纳米WC和纳米PTFE的复合镀层微拉伸研究

采用电刷镀技术在高速钢W6Mo5Cr4V2材料上制备了纳米WC和纳米FFFE复合镀层.采用S-2700型扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪和显微硬度计分析了不同纳米PTFE含量的纳米复合镀层的表面形貌、组织结构和显微硬度.同时,通过在扫描电镜下的微拉伸试验来测定不同含量纳米PTFE和WC的纳米复合镀层的应力-应变曲线.试验结果表明:随着纳米PTFE的加入含量增加,纳米复合镀层的组织逐渐细化和致密;当纳米PTFE含量超过5 g/L后,组织致密度开始下降.显维硬度也反映了先升高再下降的过程.纳米复合镀层的抗拉强度随着纳米WC和纳米PTFE含量的增加而增加,但其作用影响有逐渐减弱的作用.纳米复合镀层的组织主要由纳米颗粒和镍基体相组成.     

电沉积制备Ni/nano-WC复合镀层的工艺及机理研究

采用脉冲电沉积法制备了纳米WC强化镍基复合镀层。探究了不同表面活性剂（十二烷基硫酸钠）添加量以及WC粉的湿磨预处理对Ni/nano-WC复合镀层表面形貌、颗粒分布、微观结构以及显微硬度的影响。表面活性剂的添加和对WC湿磨处理有助于细化镀层晶粒,得到WC颗粒分布均匀的致密镀层。镀层中WC含量以及镀层的显微硬度随着表面活性剂的添加量的增加而增加,但过量会使效果变差,理想的SDS添加量为0.15g/l,湿磨10h。     

Ni/Y2O3纳米复合刷镀层组织及性能研究

应用电刷镀技术制备了Ni/Y2O3纳米复合刷镀层,采用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对镀层的组织形貌、成分、硬度进行测定和分析。结果表明:镀层中纳米Y2O3颗粒分布均匀;复合镀层与基体结合紧密;随着镀液中纳米颗粒含量的增加,镀层形貌变得细密、均匀,硬度不断提高,当纳米Y2O3颗粒含量为15g/L时,镀层形貌最为平整致密,硬度达到峰值(6017MPa)。当纳米Y2O3颗粒含量大于15g/L时,随纳米颗粒含量的增加,镀层组织变得粗大,硬度逐渐降低。     

占空比对氨基磺酸盐制备 Ni-TiN 纳米复合镀层性能的影响

目的进一步提高电沉积制备Ni-TiN纳米复合镀层的性能。方法选用氨基磺酸盐镀液体系,利用超声脉冲方法在3Cr13基体上电沉积Ni-TiN纳米复合镀层,研究占空比对纳米复合镀层TiN含量、表面形貌、显微硬度、微观结构的影响。结果随着占空比增加,镀层的硬度和纳米TiN含量先增加,后降低,镀层织构衍射强度增加,结晶度提高,衍射峰变窄。在占空比为0.2时,镀层TiN含量和硬度达到最大值,TiN质量分数为3.85%,硬度为580HV0.1,且镀层表面平整、致密。结论在一定的平均电流密度下,采用合适的占空比可以获得表面平整、致密的Ni-TiN纳米复合镀层。纳米TiN的共沉积影响了镍的结晶过程,不同占空比下制备的镀层中纳米TiN含量不同,引起了镀层晶格畸变,织构发生明显变化,性能改变。     

表面活性剂对Ni/纳米WC复合电镀层的影响（英文）

采用脉冲电沉积法制备了纳米WC强化镍基复合镀层。探究了表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)添加量以及WC粉的湿磨预处理对Ni/nano-WC复合镀层表面形貌、颗粒分布、微观结构以及显微硬度的影响。表面活性剂的添加和对WC粉湿磨处理有助于细化镀层晶粒,得到WC颗粒分布均匀的致密镀层。镀层中WC含量以及镀层的显微硬度随着表面活性剂的添加量的增加而增加,但过量会使效果变差,理想的SDS添加量为0.15 g/L,湿磨10 h。     

