电沉积法制备纳米晶材料

电沉积法是制备完全致密的纳米晶体材料最有前途的方法之一。本文综述了电沉积法制备纳米晶镍及其合金的研究现状及制备方法对纳米晶材料性质的影响。     

块体纳米晶材料制备的研究进展

综述了国内外块体纳米晶材料的制备技术进展及存在的问题，指出了非晶晶化法和深过冷晶化法是两类潜在的块体纳米晶材料制备技术，并对今后的研究及发展前景进行了展望。     

文摘辑要

喷射电沉积块体纳米晶Co-Ni合金工艺的研究 利用扫描电镜显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)等分析方法,研究了工艺参数对电解液喷射电沉积法制备块体纳米晶粒Co-Ni合金沉积成分及结构的影响。结果表明,在本实验条件下,随电解液喷射速度的增加,晶粒尺寸减小;随电解液温度的增加,沉积层中量增大到     

纳米孔结构金属多孔材料研究进展

纳米孔结构金属多孔材料(以下简称金属纳米多孔材料)是近年来纳米技术及多孔材料科学领域引人注目的研究对象.本文综述了近年来金属纳米多孔材料的制备方法(粉末烧结法、脱合金法、胶晶模板法、斜入射沉积法等)、表征技术、应用现状以及最新的研究成果.指出了金属纳米多孔材料研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向.     

稀土Nd超细纳米晶块体的制备及其物理性能

利用放电等离子烧结技术,制备了稀土金属Nd非晶、非晶与纳米晶双相结构和超细纳米晶的块体材料.利用高分辨透射电镜表征了制备材料的显微结构.通过热力学分析,得出Nd超细纳米晶块体材料由hcp相向bcc相转变的温度约为650℃,相对于传统的粗晶材料降低了约200℃.对传统粗晶和超细纳米晶的Nd块体材料分别测定了电阻率、热导率和热膨胀系数及其随温度的变化规律,表明超细纳米晶Nd的电阻率较传统粗晶结构明显升高,而热导率则降低约3倍.     

脉冲电沉积纳米晶镍的力学性能研究

为提高纳米晶镍的显微硬度和抗拉强度,采用脉冲电沉积法制备了不同晶粒尺寸的纳米晶块体镍。利用X射线衍射法分析不同沉积条件的纳米晶镍表面织构和晶粒尺寸。采用超显微微米压痕仪测量表面硬度,利用英斯特朗疲劳试验机进行拉伸试验。结果表明,平均晶粒尺寸为12 nm的纳米晶镍表面显微硬度为598 HV,最大拉伸强度达1360MPa,分别为晶粒尺寸是55 nm的纳米晶镍2.0和1.6倍。另外,晶粒尺寸较小的纳米晶镍伸长率较低。     

摩擦辅助喷射电沉积纳米晶镍的电化学腐蚀行为

采用摩擦辅助喷射电沉积工艺和传统喷射电沉积工艺制备纳米晶镍,用TEM对比分析了二者的组织结构,用电化学极化法研究了2种纳米晶镍层在3.5%NaCl(质量分数)溶液及1 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,摩擦辅助喷射电沉积结晶过程更加均匀,制备的纳米晶镍层组织致密,晶粒细小,平均晶粒达到9.77 nm;在2种腐蚀溶液中,摩擦辅助喷射电沉积制备的纳米晶镍的电化学腐蚀性能均优于传统喷射电沉积;在NaCl溶液中,摩擦辅助喷射电沉积所制纳米晶镍在腐蚀过程中有钝化膜产生。并指出晶粒大小与微观缺陷是影响纳米晶镍耐腐蚀性能的2个重要因素     

