Ni/α-Al2O3纳米复合电镀工艺的研究第五部分——纳米复合镀层的形貌、成分和结构分析

对Ni/α-Al2O3纳米复合镀层的成分、形貌和结构进行了分析.EPMA成分及面扫描分析表明,镀液中的纳米α-Al2O3粒子确实进入了镀层,而且分布均匀;FESEM分析表明,随电流密度的增大,镀层的结晶越粗大,越类似Watts镀层;XRD分析表明,直流电源得到的镀层结构中以Ni(111)晶面结晶为主,Ni(200)、Ni(220)晶面结晶为辅,与Watts镀层类似;而双脉冲电源得到的镀层结构以Ni(200)晶面结晶为主,Ni(111)晶面结晶为辅,与Watts镀层不同.     

Ni-SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的分析

对Watts镀镍层以及添加纳米SiC的复合镀镍层的耐高温氧化性能进行了比较分析.热重和差示扫描量热试验表明,添加纳米SiC并不能明显改善镀层的耐高温氧化性能,但添加15 g/L的纳米SiC可以提高复合镀层晶面结构的热稳定性,将(111)晶面向(200)晶面转化的温度由原来的325 °C提高到365 °C.X射线衍射分析表明,添加纳米SiC会改变镀镍层的结晶取向,由原来以(200)为主,(111)为辅转变为以(111)为主,(200)为辅.经400 °C高温氧化处理后镀层的晶面结构以(200)为主,(111)为辅;经800 °C高温氧化出现氧化产物NiO和Fe3O4.     

( Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备( Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能.通过Ni-P合金镀层、(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P) -Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2...     

Ni-P-纳米Al2O3复合镀层耐磨性能研究

本文通过在Ni-P合金化学镀液中加入纳米α-Al2O3颗粒,获得Ni–P–纳米Al2O3复合镀层。采用SEM对Ni–P–Al2O3复合镀层的表面形貌进行分析;采用EDX对复合镀层中的元素进行分析;用显微硬度计测量了不同Al2O3质量分数下镀层的硬度值;通过MM-W1立式万能摩擦磨损试验机对复合镀层的磨损性能进行了评价,并分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:纳米Al2O3的加入可以增加镀层的硬度,并能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。     

Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

介绍了Ni-SiC纳米复合镀层的制备流程和其中各环节的技术要点,并借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对所制备的纳米复合镀层的微观结构、显微硬度和耐磨性进行表征。结果表明:采用优选的镀液配方和工艺参数组合,制备出结构紧致、性能优良的Ni-SiC纳米复合镀层。与Ni-SiC微米复合镀层相比,纳米复合镀层的相结构有所不同,出现(311)和(222)两个新晶面且在(111)和(200)晶面均呈现出择优取向,同时显微硬度和耐磨性也明显提高。     

纳米α-Al2O3的合成及其对混凝土力学性能的影响

采用溶胶凝胶法合成α-Al2O3纳米粉,利用DSC-TG、XRD及TEM对α-Al2O3纳米粉的煅烧温度、晶相及微观形貌进行表征.将该纳米粉掺入水泥混凝土,借助万能试验机研究纳米α-Al2O3粉对混凝土力学性能的影响.结果 表明:干凝胶前驱体经1050℃煅烧得到结晶良好的α-Al2O3纳米粉;纳米α-Al2O3粉的适量添加使混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度均有所提高,对劈裂抗拉强度的提高最为显著;纳米α-Al2O3粉的合理掺量在2.0％ ～2.5％之间;纳米α-Al2O3粉的添加有利于降低混凝土的脆性.     

纳米化学复合镀镍–磷–氧化铝工艺

通过正交试验对45钢上复合化学镀Ni–P–Al2O3的工艺条件进行优化,得到的最佳工艺条件为:NiSO4·7H2O 25 g/L,NaH2PO2·H2O 30 g/L,CH3COONa 15 g/L,NaF 0.4 g/L,乳酸20 mL/L,硫脲20 mg/L,十二烷基磺酸钠0.1 g/L,纳米α-Al2O35 g/L,温度90°C,pH 4.8,时间2 h,转速300 r/min。分别采用扫描电镜、能谱仪、维氏硬度仪和电化学工作站对镀层的微观形貌、组成、显微硬度以及耐蚀性进行表征。在最优工艺下制备的Ni–P–Al2O3复合镀层,Al2O3微粒分布均匀,结构致密,显微硬度为204 HV,耐蚀性均优于Ni–P镀层。     

锌-镍/纳米氧化铝复合电沉积及镀层结构性能研究

以冷轧钢板为基材,研究了Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层的电沉积工艺,分析了复合镀层的成分和晶体结构.通过中性盐雾试验,考察了复合镀层的耐蚀性.采用X射线衍射和扫描电镜,分别表征了复合镀层腐蚀产物的微观结构以及镀层的表面形貌.结果表明:Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层的结晶比Zn镀层及Zn-Ni合金镀层更细致,晶粒排布更均匀、整齐.当Zn-Ni/纳米Al2O3复合镀层中Ni和Al2O3的质量分数分别为13%左右和0.40%～0.60%时,其耐蚀性最好.Al2O3颗粒的掺入可降低镀层的孔隙率,使镀层平整、致密,从而提高了镀层的耐蚀性.     