纳米WC/PTFE镍基复合电刷镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

针对单一纳米颗粒电刷镀镀层综合性能存在的不足,利用电刷镀技术在45钢基材上制备含纳米WC和PTFE的镍基复合镀层。采用扫描电子显微镜观察电刷镀复合镀层的表面形貌和显微结构,球盘式摩擦磨损试验机测试其干摩擦条件下摩擦磨损性能,在pH=4浓度为0.05mmol/L的硫酸溶液中进行耐腐蚀性试验。结果表明:在镀液中添加不同含量纳米粒子,可以不同程度填补粒子之间的空缺,使镀层表面平整、光滑;含纳米WC和PTFE镍基复合镀层的耐磨损和耐腐蚀性能强于纯镍基镀层和45钢基体,这是由于纳米粒子细晶强化和弥散强化所致;当含1.5g/L纳米WC与7g/L纳米PTFE乳液的复合镀层耐磨损性能最佳;含1g/L纳米WC与5g/L纳米PTFE复合镀层的耐腐蚀性能较纯镍基复合镀层提高一倍;45钢的磨损机制是粘着磨损,纯镍基镀层的磨损机制是剥层磨损,纳米WC/PTFE镍基复合镀层的磨损机制是磨粒磨损。     

纳米Al2O3颗粒含量对Ni-Co基纳米复合电刷镀层的组织和性能影响

采用电刷镀技术制备了不同Al2O3颗粒含量的合金纳米复合电刷镀层,采用扫描电镜、硬度测试仪和摩擦磨损试验机测试了纳米Al2O3颗粒含量对镀层的组织和性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,电刷镀层沉积速度降低、表面形貌平整,显微硬度先提高而后减低,磨痕深度先减小后增大,摩擦系数先减小后增大。当镀液中纳米Al2O3含量为20g/L时,镀层具有最优的组织和性能。     

高速电喷镀制备纳米PTFE镍基复合镀层

研究了以Q235和65Mn钢为基底，经高速电喷镀形成的纳米PTFE镍基复合镀层，考察了喷射速度对镀层沉积速率、表面显微硬度、结晶组织形貌以及镀层结合力的影响，探讨了喷射速度影响镀层性能组织的原因机理。结果表明，喷射速度在4.2-6．3m／s时获得的镀层有较高的沉积速率和表面硬度，晶粒细小、组织致密．镀层结合力较高。     

高速电喷镀制备纳米PTFE镍基复合镀层

研究了以Q235和65Mn钢为基底,经高速电喷镀形成的纳米PTFE镍基复合镀层,考察了喷射速度对镀层沉积速率、表面显微硬度、结晶组织形貌以及镀层结合力的影响,探讨了喷射速度影响镀层性能组织的原因机理。结果表明,喷射速度在4.2～6.3m/s时获得的镀层有较高的沉积速率和表面硬度,晶粒细小、组织致密,镀层结合力较高。     

机械搅拌对纳米复合镀层微观组织及性能的影响(英文)

通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制各了Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层,研究了机械搅拌速度对纳米复合镀层微观组织及性能的影响,采用化学组成、元素分布、沉积速率、显微硬度和微观组织进行表征.结果表明:当机械搅拌速度控制在1000 r/min时,纳米复合材料微观组织致密,基质金属轮廓清晰,晶粒较细,纳米颗粒以弥散态均匀分布在基质金属中.同时,元素线扫描和面扫描分析表明,W、P、Si和Ce的平均含量非常接近,说明元素在纳米复合镀层中的分布是均匀的.提高机械搅拌速度,纳米复合镀层晶粒得到细化,沉积速率和显微硬度增加,当机械搅拌速度提高到1000 r/min时,沉积速率(32.68μm/h)和显微硬度(6820 MPa)最高.继续提高机械搅拌速度,纳米复合镀层晶粒尺寸反而增加,沉积速率和显微硬度降低.     

纳米粒子的特性,研究方法及研究现状

综述了纳米粒子的特性及研究现状,纳米粒子在三维方向均处于纳米尺度,个有表面效应和体积效应。作者对纳米粒子的研究分析手段进行了介绍。     

The effect of temperature of magnetic pulsed compaction on the characteristics of nanostructured aluminum compacts

Magnetic pulse compaction (MPC) allows one to maintain a nanostructured state in nano powder metallic compacts and to achieve near theoretical density. In this study, nano Al powders of about 80 nm in diameter were prepared with the Pulse Wire Evaporation (PWE) method and passivated with a thin Al₂O₃ layer on a surface about 2 nm thick to prevent further agglomeration and oxidation. The powders were compacted with the dynamic compaction of magnetic pulsed force. The effects of the compaction temperature and passivated oxide layer of Al powders on mechanical properties were investigated. The prepared compacts were considered as the composite materials of the metal-matrix containing oxides of their own metal. A fine and uniform bulk structure was kept up to 400°C, which showed neither further agglomeration nor grain growth during compaction and heat treatment due to the formation of Al/Al₂O₃ composites. This article is based on a presentation made in the 2002 Korea-US symposium on the “Phase Transformations of Nano-Materials”, organized as a special program of the 2002 Annual Meeting of the Korean Institute of Metals and Materials, held at Yonsei University, Seoul, Korea on October 25–26, 2002.     