刀具和磨具用的纳米结构涂层

纳米结构涂层定义为晶粒尺寸或膜层厚度小于 10 0nm的功能材料。纳米结构涂层包括金属 -金属、金属 -陶瓷、陶瓷 -陶瓷以及附着有固体润滑剂的材料。纳米结构涂层分为纳米晶薄膜结构、膜厚为纳米多层膜结构以及纳米混合相薄膜结构。纳米晶涂层　纳米晶金属或涂层显示出较低的磨损率 ,这种耐磨性能的提高归因于纳米尺寸效应引起的高硬度、高韧性及特殊的裂纹变化和移动机理。例如 ,电沉积制备涂层的晶粒尺寸降到 10nm ,维氏硬度增大3倍。制备纳米晶涂层的关键是保证粒子的纳米尺寸 ,在高温时控制晶粒生长 ,方法包括把纳米粒子首先制成微米粒…     

退火对电沉积纳米晶镍在不同腐蚀液中耐蚀性影响的研究

采用直流电沉积法制备纳米晶Ni镀层,通过电化学法研究了不同热处理温度下电沉积纳米晶镍的耐蚀性。结果表明：电沉积纳米晶镍在200 ℃以下退火,晶粒尺寸变化不明显,300 ℃退火后,晶粒显著增大,但尺寸仍为纳米级;电沉积纳米晶镍经过200和300 ℃的退火处理,有利于改善抗高浓度NaOH和NaCl腐蚀液腐蚀的能力;纳米晶镍在NaOH和NaCl腐蚀液中的耐蚀性能不同,Cl^-对纳米晶镍的腐蚀性远高于OH^-腐蚀。     

纳米晶镍块体的制备及烧结致密度研究

以高能球磨法和直流氢电弧等离子蒸发法两种不同工艺制备纳米晶镍粉体,并结合预压烧结工艺制备了纳米晶镍块体试样,研究了纳米晶镍块体结构、形貌的变化.运用TEM技术观察了两种粉体的形貌,并给出了选区电子衍射图;运用XRD、Archimedes法等分析手段对纳米晶镍块体的致密度及晶粒尺寸进行测定,并对两种试样进行了对比分析,表征结果显示,随着烧结温度的升高,纳米晶镍块体试样的晶体尺寸增大,晶格应变减小,同时致密度增加;高能球磨试样晶粒生长速率和致密度升高速率比等离子蒸发试样的快.     

纳米晶NdFeB薄膜的电沉积机理（英文）

采用直流电沉积法在铜基体表面制备纳米晶NdFeB薄膜。利用扫描电镜、能谱、振动样品磁强计和动电位极化技术对样品进行表征。采用循环伏安和电化学阻抗技术对NdFeB膜电沉积初期的电化学行为进行研究。结果表明,电沉积制备的NdFeB膜的耐蚀性能优于传统烧结法制备的NdFeB膜的耐蚀性能。纳米晶NdFeB磁性薄膜的电沉积初期遵循3D瞬时成核/生长机制,电荷转移为速控步骤。随着外加沉积电位的增大,异质成核/生长逐渐转变为同质成核/生长,因此电沉积过程的电荷转移电阻减小。     

细晶Bi2Te3块体材料的制备及其热电性能

采用惰性气体保护蒸发-冷凝(IGC)法制备了纳米Bi及Te粉末,结合机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)工艺,在不同烧结温度(663～723K)下制备出了n型Bi2Te3细晶块体材料。利用X射线衍射分析(XRD)确定机械合金化粉末和SPS烧结块体的物相组成,借助TEM观察了粉体的粒度及形貌,SEM观察了块体试样断口显微组织结构。在323～473K温度范围内测试了烧结块体的电热输运特性。实验结果表明:纳米粉末合成的细晶Bi2Te3与粗晶材料相比,电输运性能变化不大,热导率大幅度降低,在423K时,热导率由粗晶材料的1.93W/m·K降至1.29W/m·K,并且在693K烧结的细晶块体的无量纲热电优值(ZT)在423K时取得最高ZT值达到0.68。     

项目举荐

铜基表面镍-纳米微粒电沉积复合镀工艺及其镀层性能的研究；高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料制备、装备技术；基于液中放电沉积的金属表面陶瓷层的生成方法与应用。     

