性有一定程度的影响.     

溅射镍钇涂层1000℃高温氧化机理研究

研究了纯镍表面磁控溅射Ni-0.5Y微晶涂层在1000℃空气中的恒温氧化和循环氧化行为。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对涂层以及表面NiO氧化膜的形貌和结构进行了研究。结果表明,Ni-0.5Y微晶涂层与基体镍相比有更低的氧化增重速率,表面NiO氧化膜的晶粒尺寸明显减小,膜的高温塑性得以改善。同时,氧化膜内的压应力水平也有所降低,因而改善了NiO氧化膜的粘附性和保护性。磁控溅射涂层的微晶结构以及稀土元素钇的存在均有助于提高涂层的抗高温氧化性能。     

ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及性能的影响

采用纳米复合电铸工艺制备Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层.研究镀液中ZrO2纳米微粒对复合电铸层中CeO2与ZrO2纳米微粒的质量分数的影响,测试和分析ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2复合电铸层的表面形貌、结晶取向和显微硬度的变化.结果表明:合理选择ZrO2纳米微粒添加量,可以提高两种微粒在电铸层中的质量分数,能够促进CeO2纳米微粒与ZrO2纳米微粒共沉积.添加ZrO2纳米微粒后,可以获得晶粒较小、组织均匀的Ni-CeO2-ZrO2电铸层表面形貌,其结晶取向有所改善,显微硬度明显提高.     

电极电压对纯钛表面微弧氧化陶瓷膜结构及特性的影响

采用微弧氧化处理技术,在纯钛表面制备了含钙磷的多孔复合陶瓷膜,考察了微弧氧化时的电极电压对复合陶瓷膜的形貌、结构、成分和性能的影响.结果表明:在400～500 V的电压范围内,样品表面均形成了含有钙磷的多孔陶瓷膜,随着电极电压的升高,膜层表面微孔数日减少.孔径增大,膜层厚度增加.在400 V时,膜层的相构成为Ti 锐钛矿相TiO2 Ca3(PO4)2;在450 V和500 V时,膜层的相构成均为Ti 锐钛矿相TiO2 金红石相TiO2,Ca3(PO4)2消失,且随着电压的升高,锐钛矿相TiO2减少,金红石相TiO2增多.膜层中的钙磷摩尔比均随电压的升高而增大.在450V和500V时,膜层的临界载荷值分别为29.5N和14.8N.     

超临界流体镍基金刚石复合电铸的实验研究

介绍了超临界流体镍基金刚石复合电铸的实验方法及工艺。采用扫描电镜和显微硬度仪表征镍基金刚石复合电铸层的表面形貌和显微硬度,分析金刚石微粒的质量浓度和工作压力对复合电铸层显微硬度的影响,并与普通复合电铸层的进行对比。结果表明:超临界CO2流体独特的理化特性,可有效提高镍基金刚石复合电铸层的表面质量。工作压力为10~14MPa时,超临界CO2流体环境对金刚石微粒的分散效果良好。在工作压力10MPa,金刚石微粒50g/L时,复合电铸层的显微硬度达到9 100MPa。     

不同材料表面镍-磷-锌盐纳米复合化学镀层性质的比较

研究比较了D310硅钢片和A3钢片表面Ni-P-Zn3(PO4)2,Ni-P-ZnSnO3和Ni-P-ZnSiO3纳米复合化学镀层的外貌和性质。用扫描电子显微镜（SEM）观察外貌：称重法测定厚度,通过10％NaCl溶液,1％H2S气体加速腐蚀试验,10％,CuSO4溶液点滴试验,饱和KCl溶液循环伏安（CV）试验,抗粘性试验及抗高温氧化试验等多种手段测定其性能。结果表明：纳米复合化学镀层的性能优于镍－磷镀层和其它微米复合镀层。     

离子注钇对镍表面氧化膜微观结构与性能的影响

对纯镍及其表面离子注钇样品在1000℃空气中的恒温氧化和循环氧化行为进行了研究。用扫描电镜和透射电镜对表面氧化膜的微观形貌进行了观测。用声发射方法对氧化膜在氧化和空冷阶段的开裂信号进行了实时监测。用激光拉曼谱对含钇和不含钇氧化膜的内应力水平进行了测量。结果表明,离子注钇显著提高了镍的抗氧化性能,其原因是钇降低了NiO氧化膜的生长速率、细化了氧化物晶粒,使氧化膜具有更好的高温塑性及释放膜内应力的能力。此外,离子注钇还减少了氧化膜/基体界面缺陷的数量及大小,因而显著改善了氧化膜在镍基体上的黏附性和保护性。     

