氧化铝陶瓷表面化学镀镍工艺及镀层性能研究

目的在氧化铝陶瓷表面化学镀金属镍镀层,研究施镀时间对Al_2O_3陶瓷表面化学镀镍层的表面形貌、组织结构、显微硬度、表面粗糙度和镀镍层结合力的影响。方法所用镀液组成及工艺参数为:NiSO_4·6H_2O_25g/L,NaH_2PO_2·H_2O 22g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 64g/L,(NH_4)SO_4 62g/L,pH=5.0~6.0,水浴加热至90℃,施镀时间1~4h。采用NovaNanoSEM50型场发射扫描电子显微镜观察镀层的表面微观形貌,采用TH765型自动显微硬度仪测试镀层硬度,采用OLS4000型三维形貌测量仪测量镀层表面粗糙度,采用压入法和热震试验评价镀层的结合性能。结果施镀时间为1~4h时,1h镀层表面金属光泽性好,呈银白色,4h镀层表面更为细腻,但表面光泽性较差。随着施镀时间的增长,Al_2O_3陶瓷表面化学镀镍层表面越光滑,显微硬度越大。不同施镀时间下的化学镀层均没有出现起泡、片状剥落或者与氧化铝基体分离等现象。结论施镀时间为1~4h时,在温度和pH不变的情况下,随着施镀时间增加,化学镀镍层厚度变化不大,但是镀层颗粒更细小,显微硬度明显提高,表面粗糙度降低,镀层结合力良好。     

工艺参数对连续碳纤维表面电磁搅拌化学镀镍的影响

目的解决连续碳纤维在镀覆过程中易出现黑心现象以及无法完全浸泡于镀液中的问题,制备镀层均匀的连续碳纤维镍镀层。方法引入外加电磁搅拌对连续碳纤维进行化学镀镍,研究了施镀时间、镀液温度、镀液pH值以及电磁搅拌转速对连续碳纤维表面微观形貌及镀层沉积速率的影响规律。结果当搅拌转速一定时,随着施镀时间、镀液温度、镀液pH值的不断增加,碳纤维表面镀层逐渐变得均匀完整,且镀层厚度逐渐增大。但当施镀时间超过20 min,镀液温度超过75℃,镀液pH值超过8时,镀层表面沉积了大量形状不一的胞状镍颗粒,形成粗糙的表面形貌。镀层的沉积速率随着镀液温度、镀液pH值的升高而增大。当搅拌转速由200 r/min增加到300 r/min时,镀层的沉积速率随着搅拌转速的增加而不断增大;当搅拌转速由300 r/min增加到400 r/min时,镀层的沉积速率随着搅拌转速的增加而不断减小。结论电磁搅拌辅助连续碳纤维化学镀镍的最佳施镀工艺参数为:施镀时间15~20 min,镀液温度75℃,镀液pH为8,搅拌转速200~250 r/min。采用此工艺参数能获得表面致密、均匀完整的镍镀层。     

针织器材用T10A钢表面化学镀镍工艺

为了在T10A钢表面得到厚度薄且孔隙率较低的化学镀镍层,运用单因素分析法,考察了施镀温度、施镀时间、硫酸镍质量浓度和次磷酸钠质量浓度对化学镀镍层厚度及孔隙率的影响,并初步得到各因素指标的适宜浓度范围。在此基础上,通过正交试验法,确定了化学镀镍的最优工艺配方:硫酸镍25g/L,次磷酸钠25g/L,醋酸钠25g/L,辅助配位剂25g/L,光亮剂2g/L,硫脲2mg/L,pH=4.0,施镀温度70℃,施镀时间10min。正交试验的极差分析表明:在施镀温度、施镀时间、硫酸镍质量浓度和次磷酸钠质量浓度4个因素指标中,硫酸镍质量浓度对于镀层厚度、孔隙率及镀层显微硬度的影响都最大;且采用该化学镀镍配方,可获得孔隙率为12点/cm2,镀层厚度为4.1μm及镀层显微硬度为487HV0.1的镀层。     

Al2O3陶瓷表面化学镀镍工艺及其低温连接

进行了Al2O3陶瓷表面的化学镀镍处理,对Al2O3陶瓷表面前处理工艺各个工序进行研究,制定了前处理流程.研究了硫酸镍浓度、次亚磷酸钠浓度、施镀温度、施镀时间等对镀层沉积速率的影响,对镀层进行了金相分析,在此基础上得到化学镀镍的优化工艺.进行了镀镍后Al2O3陶瓷低温钎焊工艺试验,研究了不同化学镀工艺条件对接头组织及力学的影响.结果表明,在试验条件下,硫酸镍、次亚磷酸钠浓度等化学镀工艺,焊接温度、焊接时间及压力等焊接工艺对接头组织及力学性能均有重要的影响.     