Mg基贮氢合金研究进展

本文概述了纳米结构、纳米催化和纳米复合对Mg基贮氢合金动力学性能的改善，指出机械合金化是改善Mg基贮氢合金动力学性能的有效方法。     

纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷研究进展

分析了Ti(C,N)基金属陶瓷的发展、组织结构、性能特点及应用;特别阐述了近年来纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的研究动态和进展,指出了Ti(C,N)基金属陶瓷未来发展趋势是向超细晶粒(纳米结构化)方向和提高材料的强韧性、可靠性方向发展。     

再生骨料界面纳米强化技术的微观分析

通过XRD和SEM等微观测试方法研究纳米材料对再生骨料界面的强化效果。结果表明,纳米SiO2、纳米CaCO3、水玻璃能填补再生骨料表面的孔隙和裂缝,从而改善再生骨料界面结构、提高界面强度。     

SiO2纳米粒子对高速电喷镀镍基PTFE复合镀层的影响

利用自制高速电喷镀装置制备镍基纳米PTFE和SiO2粒子复合镀层;研究了复合镀层表面形貌、微观组织、结合强度、耐蚀性等受SiO2纳米粒子影响的规律。结果表明:加入纳米SiO2粒子,减缓了沉积速率,有较强的细化晶粒作用。加入1.0～1.5g/L纳米SiO2粒子时镀层截面的硬度升高,加入2.0～2.5g/L纳米SiO2粒子时镀层的结合强度较高;但降低镀层的耐蚀性。     

液膜电化学刻蚀法制备纳米电极的数学模型

介绍了液膜电化学刻蚀法制备纳米电极的原理及过程。根据钨棒刻蚀后的几何形状、电化学反应的基本原理及液体表面张力相关理论,建立了纳米电极制备的数学模型,为液膜电化学刻蚀法制备纳米电极奠定了理论基础。     

掺铝ZnO纳米粉的制备与气敏特性研究

用可溶性无机盐法(ISG法)制备掺杂Al^3 的ZnO纳米气敏材料，用D／Max0-rB型X-射线粉末衍射仪研究纳米晶的结构。结果表明制备的掺铝ZnO纳米材料属于六方晶系，纤锌矿结构。用Seherrer公式计算得ZnO和掺铝ZnO的平均晶粒分别为40nm和35nm。用掺铝的ZnO纳米粉做成气敏元件，测试了不同铝含量的纳米材料在不同浓度的乙醇气体和氢气下的敏感特性。结果表明随着气体浓度的增加，灵敏度逐渐上升；随着Al含量的减少，材料气敏灵敏性逐渐增强。当铝含量为Al／ZnO=O．5％(mol)时，对O．2％的乙醇气体的灵敏度最大可达到127。并讨论了纳米材料对敏感气体的物理吸附和化学吸附以及纳米氧化物的气敏机理。     

镍基带上取向生长纳米二氧化铈颗粒及薄膜

采用低成本的无机铈盐与有机溶剂进行螯合,制备出稳定的前驱溶液,采用旋涂的方法,在金属镍基带上沉积了二氧化铈前驱薄膜。通过差热-热重分析和X射线衍射确定了前驱薄膜的晶化起始温度。通过控制涂膜溶液浓度,可以得到均匀分布的氧化铈颗粒和致密薄膜。XRD分析表明薄膜外延了镍基底的(200)取向。成功探索了在金属基底上低成本取向生长纳米二氧化铈颗粒和薄膜的可行性。     

纳米材料在铸铁表面改性中的应用

介绍了纳米复合材料的特点;详述了铸铁表面激光熔敷纳米材料、等离子喷涂纳米材料、铸铁纳米电刷镀及铸铁用纳米涂料的研究进展;分析了存在的问题,对其在铸铁用表面改性材料中的应用前景提出了建议。