Ni-纳米WC复合镀层结构与性能研究

通过恒流电沉积制备Ni镀层和Ni-纳米WC复合镀层,利用扫描电镜和X射线衍射仪,并通过浸泡腐蚀实验和高温氧化实验,研究纳米WC颗粒对Ni镀层的微观形貌、物相结构、耐蚀性能和抗高温氧化性能的影响。结果表明,纳米WC颗粒使Ni镀层表面平整性明显改善,组织结构趋于完整且致密,镀层的耐蚀性能和抗高温氧化性能得到了提高;与Ni镀层相比,Ni-纳米WC复合镀层表面平整、结构致密,同等条件下的腐蚀速率和氧化增量均较低,表现出良好的耐蚀性能和抗高温氧化性能。     

超声辅助电铸钨丝–镍复合层的微观结构和抗拉强度

在钨丝–镍的复合电铸过程中施加超声辅助,以改善复合电铸层的组织结构,提高其抗拉强度。电铸液组成和工艺条件为:氨基磺酸镍400 g/L,氯化镍15 g/L,硼酸30 g/L,p H=4.5,温度43°C,电流密度4 A/dm~2,超声波频率100 k Hz,超声波功率120 W。研究了超声波辅助对钨丝–镍复合电铸层表面形貌、断口形貌、结晶取向、晶粒尺寸等微观结构及其抗拉强度的影响。结果表明:超声空化伴随的微射流和冲击波能够有效避免复合电铸层表面孔隙的形成,显著细化晶粒,减少内部空洞。超声波的应用改变了镍晶体的生长方式,显著提高了(200)面的择优程度。超声条件下获得的钨丝–镍复合电铸层具有更高的抗拉强度。当钨丝体积分数为50%时,超声辅助下所得复合电铸层的抗拉强度为1 502 MPa,比无超声条件下的复合电铸层高13.8%。     

Ni—ZrO2复合镀层的形成及其高温氧化性能

试验结果表明在Ni-ZrO_2复合镀层的形成过程中,当电流密度<2A/dm~2时,ZrO_2共沉积量将随着电流密度的增大而增加;而当电流密度>2A/dm~2时,ZrO_2共沉积量将随着电流密度的增大而减小,?这个趋势较不明显.前者的律速步骤是第二吸附步骤——强吸附;而后者是由第一吸附步骤——弱吸附控制.含有ZrO_2的复合镀层的氧化速度明显低于纯Ni镀层,并且随着复合镀层中ZrO_2含量的增加,它的氧化速度也相应随之降低.含有5.6%ZrO_2复合镀层和纯Ni镀层相比较,它的高温抗氧化能力可以提高约1～3倍.     

ZrO2微粒与基质金属及溶液间相互作用的研究

介绍了Ni-ZrO2复合镀工艺配方。通过镀液中ZrO2微粒的Zeta电位分析以及ZrO2微粒质量浓度对镀液pH的影响研究,探讨了微粒与镀液间的相互作用。分别通过纯镍镀层和Ni-ZrO2复合镀层的X-射线衍射实验及SEM形貌分析,研究了微粒与基质金属间的相互作用。结果表明,镀液中的pH随着ZrO2质量浓度的增加而增大;ZrO2微粒因吸附镀液中的H^＋而带正电,有益于其阴极扩散,从而增加镀层中粉体的含量;ZrO2微粒与基质金属间不是简单的机械混合,而是存在相互作用。而且,它的存在改变了基质金属镍的择优取向,也细化了金属镍的晶粒。     

MoSi2–再结晶SiC复合材料的高温抗氧化性能及氧化机理

在SiC粉中添加MoSi2粉,采用模压成型、无压烧成方法制备MoSi2–再结晶SiC(RSiC)复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和等温氧化法研究复合材料的高温抗氧化性能及氧化机理。结果表明,所得复合材料中SiC为6H型,部分MoSi2转变为六方结构Mo4.8Si3C0.6,添加MoSi2前后样品的氧化产物均为方石英,样品表面生成的氧化膜形貌相似。氧化过程中样品质量变化与时间关系遵循抛物线规律,随MoSi2添加量增加,复合材料的抗氧化性能显著提高,其中,添加20%(质量分数)MoSi2所得复合材料在1500℃循环氧化100h后质量增加量仅为未添加MoSi2样品的37%。当MoSi2添加量为10%时,复合材料的抗氧化性能随样品烧成温度的升高先提高后降低,2 300℃烧成所得材料有较好的高温抗氧化性能,其氧化速率常数为0.99mg2/(cm4.h)。在氧化初始阶段,Mo4.8Si3C0.6和MoSi2首先发生氧化反应,随氧化时间增加,Mo4.8Si3C0.6和MoSi2消耗殆尽,此后的氧化则主要为Mo5Si3和SiC的氧化。SiO2膜的致密性和膜厚度与膜中Mo5Si3的含量有关。     

