电铸制备铜-石墨复合材料的研究

在酸性硫酸铜溶液中采用电铸技术制备了铜-石墨复合材料.表面活性剂、微粒浓度、电流密度和搅拌速度等工艺条件对微粒含量具有不同的影响.非离子表面活性剂对微粒共沉积具有较好的效果;随着微粒浓度增大,微粒含量也逐渐增大,最后趋于稳定值;电流密度增大使微粒含量降低;搅拌速度增大时微粒含量存在最大值.铜-石墨复合材料的硬度和摩擦系数随着微粒含量增大而减小,但是磨损量先是减小而后增大.摩擦过程中纯铜发生粘着磨损,铜-石墨复合材料却表现为剥层磨损.     

Ni-Al2O3纳米复合电镀工艺的初步研究

初步研究了复合电镀各工艺条件：电流密度、镀液pH值和温度以及搅拌方式对Al2O3纳米微粒在镍基复合镀层中含量的影响。研究表明：电流密度增大不利于提高镀层中纳米微粒的含量；pH值增大也明显使复合量降低;镀液温度升高，镀层中微粒的复合量随之略有改变；电镀时，加强搅拌或适当改变搅拌方式，可以使复合镀居中的纳米微粒含量提高。还利用扫描电镜及能谱对Ni-Al2O3镀层表面进行了观察与分析。     

电沉积镍-羟基磷灰石工艺研究

采用电沉积法在1Crl8Ni9Ti基体上制备出Ni-羟基磷灰石(HA)生物陶瓷复合镀层。探讨了工艺条件对复合镀层中微粒含量的影响。结果表明，随镀液中HA粒子悬浮量增大，镀层中HA微粒含量增大；温度和搅拌速度提高，镀层中HA含量降低；随阳极电流密度增加，镀层中HA微粒含量增加，当达到一定数值(1．5A／dm^2)后，HA含量则开始降低。     

离心高速电沉积Ni-SiC复合镀层的研究

利用自制的离心高速电沉积实验装置,研究了镀液温度、镀液pH值、电流密度、镀液中SiC浓度和阴极旋转速度对Ni-SiC复合镀层中SiC含量的影响;同时还对镀层中SiC微粒的分布情况及镀层的性能进行了研究。结果表明:温度、电流密度、镀液中的SiC含量及阴极旋转速度对镀层中复合粒子的含量有显著的影响,而pH值对镀层中SiC含量影响不大。利用离心高速电沉积方法能够制备出高体积分数的、微粒分布均匀的Ni-SiC复合镀层。所制备的高体积分数的Ni-SiC复合镀层硬度和耐磨性能优于普通槽镀镀层。     

铜基碳纳米管复合薄膜电沉积制备工艺

为获得碳纳米管分布均匀且导电性良好的铜基碳纳米管复合材料,用超声辅助搅拌复合电沉积方法制备了Cu/MWCNT复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、四探针电阻率仪等研究了电沉积过程中复合电镀液中碳纳米管浓度、电镀液p H值、脉冲电流密度等各项电沉积工艺参数以及不同退火温度对复合薄膜的组织形貌和电阻率的影响规律.结果表明:改变镀液中碳纳米管含量和电镀液的p H值可以改变镀层中碳纳米管的含量及分布,MWCNTs质量浓度升高到2 g/L时,复合薄膜中MWCNTs的质量分数达2.17%;改变电流密度可以细化镀层组织并改善碳纳米管在镀层中的分布,从而提高镀膜的致密度并降低镀层的电阻率;合适的热处理温度可以改善薄膜结晶度和致密度,并提高导电性.镀液中MWCNTs质量浓度为2 g/L,电镀液p H为2,电流密度为20 A/dm2,电镀时温度在25℃且加入超声辅助搅拌时,所得到的复合镀膜经400℃退火后电阻率最低.     

