镁合金阳极氧化膜封孔处理的研究进展

封孔是进一步提高镁合金阳极氧化膜耐蚀性的有效方法,主要方法有沸水、铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐、溶胶-凝胶以及有机物封孔,本文对以上几种方法进行了全面综述。鉴于镁合金阳极氧化膜封孔技术目前还不成熟,需加强这方面研究以满足镁合金阳极氧化工业应用。     

AL5252铝合金阳极氧化及封孔处理后的性能

AL5252铝合金在使用中易遭受腐蚀。先对AL5252铝合金阳极氧化再作封孔处理,对比分析了其封孔前后的表面与截面形貌、膜基结合强度和表面粗糙度等。结果表明:AL5252铝合金阳极氧化后表面形成了形状、大小不规则的多孔型氧化膜,封孔后膜表面呈蜂窝状,生成勃姆石和镍的氢氧化物沉淀并封闭了氧化膜的多孔层,使之具有较好抗腐蚀能力;阳极氧化膜与基体结合强度较高,但封孔后膜基结合强度略微降低,膜表面粗糙度增高。     

铝阳极氧化膜中温封孔工艺研究

铝阳极氧化膜的常温封孔工艺应用广泛,但厚膜封孔比较困难,染色膜封孔时多数染料都会流色,导致封闭质量不佳.为此,研究了一种新型的铝阳极氧化膜中温封孔工艺,并筛选了抑灰剂、封闭盐及其他辅助成分,研制出MS-05中温封孔剂,其分为A型和B型两种产品,其中A型是无氟、无镍的环保型封孔剂,B型是醋酸镍型封孔剂.与日本同类产品进行对比的结果表明:A型不适用于染色膜的封孔,但对无色和电解着色膜具有优异的封孔质量;B型与日本同类产品等效,适应于包括染色膜在内的所有阳极氧化膜,解决了厚膜封孔及染色膜封孔的问题.此外,还对常温封孔和中温封孔两种类型的封孔工艺的优劣做了分析和讨论.     

铝合金铬酸阳极氧化膜的低铬封孔工艺研究

通过封孔试验、盐雾试验、膜层连续性试验和油漆附着力试验,研究了铝合金封孔溶液在不同工艺条件下对铬酸阳极化膜层性能的影响,提出了一种低铬、高耐蚀的铝阳极氧化膜封孔工艺,采用该低铬新工艺的铝铬酸阳极化膜层性能不低于传统的高铬封孔.     

封孔处理对ZLl08铸铝微弧氧化膜性能的影响

微弧氧化膜表面的微孔对氧化膜性能有较大的影响。采用硅酸钠、沸水和常温封孔剂对ZLl08铸铝微弧氧化膜进行了封孔处理,研究了封孔处理对微弧氧化膜性能的影响。结果表明：封孔处理后,微弧氧化膜表面形貌发生了变化,膜厚略有增加,表面硬度显著下降,耐蚀性提高。3种封孔工艺中,硅酸钠封孔后微弧氧化膜表面硬度最高,耐蚀性最好。     

封孔处理对ZLl08铸铝微弧氧化膜性能的影响

微弧氧化膜表面的微孔对氧化膜性能有较大的影响。采用硅酸钠、沸水和常温封孔剂对ZLl08铸铝微弧氧化膜进行了封孔处理,研究了封孔处理对微弧氧化膜性能的影响。结果表明：封孔处理后,微弧氧化膜表面形貌发生了变化,膜厚略有增加,表面硬度显著下降,耐蚀性提高。3种封孔工艺中,硅酸钠封孔后微弧氧化膜表面硬度最高,耐蚀性最好。     

复合封孔对铸铝阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了沸水、醋酸镍溶液和稀土盐封孔对铸铝阳极氧化膜耐蚀性的影响.采用能谱仪(EDXA)分析封孔后阳极氧化膜的成份,采用极化曲线研究氧化膜的耐蚀性.结果表明,经过2种稀土盐复合封孔处理的阳极氧化膜比单一稀土盐封孔氧化膜的耐蚀性明显提高;经过醋酸镍封孔处理的氧化膜在中性、酸性和碱性NaCl溶液中也都具有良好的耐蚀性,但经过长时间的浸泡后,其耐蚀性下降较快,而经复合封孔处理的氧化膜经过长时间浸泡后仍保持良好的耐蚀性.     

