碳骨架上改进的瓦特镀液体系制备多孔镍层

通过扫描电镜、能谱仪、孔隙率测试和万能材料拉伸试验机对改进的瓦特镀液体系制备的多孔镍层的形貌、成分、孔隙率和压缩性能进行了研究,确定了改进的瓦特镀液配方及工艺条件。结果表明:制备的多孔镍层的孔隙是五边形窗体所组成的空间十二面体结构单元在三维空间的拓扑分布,多孔镍层表面平整、光洁,孔隙率为85%~90%,成分为纯镍。最优配方制备的多孔镍层的抗压强度为1.74MPa,弹性模量为0.054GPa。     

电沉积法制备纳米晶Ni-Co合金镀层

在氨基磺酸盐镀液体系中,采用电沉积法制备了纳米晶镍镀层和四种纳米晶Ni-Co合金镀层,采用FESEM、EDS和XRD表征了镀层的表面形貌、成分和晶体结构。结果表明,镍镀层和四种Ni-Co镀层的晶体结构都是简单面心立方结构;与镍镀层相比,Ni-Co合金镀层的平均晶粒尺寸减小,且当镀层钴含量为41.3%时,Ni-Co合金的平均晶粒尺寸最小为14.6 nm。在一定范围内,钴含量的增加有利于改善Ni-Co合金镀层的表面质量以及实现晶粒细化。     

镍-碳纳米管复合电刷镀层的制备及其性能

利用电刷镀方法在45钢上制备了镍–碳纳米管(CNTs)复合镀层,并对其组织形貌、孔隙率、显微硬度和磨损性能进行了探讨。结果表明,碳纳米管的加入改善了镀层的组织形貌,使得晶粒更加细密、均匀,镀层表面粗糙度更小。当CNTs质量浓度为2g/L时,镀层厚度达到最高,为0.38μm;孔隙率最小,为0.3个/cm2;显微硬度最大,为680HV;磨损质量损失最小,减少量为25.6%。     

氨基磺酸盐镀镍的微观织构与硬度

采用氨基磺酸盐镀液电沉积镍层,通过WLI,SEM,XRD和MHT对镀层的三维形貌、微观织构及硬度进行分析。结果表明:在镀液中不含添加剂的情况下,随着阴极电流密度的增加,镀层晶粒细化,但镀层致密性变差且硬度呈近似线性关系降低;镀液中加入适量添加剂后,镀层衍射谱特征和各晶面的择优取向度无明显改变,但在相同阴极电流密度下所得镀层的晶粒更加细小且硬度有所提高。     

稀土元素对机械镀锌层性能的影响

采用机械镀锌工艺,在镀层形成过程中添加某种稀土盐获得机械镀锌层。测定了镀层的电化学腐蚀参数、镀层孔隙率、元素谱线及镀层断面形貌。讨论了稀土含量对镀锌层电化学腐蚀性能、孔隙率的影响。研究结果表明:稀土能显著改善机械镀锌镀层的耐蚀性能和提高镀层的致密性;镀层耐蚀性随稀土添加量增加呈先提高后降低趋势;当稀土加入量为2%时,锌镀层耐蚀性最好,致密性最高。     

双向脉冲电镀纳米级镍镀层耐腐蚀性能研究

用直流电沉积法制备了普通光亮镍镀层,同时用双向脉冲电镀制备了纳米级镍镀层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法研究了镀层的晶粒尺寸、组织结构和表面形貌,通过孔隙率测定、盐雾试验、静态浸泡腐蚀失重试验和电化学方法等测试了镀层的耐蚀性能。结果表明,采用双向脉冲电流制备的纳米级镍镀层的耐蚀性明显优于普通直流镍镀层。     

高孔隙率微观多孔泡沫铁的制备

采用导电聚氨酯泡沫为基体,在以Fe Cl2为主盐的体系中利用电沉积/氢还原处理方法制备了高孔隙率、微观多孔的泡沫铁。结合X射线衍射仪、扫描电镜及压缩应力-应变曲线测试,研究了工艺条件对泡沫铁微观形貌及抗压性能的影响。结果表明:溶液p H为2,电流密度4 A/dm2,沉积时间16 h,在氮气气氛中600°C直接快速焙烧并随炉冷却,可获得高孔隙率、微观多孔、力学性能良好的泡沫铁,其孔隙率达90%,抗压强度约4.5 MPa。超声波辅助电沉积有利于提高泡沫铁的抗压强度,但其孔隙率有所下降。     

工艺因素对氨基磺酸盐电镀的影响及优化

针对镍钴镀层抗拉强度不能满足工业需求的问题,为改进氨基磺酸盐镀液的电镀工艺,采用电化学工作站、电子万能试验机、显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法,设计正交试验,研究温度、主盐浓度和电流密度等因素对电镀反应极化曲线、电化学动力学参数、电镀层抗拉强度、硬度、晶体结构及表面形貌等性质的影响;通过对抗拉强度进行正交和单因素分析,优化得到了最佳实验方案。结果表明：镍盐浓度对电极交换电流密度j⁰有显著正影响,相应j⁰值范围是0.002 mA/dm²～1.640 mA/dm²;钴盐浓度对析氢副反应有负影响,可降低析氢效率至0.3%;工艺因素对于抗拉强度和硬度的影响程度分别是：温度>钴盐浓度>电流密度>镍盐浓度和温度>电流密度>钴盐浓度>镍盐浓度;优化结果：当氨基磺酸镍400 g/L、氨基磺酸钴30 g/L,温度为50℃,电流密度为3 A/dm²,其抗拉强度达到853 MPa,维氏硬度为234 HV;温度对氨基磺酸盐电镀体系的性...     