电刷镀Cu/Ni纳米多层膜的微动磨损性能

用球-盘磨损装置研究了电刷镀Cu／Ni纳米多层膜的摩擦磨损性能,采用SEM观察了其表面和截面形貌,并比较了该复合膜层与纯镍镀层的摩擦系数随时间的变化趋势、磨损量以及磨痕形貌。结果表明,该纳米多层膜具有较好的抗微动磨损性能,且晶粒细小,组织致密,界面清晰,各子层厚度均匀;该镀层与纯镍镀层的摩擦系数在达到稳定值后无明显变化;该多层膜的微动磨损方式为粘着疲劳磨损。     

On the oxidation kinetics and mechanisms of various SiC-coated carbon-carbon composites

SiC coatings on the surface of C-C were produced by either silicone resin impregnation/ pyrolysis or reaction sintering. Cycles of resin impregnation/pyrolysis produced an SiC coating, on the walls of fine open pores, which was effective in reducing the oxidation rate of C-C and in shifting the transition temperature to a higher value. Unless it is pre-coated with a pyrocarbon layer before sintering, plain reaction sintered SiC has oxidation behaviors similar to those of the above-mentioned SiC. The dense pyrocarbon film deposition on the surface of C-C could form a better SiC film than others. The carbon film homogenized the surface of C-C and a dense SiC film was established. The oxidation of the coated C-C can be modelled by a set of “oxidation resistors” in series and/or in parallel, with each resistor corresponding to an oxidation element. The controlling mechanism can be resolved from the activation energy. A combined resistant layer, consisting of resin impregnation, pyrocarbon film and reaction sintering SiC, showed the best oxidation resistance of any single-layer coated C-C composite.     

聚苯胺Ni~(2 )膜修饰电极对甲醇的电催化氧化研究

将电聚合的聚苯胺 (PAN)膜电极置于c(NiSO4 ) =2 5mol/L的溶液中浸泡 2 0min得到嵌入Ni2 的PAN Ni2 电极 ,该电极在KOH溶液中的循环伏安曲线于 0 30 7V/0 2 30V处有一对明显的氧化还原电流峰 ,表明Ni2 离子已嵌入PAN膜电极。PAN Ni2 电极对碱性介质中甲醇的氧化具有明显的电催化活性。     

热震条件下Al2O3-O’-SiAlON-SiC复合材料氧化行为研究

以板状刚玉(骨料和细粉)、α-Al₂O₃微粉和硅粉等为原料,在1 500 ℃下埋炭保温3 h烧结制备了Al₂O₃-O’-SiAlON-SiC复合材料。研究了热震及不同热震次数对复合材料氧化行为的影响。研究结果表明:在无热震和热震条件下,试样氧化增重率在900~1 300 ℃均随温度升高而增加;热震氧化条件下的增重率大于无热震条件,且随热震次数增加,氧化增重率略有增加。无热震条件下,试样恒温氧化曲线类似于抛物线型,而热震条件下,试样氧化曲线接近直线型。因此,热震明显促进了复合材料的氧化,其原因在于热震使试样表面的氧化保护膜破裂,试样产生微裂纹,为氧气进入试样内部提供通道,进而加速材料氧化。     

铝合金在不同电解液体系中微弧氧化过程的研究

为比较不同电解液体系下各种工艺参数对铝合金微弧氧化膜性能及耐腐蚀能力的影响,通过微弧氧化法在NaOH、Na2S iO3、NaH2PO4、Na2CO3四种电解液体系分别制备了铝合金氧化膜。通过点滴腐蚀实验比较了四种电解液体系所得氧化膜的耐腐蚀能力,利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了氧化膜的表面形貌。实验表明,在这四种电解液体系中起弧电压均随浓度的降低及电极间距离的增加而逐步升高,而膜厚与氧化电压、时间的增加成正比,但成膜速率随时间的延长而逐渐减缓,在各体系中这些变化的具体情况仍有所区别。其中以NaOH体系所得氧化膜的膜层较致密,微孔分布均匀,相同条件下耐蚀性能要优于其他三种电解液体系所制氧化膜。