电泳–电沉积制备镍–钴–氧化铝纳米复合镀层及其性能

先采用电泳沉积工艺在紫铜表面均匀沉积粒径为20 nm的Al2O3薄膜,然后通过电沉积在Al2O3沉积层表面得到Ni–Co合金,最终得到具有较高Al2O3含量的Ni–Co–Al2O3纳米复合镀层。采用扫描电镜和能谱仪分析了复合镀层的微观形貌和组成,并研究了镀层中Al2O3含量对镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,通过改变电泳沉积时间可制得Al2O3含量不同的Ni–Co–Al2O3复合镀层。Ni–Co–Al2O3复合镀层的综合性能优于Ni–Co合金镀层和Ni–Al2O3复合镀层。当复合镀层中纳米Al2O3粒子的体积分数约为30%(电泳沉积时间120 s)时,镀层组织致密,显微硬度较高,耐磨性最佳。     

镍基纳米SiC-Al2O3复合电刷镀层的组织及性能

在45#钢基体上制备了n-Al2O3/Ni和n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层,采用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和T-11球盘式磨损试验机等设备对比研究了2种复合刷镀层的组织及性能。EDS分析结果表明,n–Al2O3/Ni复合刷镀层中纳米颗粒特征元素Al的质量分数为5.65%,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层中纳米颗粒特征元素Al的质量分数为5.63%,Si元素的质量分数为4.86%。SEM分析结果表明,与n-Al2O3/Ni复合刷镀层相比,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层的表面更加平整,组织更加细化。n-SiC–Al2O3/Ni和n-Al2O3/Ni复合刷镀层的显微硬度分别为587HV和555HV,n-SiC–Al2O3/Ni复合刷镀层的耐磨性是n-Al2O3/Ni复合刷镀层的1.7倍。     

(Ni-P)-Al2O3纳米微粒化学复合镀--表面活性剂对镀层组织的影响

将纳米Al2O3应用于化学复合镀中,研究了表面活性剂对纳米Al2O3粉的分散状态和(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层组织形貌的影响。结果表明,通过选择合适的表面活性剂对纳米Al2O3分散后再加入到镀液中进行施镀,方可得到分散均匀的复合镀层。     

纳米复合Al2O3绝缘涂层的结构及介电性能

利用勃姆石溶胶和纳米α-Al2O3粒子形成的混合浆料制备具有一定厚度的氧化铝绝缘涂层,以满足高温(400 ℃)条件下仪器设备对高绝缘性能的要求.研究了纳米α-Al2O3粒子的添加量对涂层结构以及介电击穿强度、介电损耗和介电常数等介电性能的影响.结果表明添加纳米α-Al2O3粒子的涂层主要由α相以及少量γ相氧化铝组成.根据介电谱,当纳米α-Al2O3粒子添加量小于50%(质量分数,下同)时,涂层存在较高的介电损耗和松弛极化,其松弛极化的活化能值为0.7～0.8 eV;而高于或等于50%时,涂层的极化机理为空间电荷极化,其极化的活化能为1.03eV.此外,当纳米α-Al2O3的添加量为50%时,在100℃该涂层拥有较高的致密度和介电击穿强度(72 kV/mm),而介电损耗和介电常数则比较低,分别为2.92×10-2和4.9(1 MHz).     

络合溶胶-凝胶法制备Al_2O_3纳米晶及其表征(英文)

以异丙醇铝为原料,用聚乙二醇(PEG1000)络合溶胶-凝胶法合成了Al2O3纳米晶,并采用差热-热重分析、X射线衍射、透射电子显微镜等对络合前驱体及粉体进行表征;探讨了PEG1000及煅烧温度对纳米Al2O3相结构、粒子尺寸、形貌及分散性的影响规律.结果表明:PEG1000增强了纳米Al2O3粒子的分散性.干凝胶在600～900℃煅烧后得到γ-Al2O3相;在600℃煅烧条件下,得到γ-Al2O3粒子形貌为针状结构,长度约为50～60nm.随着煅烧温度的升高,γ-Al2O3针状粒子长度逐渐减小,在750℃煅烧后,得到γ-Al2O3粒子长度为20～30nm;在900℃煅烧条件下,γ-Al2O3粒子形貌为颗粒状,平均粒径尺寸为10nm;当干凝胶在1 000℃煅烧后得到θ-Al2O3和α-Al2O3的混合相,所得粒子平均粒径尺寸为20 nm;当干凝胶在1 200℃煅烧后,得到的Al2O3全部转化α-Al2O3相,制得的纳米Al2O3粒子尺寸均一且分散性良好.     

(Ni-P)-纳米Al2O3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni-P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni-P)-Al2O3-PTFE复合镀层.研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响.结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni-P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性.     