电沉积Ni-P非晶纳米SiC复合镀层的工艺研究

为了提高非晶镀层的硬度,在Ni-P镀液中加入高硬度、高耐磨性的纳米微粒SiC,采用电沉积方法制备了Ni-P非晶纳米SiC复合镀层.研究了工艺温度、电流密度和镀液中SiC浓度对非晶纳米复合镀层中P含量和SiC纳米颗粒分布的影响,并用扫描电镜对镀层表面进行了观察,通过纳米显微力学探针测量了镀层硬度.结果表明:随电流密度增大和镀液中SiC含量的增加,镀层中纳米SiC的复合量增加;镀液温度在60℃时,镀层中SiC含量最大,复合镀层的硬度显著提高,可达到7.4 GPa,比普通的Ni-P非晶镀层大为提高.     

Ni-SiO2复合镀工艺研究

研究了Watts型镀镍液中SiO2微粒在镀层中的含量与阴极电流密度的关系，以及镀液的pH值、搅拌速度、电流密度、微粒悬浮量、添加剂等工艺条件和参数对Ni-SiO2复合镀层的影响，确定了其最佳镀液组成和工艺参数；SEN能量色散检测表明，制备的镀层中SiO2质量含量在10％～20％。镀层的外观均匀、细致，并有金属光泽。     

电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程

为了进一步掌握电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程,采用电位线性扫描测绘法、镀液pH值测定法研究了复合镀层阴极过程,结果表明,当镀液中加入SiC微粒和稀土后,复合材料的阴极沉积电流密度增加,有利于Ni-W-P合金在阴极沉积,并形成Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC复合材料：而镀液中加入PTFE后却降低了复合材料镀层的阴极沉积电流密度。当稀土的添加量为7～9g／L时,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加并不明显;随着稀土添加量的增加,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加较明显,当添加量达到11～13g／L时,镀层的阴极沉积电流密度增加并达到最大值;若进一步增加稀土用量,则阴极沉积电流密度有所下降。如此可以加大SiC和RE对阴极电沉积的影响。     

碱性条件下Fe-P-B合金电镀

研究了碱性溶液中镀液组成、阴极电流密度、温度、pH值对Fe-P-B合金电镀层沉积速率和组成的影响,优化了工艺,在最佳工艺条件下获得Fe-P-B镀层,并对镀层的耐腐蚀性、结构和结合力进行了分析.结果表明:提高镀液中硫酸亚铁铵含量、溶液pH值、温度和电流密度,镀层沉积速率增加;提高镀液中次亚磷酸钠、丙二酸和硼氢化钠含量,镀层沉积速率先增后降低,出现一个极大值;镀层中B含量的增加会使P含量降低,但提高电流密度和镀液温度时二者都有所增加;在最佳工艺条件下获得的Fe-P-B合金镀层为非晶态结构,和基体结合力优良,耐蚀性良好,在15%NaoH溶液中的耐腐蚀性优于在5%NaCl溶液中.     

化学镀镍-磷-氟化石墨复合镀层工艺的研究

对化学镀镍-磷-氟化石墨复合镀层工艺参数进行了探讨。包括优良表面活性剂的选择,镀液中氟化石墨微粒含量与镀层中微粒含量的关系以及操作条件的影响。提出一种具有实用价值的化学镀Ni-P-■CF■_n复合镀层工艺技术。镀液稳定,镀层质量优良。     

聚苯胺改性0-3 型PZT/ 聚氨酯复合材料的极化与电性能

以聚苯胺( PANI) 原位聚合改性聚氨酯( PU) 树脂为基体, 锆钛酸铅( PZT) 陶瓷为功能相, 制备了0-3 型压电复合材料, 研究了复合材料极化和电性能。结果表明: 适量PANI 能够有效地提高0-3 型复合材料的极化和压电性能。随着PANI 含量增加, 复合材料的压电系数d33和机电耦合系数kp 迅速增大。当PANI 体积分数为4 %时, 复合材料的d33 = 34 pC/ N , kp = 0.25 , 均达到最大值。复合材料的介电常数和介电损耗随PANI含量的增加而上升。      