超声波功率对Ni-Co/ZrO2复合电沉积的影响及电化学研究

在氨基磺酸盐电解质溶液中,采用超声波辅助电沉积的方法,于纯铜板表面制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合镀层的表面形貌、相结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:超声波功率直接影响复合镀层中纳米微粒的复合量,从而影响复合镀层的结构和性能。超声波功率为240 W时所得复合镀层的显微硬度最高,纳米微粒的复合量最大,耐蚀性最强。同时,超声波功率为240 W时引起的阴极极化最大,有利于纳米微粒与基质金属的共沉积。     

热处理对氨基磺酸盐镀镍层性能的影响

基于非硅微器件材料的特殊性能要求,研究了热处理对氨基磺酸盐镀镍层热稳定性的影响。随热处理温度升高,镍镀层的硬度先缓慢下降,高于300°C后则急剧降低。镍镀层晶粒变粗、晶界减少及受外力作用时易变形是热处理后镍镀层硬度降低的主要原因。热处理温度对镍镀层耐蚀性的影响不显著。热处理温度低于400°C时,镍镀层与Cr/Cu、Ti基的结合强度随热处理温度的升高而显著增强。因此,氨基磺酸盐镀镍层在低于300°C的环境中使用时,其性能基本稳定。     

Ni-Al2O3复合镀层的微观形貌与其耐磨耐蚀性能

测试了Ni基超细Al2O3粉复合镀层的耐磨性,测定了该镀层的孔隙率和耐蚀性,用电子显微镜观察复合镀层的微观形貌。结果表明,随镀液温度升高,复合镀层晶粒细化;随电流密度的增加,复合镀层晶粒变粗。当超细氧化铝粉体全部被镍包覆且复合镀层的晶粒细致时,耐磨性最好。当复合镀层的结晶较细致或氧化铝粉的含量较高时,其孔隙率较低。在较高的镀液温度(65℃)和较高的电流密度(3.5~4 A/dm2)时,镀层的耐盐雾性能较好。     

单因素法筛选氨基磺酸电镀镍添加剂

为得到综合性能良好的镍镀层,用氨基磺酸盐型镀液为基础镀液,以镀层结合强度、气孔率、沉积速率和光亮度等性能为评判标准,通过单因素实验法筛选综合作用良好的添加剂。与B#、C#、D#、E#、F#相比,A#对综合性能的改善效果最理想。另外,为了保证既能达到目的,又不浪费材料。此外,电流密度作为电镀过程的一个重要工艺参数,它不仅影响电镀镍的光亮性,而且影响着电镀镍的沉积速率和镀层形貌。综合可得,添加剂A#添加量为A2,电流密度为2 A/dm2时,所得综合性能较优。     

镍渣混凝土的试验研究

基于镍渣的微集料效应研究了不同掺量的镍渣对混凝土抗压强度的影响,并采用压汞法和扫描电镜分别对镍渣混凝土的孔结构和微观形貌进行研究.结果表明:当镍渣掺量为20％时,混凝土的抗压强度最大,当镍渣掺量为50％时,混凝土抗压强度最小;0.50水胶比下不掺加镍渣混凝土、掺加20％镍渣混凝土和掺加50％镍渣混凝土在28 d的孔隙率分别为25.4％、22.3％和31.4％;掺加20％镍渣在28 d、60 d和90d的孔隙率分别为22.3％、19.8％和17.2％;掺加20％镍渣可有效降低混凝土孔隙率,细化孔径.     

硼砂对粉煤灰多孔玻璃结构及性能的影响

选用粉煤灰和碎玻璃为基础原料,以碳酸钙为发泡剂,采用粉末烧结法制备多孔玻璃.采用SEM对试样微观形貌进行表征,并对成品表观密度、抗压强度、孔隙率等性能进行测定,研究添加剂硼砂对多孔玻璃孔径及其分布、孔隙率和性能的影响.实验结果表明,硼砂的添加起到了明显的助熔作用,并稳定了多孔玻璃孔径分布,且硼砂添加量为3.5%时效果较好,孔径分布均匀,孔隙率为48%左右.     

