获得高比表面积储氢合金(AB5)的表面处理技术研究

对LaNi4.7Al0.3氟化处理的反应机理、控制反应过程的技术方法、处理前后合金表面结构与性能的变化等进行了深入的研究.结合SEM,EPMA等分析和氢化反应初期活化特性曲线的结果,阐释了氟化处理过程的pH值变化与比表面积变化以及Ni离子溶出现象之间的关系,表明了该方法可达到减少Ni离子流失,增加合金比表面积,同时明显...     

镁系储氢合金的表面处理

表面处理作为储氢合金性能改善的有效手段,得到了广泛的重视与发展.介绍了镁系储氢合金表面处理的几种主要方法,包括化学镀,机械合金化,氟化处理等.分别阐述了各种方法对改善镁系合金表面性能的作用机理及对合金电极的电化学性能的影响.处理后的结果表明:三种方法均可明显地提高镁合金电极的循环寿命和充放电容量,使其性能得到最大程度的发挥.最后针对各方法的优缺点,认为氟化处理将是镁系储氢合金研究的重点和方向.     

AB3 型 Mm0.78 Mg0.22 Ni2.48 Mn0.09 Al0.23 Co0.47储氢合金的表面氟化处理

目的提高AB3型储氢合金的电化学性能,扩大其应用范围。方法运用HF和NaF组成的溶液对AB3型合金Mm0.78Mg0.22Ni2.48Mn0.09Al0.23Co0.47(Mm由82.3%La和17.7%Nd(均为原子数分数)组成)进行表面处理,考察改性处理对合金相结构、电化学性能以及动力学性能的影响。结果氟化处理后有MgF2相生成,合金电极的最大放电容量得到提高,50次循环后的容量保持率由83.3%提高到92.8%。此外,合金的动力学性能也得到一定改善。结论氟化处理改变了合金的表面结构,提高了其电化学性能。     

硼氢化钠制氢催化剂的表面改性处理

在硼氢化钠催化水解制氢反应过程中,催化剂的表面活性以及比表面积的大小直接影响催化效果。采用氟化处理法对催化剂Mg2Ni合金粒子进行表面改性,并对氟化处理后的催化剂进行镍还原处理。研究了改性前后合金粒子表面结构、形态、元素分布及催化性能的变化,结果表明:氟化处理明显改善了合金粒子的表面构造,显著增大了比表面积;经过氟化处理的合金,其催化效果约为未处理合金的4倍;再进行镍的还原处理,催化剂的活性可进一步提高,且与镍还原量成正比关系。     

Mg_2Cu基储氢合金的表面复相改性

采用机械球磨法制备Mg2Cu合金,并以该合金为基础,添加质量分数为5%的单质(C、Co、Ni、Cu)或氧化物(Cr2O3、Fe3O4、TiO2、V2O5),通过机械球磨对合金进行表面复相改性。采用p—c—T测试仪测定合金的储氢性能,研究添加不同单质和氧化物对Mg2Cu合金储氢性能的影响。结果表明:在200℃和300℃下,添加C或Fe3O4能够有效提高Mg2Cu合金的活性,使其易与氢气反应,并缩短吸氢时间,增大吸氢量,改善放氢效果;在400℃下,添加Co、Ni、TiO2或Fe3O4能够有效缩短吸氢时间,改善合金的综合储氢性能。     

在Na_2SiO_3溶液中NiTi合金的微弧氧化

在硅酸钠溶液中对NiTi合金进行了微弧氧化处理。结果表明,NiTi合金在Na2SiO3溶液中,微弧氧化过程分为2个阶段,即缓慢电压增长区和电压跃升区。微弧氧化获得氧化物层为Ti的氧化物。微弧氧化后表面硬度比NiTi要高出2倍以上。在NiTi合金微弧氧化过程中,首先是NiTi合金中的Ni氧化以离子形式溶解进入溶液,而Ti保留在合金表面。然后NiTi合金表面的Ti层在阳极电压下氧化形成绝缘层。当表面绝缘层达到一定厚度后就发生起弧现象。     

空心阴极放电复合稀土氧化物对Ti6Al4V合金离子渗氮组织及性能的影响

目的 改善Ti6Al4V合金的耐磨和耐蚀性能,探究辅助渗氮手段的引入对Ti6Al4V合金离子渗氮组织和性能的影响。方法 利用空心阴极放电(Hollow Cathode Discharge,HCD)及稀土氧化物(Y2O3纳米颗粒)辅助在720 ℃对Ti6Al4V合金进行4 h离子渗氮处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪、往复式摩擦磨损实验仪以及电化学工作站,对比研究常规离子渗氮、HCD辅助离子渗氮以及HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮3种条件下Ti6Al4V合金的渗氮组织和性能。结果 HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮条件下,Ti6Al4V合金表面生成约126 μm厚的渗氮层,分别是常规离子渗氮条件和HCD辅助离子渗氮条件的3.1、2.4倍。化合物层中,TiN含量显著增加,渗氮层表面硬度达到1 067.9HV0.05。渗氮层整体硬度明显提高,且硬度梯度降低。Ti6Al4V合金的摩擦系数从常规离子渗氮时的0.4降至0.2。同时,TiN含量的提高,使Ti6Al4V合金在3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电流降低,极化电阻增大,耐蚀性能得到改善。结论 HCD复合Y2O3辅助可显著提高氮势,促进氮向Ti6Al4V合金内快速扩散,提高合金的硬度,改善合金的耐磨性能和耐蚀性能。     