剑麻纤维增强胶原基复合材料

用戊二醛作交联剂对皮革下脚料中提取的胶原水解物进行交联改性,采用溶胀度表征了材料的交联程度。探讨了戊二醛用量、胶原蛋白浓度和丙三醇含量对材料溶胀度的影响,并使用红外光谱对交联产物进行了表征。以改性胶原蛋白为基体、剑麻纤维为增强相,制备了剑麻纤维/胶原蛋白复合材料。用扫描电子显微镜对复合材料的形貌进行了表征,探讨了剑麻纤维的表面处理、纤维含量以及长度对复合材料力学性能的影响。结果表明,对剑麻纤维表面进行碱处理可以改善纤维的表面结构,增加纤维与基体的界面粘结,提高复合材料的力学性能。当剑麻纤维质量分数为15 %、纤维长度为 7～8 mm时,复合材料具有较好的力学性能。该复合材料可望在包装垫隔材料方面得以应用。      

亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料的成型工艺

以亚麻落麻纤维、 聚乳酸纤维为原料 , 采用非织造加工方法制作预成型件后 , 采用模压工艺将预成型件制成亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料。分别研究了预成型件制作工艺中梳理次数、 增强纤维体积分数及模压成型工艺中模压温度对复合材料拉伸性能的影响 , 并采用扫描电镜 ( SEM) 研究了复合材料的拉伸断裂形貌和界面结合状况。结果表明 : 纤维体积分数为 391 6 %、 模压温度为 190 ℃时材料具有最好的拉伸性能 ;随着梳理次数的增多 , 其拉伸强度先升高后下降 , 梳理 2次时其力学性能最优。材料的拉伸断口形貌表明 , 聚乳酸基材料为脆性断裂 , 增强纤维与树脂基体之间的界面结合有待进一步改善。      

酚醛树脂表面处理剂对炭纤维增强环氧树脂复合材料界面强度的影响

采用酚醛树脂作为炭纤维表面处理剂, 可以显著提高多种炭纤维和环氧树脂界面强度。通过XPS、AFM、SEM和层间剪切强度等方法, 研究了不同浓度的酚醛树脂表面处理剂对炭纤维增强环氧树脂复合材料层间剪切强度、炭纤维表面元素和化学键组成的影响, 以及炭纤维增强环氧树脂复合材料断面微观形貌的变化。XPS和AFM分析结果表明酚醛树脂和炭纤维表面发生了化学反应, 而且酚醛树脂处理剂浓度越高, 和炭纤维表面发生反应的基团也越多, 表面越光滑平整, SEM和层间剪切强度研究表明酚醛树脂处理后的复合材料界面粘结性能得到很大的改善, 而且界面粘结性能强烈依靠处理剂浓度。      

羟基磷灰石/聚己内酯-壳聚糖复合材料的制备与表征

为提高复合材料的力学性能和生物活性以聚己内酯(PCL) 、壳聚糖(CS) 、羟基磷灰石(HA)为原料,用Hakke流变仪挤出成型制备了不同 HA含量的HA/ PCL-CS复合材料,并对其进行了拉伸性能的测试,考察了复合材料浸渍于模拟体液(SBF)中的生物活性及其在生理盐水中的降解性能,用X射线衍射(XRD) 、傅里叶变换红外光谱(FTIR) 、扫描电镜(SEM) 、接触角测试仪对材料进行了表征。结果表明：复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随 HA含量的增加而降低,而杨氏模量随 HA含量的增加而升高;亲水性能随着HA含量的增加而提高; HA/PCL-CS复合材料在模拟体液(SBF)中浸渍 14d后,在表面形成一层弱结晶的碳磷灰石(CHA)覆盖层 , 显示出良好的生物活性; PCL 的分子量随着降解时间的延长而降低,溶液pH值和质量损失率却增大,浸渍28d后,溶液pH值达到9. 54,失重率达到5.86%,显示出良好的生物可降解性。     