电刷镀纳米复合镀层接触疲劳性能研究

利用电刷镀技术制得了含纳米颗粒的复合镀层。测试了它们的显微硬度和接触疲劳寿命，考察了载荷和退火处理(400℃保温30min)对镀层疲劳寿命的影响，并与镍镀层进行了对比。结果表明，在镀液中加入纳米颗粒显著提高了镀层的显微硬度。载荷为60N和140N时，n—Al2O3纳米颗粒的加入提高镀层的疲劳寿命，而n—ZrO2纳米颗粒降低镀层寿命。镀层寿命随载荷的增加而降低。载荷为140N时．退火后的n—Al2O3／Ni和n—ZrO2／Ni镀层寿命高于镍镀层，n—Al2O3／Ni镀层的疲劳寿命降低，而n—ZrO2／Ni镀层寿命大幅度提高。失效分析表明，疲劳裂纹在滚道表面和亚表层同时萌生，并沿镀层内部扩展；镍镀层的断口有明显塑性变形特征，n—ZrO2／Ni镀层呈脆性剥落，退火后其断口塑性变形特征明显。     

Ni/α-Al2O3纳米复合电镀工艺的研究第一部分——纳米α-Al2O3浆料及其镍基复合镀液的制备

采用超声分散和高剪切乳化分散,以及加入一定的分散剂,制备了高浓度(w=15%)的纳米α-Al2O3浆料。该浆料中粉体粒度小,分布范围宽(D(50)=191.3nm),Zeta电位大( 44.3mV),浆料稳定性好(180天无沉降)。采用该浆料制备的镍基纳米复合镀液中,纳米α-Al2O3仍保持较好的分散状态,D(50)=252.5nm,Zeta电位仍为正值( 8.9mV),易于在复合电镀过程中进入复合镀层。     

电沉积Ni-W-P基纳米微粒复合镀层的组织与结构研究

电沉积Ni-W-P基纳米微粒复合镀层的表面形貌和相结构分析表明:镀液pH的增大,镀层表面粗糙,但镀层较厚,稀土的加入能有效细化晶粒。(Ni-W-P)-SiO2、(Ni-W-P)-CeO2纳米微粒复合镀层在镀态时是非晶态结构,而(Ni-W-P)-CeO2-SiO2纳米微粒复合镀层在镀态时是混晶结构。热处理后的(Ni-W-P)-CeO2-SiO2复合镀层是晶态结构。Ni3P相的衍射峰加强,这说明随着热处理温度的升高,镀层的非晶态形态逐渐减弱,镀层逐渐向晶态转变。     

液相沉淀法制备ZrO2/Al2O3纳米复合粉体

以NH4Al(SO4)2·12H2O,ZrOCl2·8H2O,Y(NO)3为原材料,用NH4HCO3作沉淀剂,控制滴定速度小于5 mL/min,采用液相沉淀法制备了超细3Y-ZrO2/Al2O3前驱体.前驱体为分散的碱式碳酸盐,在1 200℃煅烧得到了分散性良好,平均粒径为20 nm的t-ZrO2和α-Al2O3两相分布均匀的纳米复合粉体.X射线衍射分析显示前驱体在煅烧过程中无中间相γ-Al2O3,θ-Al2O3生成.所制备的粉体具有高的烧结活性.在1 450℃烧结后烧结体相对致密度可达97.4%.     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料热稳定性的原位XRD法研究

采用原位聚合反应制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料. 动态高温XRD(20~210℃)分析表明,随着温度的升高,MC尼龙6的α1(200)晶面和α2(002+202)晶面分别发生了收缩和膨胀,纯MC尼龙6和MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的α1和α2晶面热膨胀系数分别为aTα1=-8.8×10-5 ℃-1, aTα2=1.6×10-4 ℃-1和aTα1=-1.7×10-4 ℃-1, aTα2=3.4×10-4 ℃-1. 随着温度的升高,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料相对结晶度逐渐降低,在熔融温度附近结晶结构基本被破坏,在达到升温高点后的降温过程中产生了重结晶,在20~210℃之间的结构变化基本是可逆的. 加入纳米ZnO提高了MC尼龙6的热稳定性,随着纳米材料含量的增加,复合材料的热稳定性呈上升趋势,分散得越好,热稳定性越强;加入纳米ZnO使MC尼龙6的起始降解温度提高1~9℃,最大失重速率时的温度提高.     

高指数表面晶面纳米γ-Al_2O_3的合成及表征

采用水热法合成了具有高指数表面晶面的扁六角片状纳米氧化铝,并用XRD、TEM、SAEDP、HRTEM以及N2吸附-脱附等技术对样品进行了表征,采用电子衍射和高分辨图像对其微观结构和显露晶面进行了研究。结果表明,合成的样品为具有高指数表面晶面的单晶扁六角片状纳米γ-Al2O3,侧表面显露晶面主要是{110}、{752}和{541}晶面族,上下表面主要显露{111}晶面族。纳米γ-Al2O3晶粒的尺寸主要集中在长度65 nm,宽度59 nm,厚度为5.5 nm,大小较为均匀,孔径分布较为集中。