NH4F溶液化学处理对γ-TiAl抗高温氧化性能的影响

采用NH4F溶液对γ-TiAl合金进行表面氟化处理,以提高TiAl合金的抗高温氧化性能.分别研究经过氟化处理和未处理试样在850和900℃时的高温氧化行为及NH4F溶液浓度对合金氧化层组织结构的影响.结果表明,经过NH4F溶液处理TiAl合金高温氧化层的组织比未处理合金更加致密,高温氧化抗力高于未处理合金的.850℃氧化时,TiAl合金氧化抗力随NH4F溶液浓度的增高而增加;900℃氧化时,TiAl合金氧化后的质量增量不随NH4F溶液浓度增加而改变.     

快速凝固气雾化储氢合金的后处理研究

本文较系统地研究了后处理工艺对气雾化储氢合金电化学性能的影响。对气雾化储氢合金粉末进行了甲酸表面处理和通氢热处理,结果都能其活化性能和提高放电容量,且热处理的作用好于表面处理,并借助扫描电镜、俄歇电子能谱、金相显微镜和X射线衍射分析了其原因。     

组织工程用Mg-Ca-Zn-Co合金泡沫的制备及氟化处理（英文）

以尿素为造孔剂,利用基于粉末冶金法的"造孔剂-水浸出"法制备可用于骨组织工程的多孔Mg-Ca-Zn-Co合金支架。并研究合金浸泡在氟化氢(HF)溶液中进行表面氟化处理对合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着Zn含量的增加,合金的弹性模量提高。Ca的添加可以阻止烧结过程中样品的氧化。合金在模拟体液中的电化学腐蚀行为的研究表明,当Zn含量从1.0%增加到3.0%时,合金的腐蚀率和质量损失都先减小,随着Zn含量的进一步增加,合金的腐蚀率和质量损失而后增大。氟化处理后合金表面形成了氟化物涂层,提高了合金的耐腐蚀性。     

氟化处理对La0.67Mg0.33Ni2.25Co0.75贮氢合金电化学性能的影响

采用扫描电镜、充放电测试、线性极化和电位阶跃等方法研究了氟化处理对La0.67Mg0.33Ni2.25Co0.75贮氢合金电化学性能的影响。结果表明,氟化处理提高了合金电极的循环稳定性,合金电极50次充放电循环后的容量保持率显著提高。同时,氟化处理也提高合金电极的交换电流密度,降低极化电阻,并且有利于氢在合金中的扩散,从而显著改善合金的高倍率放电性能 (HRD)     

氟化防腐蚀材质的应用实践

氟化是含氟化学品生产中的关键步骤,介质腐蚀强烈,选择防腐材质困难。本文依据工程实践经验,介绍了镍基合金、石墨、钢衬聚四氟乙烯三种材料的应用防腐情况、使用条件,对于氟化选材有指导意义。     

超亲水/超疏水镍-纳米三氧化钨复合镀层的制备及特性分析

硬度高、寿命长、适用范围广的金属基自清洁表面的制备是国内外研究的热点和难点。以镍为金属基体,纳米三氧化钨（WO₃）作为功能性材料,采用复合电沉积法在金属基底上制备出超亲水或超疏水可选择的镍-纳米三氧化钨自清洁镀层。使用SEM、S-neox 三维光学轮廓仪、EDS、接触角测量仪等测量其表面形貌特征、力学性能、表面润湿性及光催化性能。结果表明：WO₃质量分数为17%时的镍-纳米三氧化钨复合镀层表面呈现典型的微纳米分级结构特征和超亲水润湿特性,并具有光催化降解甲基橙溶液能力;经氟化处理,复合镀层由超亲水转变为超疏水,接触角高达156.5°;经电化学刻蚀-氟化处理,复合镀层的疏水能力更强,光催化性更好;制备的复合镀层具备超亲水或超疏水特性,具有硬度高、与金属基体结合力大、光催化降解有机物等更加优异的自清洁性能。     

基底形貌及润湿性对表面异质形核的影响

采用化学刻蚀及氟硅烷修饰的方法,制备了具有不同粗糙程度及润湿特性的纯铝基底,将基底置于NH4Cl-70％H2O溶液中,以激冷的方式触发NH4Cl晶粒形核,并考察了基底形貌及润湿性对表面异质形核的影响规律和机制.结果表明,未修饰的粗糙纯铝基底表面与氯化铵晶胚之间的反应性润湿特性,使异质形核较易发生,随着粗糙度因子的增大,形核点增加;修饰后的粗糙基底表面覆有的氟硅烷抑制了反应性润湿特性,使异质形核不易发生,且随着粗糙度因子的增大,形核点减少.所观察到的实验现象与基于Wenzel模型的粗糙基底异质形核分析结论有较好的吻合.     