电铸nano-Al2O3 / Cu 复合材料的组织与性能

采用复合电铸工艺, 在硫酸铜镀液中加入纳米氧化铝颗粒制备了纳米颗粒弥散增强铜基复合材料, 利用扫描电镜、电子透镜对复合材料的表面、拉伸断面和摩擦磨损表面的形貌以及微观组织进行了观察, 并对显微硬度、拉伸性能、磨损性能及电阻率进行了研究。结果显示, 氧化铝颗粒及其团聚体以纳米级尺寸弥散分布在铜基体中, 且与铜基体结合良好。复合材料的硬度最大增幅达42 %。氧化铝颗粒含量在1. 26 %时, 复合材料的拉伸强度和延伸率分别高达385 MPa 、26 %。相对电铸纯铜, 复合材料的耐磨性能明显提高, 而复合材料的电阻率最大增幅小于6 %。      

二氧化硅/木材复合材料的微观结构与物理性能

为了明确二氧化硅/ 木材复合材料的微观结构与物理性能, 通过EDAX 及XRD 的测定分析了溶胶2凝胶法制备的二氧化硅/ 木材复合材料的微观结构, 通过应力松弛、介电性质、热重、表面显微硬度的测定分析了该材料的物理性能。结果表明: 生成的二氧化硅与增重率呈正相关, 在纤维饱和点以下, 生成的二氧化硅存在于细胞壁中。XRD 衍射峰位置没有改变, 增重率增大, 峰强减弱, 结晶度减小。应力松弛量变小, 材料内部的结合力增强, 分子间产生了交联结合。介电常数值增大, 介电损耗随着频率的增加呈先增加后减小的趋势, 室温下, 出现最大峰值的频率均在log f = 6. 5 Hz 附近。热失重过程中, 快速失重的起始温度提高, 残余质量增加, 表面显微硬度提高。      

不同纤维体积分数CVI 炭/ 炭复合材料的石墨化度

为确定不同纤维体积分数的化学气相浸渗(CVI) C/ C 复合材料的最佳热处理工艺, 以40 %、30 %、25 %三种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体, 经三次CVI 后制得C/ C 复合材料, 采用X射线衍射和拉曼光谱微区分析测试了三种不同纤维体积分数的CVI C/ C 复合材料试样未经热处理及经2200 ℃、2400 ℃热处理下宏观和微区石墨化度。结果表明: 三次CVI 热解炭均为光滑层结构, 且纤维体积分数越高, C/ C 复合材料的石墨化度也越高;纤维与光滑层热解炭界面及两种不同热解炭界面在高温热处理时会发生应力石墨化, 应力石墨化程度前者大于后者, 这是纤维体积分数高的C/ C 复合材料石墨化度高的原因; 热处理温度越高, 应力石墨化程度越大。      

亚微米SiCP 增强Al 基复合材料摩擦磨损性能

采用冷压烧结和热挤压方法制备出1. 5～5 vol % SiC_P (130 nm) / Al (149～75μm) 复合材料, 并对其抗压、硬度和滑动磨擦特性进行了研究, 旨在研究引入弥散的亚微米级SiC_P 对SiC_P / Al 复合材料磨擦性能的影响。结果表明: 随着SiC_P (130 nm) 含量的增加, 其显微硬度值也增加, 在SiC_P (130 nm) 含量为1. 5 vol %和5 vol %时,SiC_P (130 nm) Al 复合材料显微硬度分别为28. 4 和33. 3 ; 复合材料的抗压强度分别是170 MPa 和186 MPa ; 在较高载荷下, 随SiC_P 含量增加, 复合材料的耐磨性能提高, 1. 5 vol % 和5 vol % SiC_P / Al 基复合材料具有优异的滑动磨损抗力, SiC_P / Al 基复合材料耐磨性优于挤压态QSn6. 520. 4 和纯Al ; 磨损表面形成Al 基体弥散分布着SiC_P和孔隙的理想耐磨组织。