铝厚膜常温封孔剂的研制

由氟碳表面活性剂FC—4、硅偶联剂RJ—02及异戊醇配制了铝厚膜常温封孔添加剂并研究了它在Ni—F封孔液中的作用。试验结果表明，该封孔剂能抑制封闭粉霜并能通过延长封孔反应实现厚膜封孔。在Ni—F厚膜封孔液中添加ZrF6^2-及BF4^-不仅可以稳定槽液中的F^—及H^ ，而立可以促进厚膜封孔。     

铝合金阳极氧化膜中温封孔工艺

为了提高铝合金阳极氧化膜的封孔质量,研究了中温封孔处理的pH值、时间及温度等参数对封孔质量的影响,采用无硝酸预浸及有硝酸预浸的磷铬酸法对封孔质量进行检测,获得了中温封孔的最佳工艺条件：pH值5．5～6．5,温度不低于52℃,封孔时间不小于1min／μm。     

医学外用铝合金多功能涂层的电化学制备

采用4因素3水平的正交实验,确定经阳极氧化铝合金后在其表面进行电解着色铜的最佳工艺,并用TiO2溶胶对着色膜进行封孔处理。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对涂层的形貌、成分分布、结构等进行表征,研究涂层的耐蚀性、耐擦拭性、亲水性、光催化性、抗菌性等。结果表明,氧化膜为砖红色,厚约40~50μm,主要由非晶态的氧化铝构成,铜纳米粒子和TiO2沉积在孔中。经电化学氧化着色和TiO2封孔后形成了耐蚀、装饰、亲水、光催化、抗菌的多功能涂层,其性能较沸水封孔的涂层有很大提高,可用于医学外用设备。     

PET/PE复合材料最佳热封工艺参数研究

PET/PE复合薄膜广泛应用于食品和药品包装,但在生产过程中存在热封质量不稳定的问题,为了探索PET/PE复合薄膜热封质量的影响因素,采用热封机对复合材料进行热封,并用拉伸实验对热封强度进行测试,比较分析了热封方向、热封温度、热封速度对热封质量的影响作用,总结得出了PET/PE复合薄膜的最佳热封工艺参数。     

稀土元素对镀锌层三价铬彩色钝化膜耐蚀性的影响

为了提高三价铬彩色钝化膜的耐蚀性,在三价铬钝化液中加入稀土元素(La3+,Ce3+,Ce4+),通过乙酸铅点滴试验、Tafel曲线和盐水浸泡试验研究了稀土元素含量对镀锌层彩色钝化膜耐蚀性的影响。结果表明,加入稀土元素后,不用进行封闭处理也能提高钝化膜的耐蚀性,其中Ce4+的作用最显著,当钝化液中Ce(SO4)2.4H2O浓度为5.0 g/L时:钝化膜乙酸铅点滴耐蚀时间由镀锌层的19.33 s提高到157.56 s;腐蚀电位由-1.006 V正移至-0.982 V,腐蚀电流密度由3.268×10-5A/cm2减小到1.116×10-5A/cm2;耐盐水腐蚀能力提高,浸泡336 h仍未出现锈点,失重缓慢;钝化膜呈均匀的黄绿色,表面形成了均匀、平滑、较深的构槽,有利于提高膜层的耐蚀性。     

化学镀镍磷层氯酸盐钝化膜的耐蚀性能及耐蚀机理

铬酸盐钝化可以提高薄的化学镀镍层的耐蚀性,防止镀层在空气中变色。为消除铬对环境的影响,开发了无铬钝化工艺。常温下,将化学镀镍磷试样浸入无铬钝化液中浸泡3 min,在镀层表面制备了无色钝化膜。通过孔隙率测试、盐雾试验、极化曲线、扫描电镜及XPS能谱分析,对钝化膜的耐蚀性和成膜机理进行了研究。结果表明:镀层经钝化后耐变色性能获得极大提高,孔隙率由45个/dm2降低到3个/dm2;自腐蚀电位从-407 m V正移至-303 m V;自腐蚀电流密度降低了1个数量级以上;中性盐雾试验暴露100 h后保护评级由5级提高至10级。由此可见:钝化膜显著降低了化学镍磷镀层的孔隙率,并大大提高了化学镀镍层的耐蚀性。最后通过XPS发现,钝化膜主要物相组成为Ni O和Ni(OH)2。     

Oxygen implanted Ni/NiO exchange bias system: fabrication, structure and magnetic property

Ion implantation is used to build a nanometer scale anti-ferromagnetic (AFM) cluster embedded exchange bias (EB) system. Ni film with a thickness of 100 nm is deposited on the Si (100) substrate using magnetron sputtering, 140 keV O+ is chosen to implant into the Ni film to form NiO AFM clusters, of which the size is estimated by X-ray diffraction based on synchrotron radiation (SR-XRD). By measuring hysteresis loop after field-cooling, significant shifts of loop along the applied field are observed. By increasing the implantation dose up to 3 x 10(17)/cm2 and annealing samples in N2 atmosphere, we discuss the origin of EB effect observed and the size confinement effect which lowers down the Néel temperature (T(N)) of NiO cluster to below room temperature.     