金属包纳米晶复合粉的制备方法

本发明涉及一种金属包纳米晶复合粉的制备方法，属于电接触材料技术领域。对多种金属材料采用纳米技术和包覆法，其制备步骤是先将添加物粉如镍粉、氧化锡粉、碳化钨粉、石墨粉等制成纳米晶，其颗粒在13nm左右，然后在添加物粉表面覆盖一层金属，添加物粉的颗粒表面的原子与金属离子呈化学键结合。按照原子扩散方式对复合粉进行处理，便获得颗粒间呈金属键结合的银包氧化物纳米晶的复合粉体。这种复合粉制成的电接触材料，其性能如密度、硬度、电阻率和导电度均达到或超过国外同类材料水平，具有显著的经济效益。     

电沉积微纳米镍的组织结构与力学性能

在氨基磺酸镍体系的镀液中通过直流、脉冲电沉积分别制备了不同晶粒尺寸的块体镍.通过室温单向拉伸实验比较了这些镍的力学性能. 结果表明:拓宽电沉积纳米镍的晶粒尺寸分布可显著提高其塑性,同时,保留较高的强度.所制备的具有宽晶粒尺寸分布(5～120 nm)的平均晶粒尺寸为27.2 nm的纳米镍,抗拉强度为1162～1211 MPa,断裂伸长率为10.4%～11.4%.与平均晶粒尺寸为22.4nm的窄晶粒尺寸分布(5～60 nm)的纳米镍相比,抗拉强度降低约200 MPa,但断裂伸长率提高了3.4%.通过对纳米镍微观组织的TEM观察,揭示了宽晶粒尺寸分布纳米镍中塑性的显著提高源于塑性变形中大晶粒(100 nm以上)内存在类似传统粗晶材料中的晶内位错滑移.     

反应合成银氧化锡电接触材料导电性能研究

采用反应合成技术和传统粉末冶金技术制备银氧化锡(AgSnO2)电接触材料。对AgSnO2块体材料进行导电率测试和X射线衍射分析，对块体材料及冷拉拔的AgSnO2线材进行显微组织分析(扫描电镜、透射电镜)。研究结果表明：采用反应合成技术可以在银基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒，制备AgSnO2电接触材料；反应合成法制备的AgSnO2材料中，微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成；反应合成法制备的AgSnO2电接触材料较传统粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料具有更高的导电性；采用反应合成法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag和SnO2的结合状态使材料的加工性能和导电性能同时得到改善和提高。     

文摘辑要

电沉积技术在纳米多层薄膜材料制备中的应用对纳米多层膜的研究进行了综述,讨论了单槽法、双槽法电镀纳米多层膜的原理,介绍了纳米多层膜的电沉积机制。总结了近年来人们对研究纳米多层膜所做的工作,分析了纳米多层膜的发展趋势。     

电镀与环保2008年第5期

电沉积技术在纳米多层薄膜材料制备中的应用对纳米多层膜的研究进行了综述,讨论了单槽法、双槽法电镀纳米多层膜的原理,介绍了纳米多层膜的电沉积机制。总结了近年来人们对研究纳米多层膜所做的工作,分析了纳米多层膜的发展趋势。     

碳化帆颗粒尺寸对纳米晶硬质合金组织和性能的影响

利用原位还原碳化反应制备纳米尺度的WC-Co复合粉体,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出纳米晶WC-Co硬质合金块体材料。分析了晶粒长大抑制剂碳化钒(VC)颗粒尺寸对纳米晶硬质合金的显微组织、晶粒尺寸及分布和力学性能的影响。结果表明:当VC的粒径减小到100 nm以下时,利用快速烧结技术可制备得到平均晶粒尺寸约为70 nm的致密WC-Co硬质合金块体材料,其物相纯净,晶粒尺寸分布均匀,维氏硬度为19.84 GPa,断裂韧性达到12.10 MPa·m1/2。     

《材料保护》2010年第5期

目前,对纳米材料耐蚀性的研究结论不同,对其腐蚀机制的见解也不统一。通过脉冲电沉积方法制备纳米晶Ni沉积层。采用浸泡法和电化学方法研究了纳米晶Ni沉积层在3.5%NaCl(质量分数)和纳米晶镍电沉积层在NaCl和NaOH溶液中的耐腐蚀能