A wet ball milling treatment of Zr-based AB2 alloys as negative electrode materials

A wet ball milling fluorination treatment was successfully developed to improve rate discharge capabilities of Zr-based AB₂ alloys. In this work, treatment conditions such as constituents in the treating solution, ball milling speed and time were optimized. It was found that the Ni-rich surface layer formed through the Ni²⁺ reduction by alloy component elements played an important role in the initial activation property. The size of alloy powder particles can be easily adjusted by changing the ball milling speed and time. Although a small size of alloy powder particle is beneficial for quick kinetics, excessive pulverization resulted in a decreased capacity at low discharge rates.     

Modification of the surface of nanodisperse amorphous silica prepared by fluoride technology

The physicochemical properties of amorphous silica prepared by the fluoride technology are studied; the surface of silica is modified by direct fluorination with F₂-gas or c-C4F8 radio-frequency plasma. The modification of the surface physical chemical properties after fluorination are compared with the initial silica and analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy, IR spectroscopy, and transmission electron microscopy.     

Water/oil repellency and work of adhesion of liquid droplets on graphene oxide and graphene surfaces

The study examines the water/ethylene glycol (EG) repellency of graphene and graphene oxide sheets prepared by the chemical exfoliation of natural graphite powders. The graphene nanosheets were produced by reducing graphene oxide with EG under microwave irradiation. The graphene sheets were assembled into a thin paper, and a facile fluorination was used to coat a thin fluorine layer over the graphene paper. The graphene oxide paper is generally hydrophilic, whereas without aid of any fluorination, the resulting graphene paper displays superhydrophobicity (contact angle: 150.1 ± 2.3°) and low fraction in contact with solid (12.2%). Such low solid fraction may be attributed to the air pocket trapped in (i) the interspaces between graphene powders and (ii) the flake-like voids between graphene sheets, referred to as the Cassie state. The EG repellency of graphene paper can be significantly improved by surface fluorination. Taking into account Young-Duprè's equation incorporated with the Cassie parameter, the W_ad values of the graphene papers for water repellency were found to fall in the region of 9.62-12.5 mJ/m². The low W_ad value between the droplets and the graphene surface can be ascribed to the fact that porous graphene sheets offer an air cushion to repel the drop penetration, inducing the low work required for the movement of droplets on graphene paper. On the basis of the results, this study offers fundamentals on the water and EG repellency of graphene and graphene oxide surfaces.     

锰铁合金渣浸出液制备电子级硫酸锰(英文)

以锰铁合金渣为原料,经研磨、硫酸浸出后,采用中和-水解、氟化沉淀、硫化沉淀和重结晶法去除浸出液中的铁、铝、钙、镁和重金属以及钠、钾等离子以制备电子级硫酸锰。研究反应pH、反应温度和不同添加剂的用量对硫酸锰产品中杂质含量的影响,并得到了较优的温度、pH、沉淀剂的用量等工艺条件。结果表明:在较优工艺条件下,所制备的碳酸锰中,Ca2+、Mg2+、Na+、K+杂质离子的含量小于0.005%,Fe3+、Al3+和重金属离子的含量小于0.001%,Mn2+的含量大于32%,硫酸锰产品的质量满足锂离子电池正极材料的要求。     

CF4 fluorination onto Cu surface using atmospheric pressure non-equilibrium plasma for flux-less soldering with lead free solder

Atmospheric pressure non-equilibrium plasma inducted CF₄ gas was irradiated to Cu printed board to obtain fluorinated Cu surface with a high affinity of a lead-free solder without fluxes. The plasma was produced by applying microwave power inducted with Ar-CF₄-O₂ mixed gasses with various flow gas ratios of CF₄/O₂. Fluorinated Cu surfaces were observed using a scanning electron microscopy (SEM) and analyzed using an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The Cu surface fluorination was the most active when the ratio of CF₄/O₂ was 1/9. Contact angle of the solder mounted on Cu printed board was measured to evaluate the wettability. The contact angle was minimized at the flow ratio of CF₄/O₂ was 1/9. Surface fluorination by non-equilibrium plasma irradiation would be applicable to improve the wettability of flux-less solder.