铝及铝合金阳极氧化膜常温封闭技术

为提高铝及其合金氧化膜的耐蚀性和耐污能力,必须对膜作常温耐封闭处理。为此,研究了在GA-93（A）封闭剂中添加环己酮,减少缓冲剂的用量,以提高铝及其合金氧化膜常温封闭质量的方法。讨论了封闭材料表面的影响,结果表明,封闭后的材料表面质量符合ISO3210要求。用本封闭剂处理的铝材料表面光滑。     

添加La_2O_3对搅拌摩擦加工制备Ni/Al复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工(FSP)方法在Al基体中添加微米级Ni粉及(Ni+La_2O_3)混合粉末,制备Ni/Al及(Ni+La_2O_3)/Al复合材料。采用SEM、EDS及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析,采用室温拉伸试验对Ni/Al、(Ni+La_2O_3)/Al复合材料力学性能进行了测试。结果表明:Ni/Al复合材料中主要成分为Al、Al3Ni和Ni粉团聚物,Ni粉团聚物尺寸粗大,形貌呈壳-核结构,核为团聚的Ni,壳为Al3Ni增强相层;La_2O_3对Al-Ni原位反应有较大影响,能够强化Al-Ni原位反应,生成更多增强相;La_2O_3阻碍了Ni粉的相互吸附和聚拢行为,从而减少了团聚现象;(Ni+La_2O_3)/Al复合材料的抗拉强度可以达到186 MPa,与Al基体(抗拉强度72 MPa)、纯Al FSP(抗拉强度90 MPa)、Ni/Al复合材料(抗拉强度144 MPa)相比,其抗拉强度分别提高了158%、107%、29%。     

直流磁控溅射Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动记忆合金薄膜的XPS研究

采用直流磁控溅射技术沉积了Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动形状记忆合金薄膜.XRD结果表明,Ni49.54Mn29.59Ga20.87薄膜室温下为5层调制型结构马氏体.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,放置于空气中2个月的沉积态薄膜表面吸附少量氧和碳杂质.随Ar 刻蚀深度的增加,表面C杂质易被剥蚀掉,而部分氧杂质以MnO状态存在;Ni、Mn、Ga元素含量由薄膜表面向内层逐渐增加,化学价由正价向零价转变.     

Sputter alloying of Ni,Ti and Hf for fabrication of high temperature shape memory thin films

Abstract

In the present paper, the fabrication and characterisation of typical high temperature Ni(Ti+Hf) alloyed thin films produced by simultaneous sputter deposition from separate elemental Ni, Ti and Hf targets are presented. Film composition, determined by energy dispersive X-ray spectroscopy, was controlled by adjusting the ratio of powers applied to each target. Films deposited at room temperature had an amorphous structure and subsequent annealing at 550°C was carried out in a high vacuum environment, based on crystallisation temperature evaluation by differential scanning calorimetry (DSC). High temperature martensitic transformation, confirmed by DSC and variable temperature X-ray diffraction (XRD), was achieved by deposition of (Ti+Hf) rich Ni–Ti–Hf films. Any slight change of composition towards Ni rich reduced the transformation temperature. Atomic force microscopy and XRD illustrated that the films had a fine grain structure (～100 nm). One way shape memory effect was observed at ～200°C in a film with composition of 15·6 at.-%Hf.     

Epitaxial growth of Ni films sputter-deposited on a GaAs(001) surface covered with a MgO film

We studied the epitaxial growth of a Ni film prepared on a GaAs(001) substrate covered with a thin epitaxial MgO buffer film, assuming that this buffer film plays a key role in the epitaxial growth of the Ni film. The MgO and Ni films were deposited by radio-frequency magnetron sputtering of the MgO and Ni targets in pure Ar gas. First, a MgO film of thickness ranging from 78 to 4.4 nm was deposited on the GaAs(001) substrate at a temperature ranging from ambient temperature to 700 °C, and then, a 136-nm-thick Ni film was deposited on the MgO/GaAs substrate at a temperature range 300-500 °C. Using transmission electron microscopy and X-ray diffractometry, we showed that the MgO film grows with the epitaxial relationship MgO(001)[001]//GaAs(001)[001] on GaAs(001) at 500 °C, and that the structure of the Ni film depends on three factors: the MgO/GaAs substrate temperature, the MgO thickness, and the annealing condition of the MgO/GaAs substrate before the Ni deposition. In conclusion, we proved that the Ni film grows with the epitaxial relationship Ni(001)[001]//MgO(001)[001]//GaAs(001)[001] on MgO/GaAs with the 4.4-nm-thick MgO film when the MgO/GaAs substrate is annealed in situ at room temperature before the Ni deposition and maintained at 300 °C during the Ni deposition.     

Mo2Ni3Si/NiSi复合材料涂层的滑动磨损行为

以Mo-Ni-Si合金粉末为原料，使用激光熔敷技术在1Crl8Ni9Ti不锈钢基材表面制备出Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层．应用OM，SEM，EDS和XRD方法分析了涂层的显微组织．Mo2Ni3Si／NiSi复合材料涂层由初生的Mo2Ni3Si三元金属硅化物树枝晶和枝晶间的Mo2Ni3Si／NiSi共晶组织组成．在常温和高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性能．在常温滑动磨损条件下，Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层的质量损失随着载荷的增加缓慢增加；在高温滑动磨损条件下，Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层的质量损失随着温度的升高缓慢下降．