氨基磺酸盐体系复合电镀镍?金刚石溶液的添加剂研究

以氨基磺酸盐镀镍液在黄铜基体上进行镍-金刚石复合电镀,采用正交试验考察了金刚石添加量以及FC-001全氟环氧烷基类非离子表面活性剂、双十二烷基二甲基氯化铵(D1221)和乙二胺四乙酸(EDTA)这三种添加剂的配比对镀层结合强度与孔隙率的影响,确定了最优镀液配方为:Ni(NH_2SO_3)_2·7H_2O 500~550 g/L,NiCl_2·6H_2O 10~12g/L,H_3BO_3 35~40g/L,金刚石80 g/L,FC-001 0.15 g/L,D1221 0.2 g/L, EDTA 1.5 g/L。所得镀层结合强度为17.305 MPa,孔隙率0.062。偏光显微镜和扫描电镜观察显示,金刚石在镀层中分布较均匀,其复合量为47_(-7)~(+20)个/cm~2。该工艺适用于制备金刚石线锯。     

多孔碳纸上电沉积镍硫合金及其表征

以多孔碳纸为基体,在25°C下以恒电流电沉积方法制备了Ni–S合金。电镀液的组成为NiSO_4·6H_2O 60.0 g/L,Na_2S_2O_3·5H_2O 16.0 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 14.0 g/L,(NH_4)_2SO_4 29.8 g/L。通过X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等测试手段对所得复合材料的微观结构、形貌和组分进行了表征。结果表明,在碳纸上得到的镍硫合金镀层致密均匀,硫和镍沉积到碳纤维的表面和由碳纤维形成的微孔中,镀层的含硫量为9.89%(质量分数)。测得0.2C倍率下该复合材料作为锂硫电池正极的首次放电比容量为940 mA·h/g。     

表面活性剂OP-10对硫酸盐镀镍的影响

研究了非离子型表面活性剂OP-10对硫酸盐镀镍镀层硬度、内应力、表面形貌、孔隙率及电解液阴极电流效率、分散能力和阴极极化的影响。采用X-射线衍射仪分析了镍镀层微观结构。结果表明,加入适量的OP-10能细化镍镀层的晶粒尺寸,0.4mL/L OP-10使镍镀层表面出现大量凹坑。随着OP-10的增加,镍镀层的硬度和拉应力增大,孔隙率减小,而电解液的电流效率、分散能力变化不大。在较低的过电位下,OP-10能显著增加镍沉积的极化电位。分析表明,当ρ(OP-10)在0～0.3 mL/L时,镍镀层的结晶取向为(200)面;当ρ(OP-10)为0.4 mL/L时,镍镀层的结晶取向则转变为(400)面。     

镍-硼合金镀层的硬度和耐磨性

在以氨基磺酸镍为主盐、硼氢化钠为硼源的电解液中,采用恒流电镀法于铜基底表面制备了镍-硼合金镀层。采用相似的方法制备了纯镍镀层和镍-铁合金镀层作为对照。使用真空退火炉对镍-硼合金镀层进行热处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对镀层的晶体结构和表面形貌进行了表征和分析,采用显微硬度计和摩擦磨损试验机对镀层的硬度和耐磨性进行了测试。通过扫描电子显微镜观察表面摩擦磨痕形貌,分析镀层摩擦磨损机制。结果表明:镍-硼合金镀层表面光亮平整,硬度可达7 000~8 000 MPa;经过300℃热处理后硬度可达到11 000MPa。镍-硼合金镀层的耐磨性比镀镍层和镍-铁合金镀层的有很大的改善。     

镍基TiO2复合电极的制备及电催化析氢性能

在含有TiO₂颗粒的氨基磺酸体系镀镍液中通过电沉积制备了Ni/TiO₂复合镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对镀层进行表征的结果显示,TiO₂颗粒成功地沉积在镍镀层中,并改变了镍镀层的表面微观形貌和相结构。通过极化曲线、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱(EIS)、计时电位曲线等电化学测试考察了不同TiO₂质量浓度下所得Ni/TiO₂复合镀层的析氢活性和稳定性。与Ni镀层相比,Ni/TiO₂复合镀层显示出更高的析氢催化活性。TiO₂表面存在的羟基有利于析氢反应中氢吸附原子的形成,提高了析氢反应速率。在10 mA/cm²的阴极电流密度下,以6 g/L TiO₂制备的复合镀层表现出较低的析氢过电位(310 mV),具有最高的析氢活性。     

碳化硅多孔陶瓷膜支撑体的制备与性能研究

采用碳化硅为骨料,膨润土、甲基纤维素、滑石粉、活性炭等为添加剂制作多孔材料。通过电子显微镜扫描、抗弯抗压测试等技术,对材料孔隙率、通透率、抗弯抗压强度、微观形貌等进行分析。结果表明,当压制压力1.5 MPa,烧结温度1300℃,配比为膨润土5%,甲基纤维素5%,滑石粉5%,活性炭6%,所得样品孔隙率可达43.5%,纯水通量约为13.2m~3/m~2·h,抗弯强度可以保持在13 MPa左右。