碳纤维化学镀镍工艺参数的优化研究

研究了镀液pH值、施镀温度及施镀时间等工艺参数对碳纤维化学镀镍层厚度的影响，并研究了施镀时间与镀镍碳纤维导电性之间的关系，最终得出了较理想的碳纤维化学镀镍工艺参数。结果表明，采用优化后的工艺参数施镀，所得镀镍碳纤维镀覆均匀、光泽性好、镀层结合力强，导电性显著提高。     

复合化学镀几个关键工艺因素研究

为使化学镀镍-磷合金镀层具有更高的硬度,进一步提高其耐磨、耐蚀的性能,利用化学复合镀技术制备出镍-磷-纳米Al2O3复合镀层,并研究了pH值、温度、固体颗粒含量等几个关键工艺因素对镀液的稳定性、镀速和镀层磷含量的影响,特别是对固体颗粒的分散方法进行了较深入的研究.结果表明,在合适的工艺条件下,即当镀液的pH值为4.4～4.6,施镀温度(90±2)℃,颗粒含量12～14g/L,采用机械搅拌加超声波分散,机械搅拌转速200～250r/min,超声波分散频率40kHz时,可获得性能良好的复合镀层.     

沉积时间对镁合金表面化学镀镍磷合金的影响

沉积时间是影响化学镀镍磷合金最重要的工艺参数之一。采用不同施镀时间在AZ31镁舍金表面进行化学镀镍磷合金,分析了这一主要工艺参数对镀层的硬度、沉积速率、耐腐蚀性、微结构及形貌等的影响,拟对这6．5,温度为85℃的条件下,选择施镀持续时间为45min时镀层质量最佳,所得镀层光亮,胞状一主要工艺参数进行优化,为AZ31镁合金的表面处理提供依据。结果表明：在镀液pH值为组织均匀致密,耐腐蚀性比基体明显有所提高,并具有较高的硬度。     

镁合金AZ91表面化学镀镍层的制备及性能研究

为了优化镁合金表面化学镀镍工艺,降低施镀过程中的污染,研究了AZ91镁合金表面直接化学镀镍工艺,并应用SEM对镀层表面形貌进行观察,通过EDS及XRD对镀层成分及物相进行了分析,采用划线划格法、静态浸泡法分别对镀层与镁合金基体的结合力、镀层的防腐蚀性能进行了分析.研究结果表明:AZ91镁合金表面可通过直接化学镀镍获得结合力良好、表面硬度较高的镍镀层.镀层的成分分析显示:由于NaH2PO2发生自身氧化还原反应,镀层中存在少量P.在3.5%NaCl溶液中的静态腐蚀试验结果表明:镀层的耐腐蚀性能良好,对合金基体可以起到较好的防护作用.     

陶瓷颗粒表面的化学镀镍

研究了陶瓷颗粒表面化学镀镍的工艺，并着重讨论了施镀时间、装载比及施镀温度对镀速及镀层形貌的影响，从而确定了最佳工艺参数。扫描电镜分析结果表明通过采用恰当的工艺，陶瓷颗粒表面能够获得表面形貌较好且镀层厚度均匀的镍沉积层。     

化学镀法制备SiCp-Ni复合粉体

研究了酸性化学镀在SiCp陶瓷粉末表面涂覆Ni-P合金,考察了镀液的温度、pH值及粉末粒度对镀液稳定性和镀层性能的影响.结果表明,粉体越细,稳定施镀温度越低;合理选择工艺参数可使粒径从200μm～10μm的SiCp粉末得到均匀镀层;镀层P含量随pH值升高而降低,镀层结构为非晶态.     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

研究了能与可伐合金匹配封接的ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃,其膨胀系数为5.2×10-6/℃,采用该微晶玻璃的封接器件绝缘电阻可达1×1013Q·cm.通过对该微晶玻璃的差热曲线分析,确定了其热处理制度;用X射线衍射仪和扫描电镜研究了该系统的主晶相,其主晶相为ZnAl2 O4、ZnB2O4和少量的NaSiAl2O4晶体.通过控制碱金属离子进入晶格,可明显提高微晶玻璃的绝缘电阻.     

SiO2-Al2O3-CaO-Fe2O3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析（ＤＴＡ）、红外吸收光谱（ＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程及其结晶化过程及其结晶动力学。结果表明：ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程中,初晶相是钙铁透辉石,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失,最终晶相只有钙铁透辉石;晶体生长指数为２．９,属三维生长。玻璃网络中主要有     

H2O2在TiO2可见光催化反应中的作用机理

以锐钛矿、金红石及混晶TiO2作光催化剂,研究了H2O2在TiO2可见光催化反应过程中的作用机理.结果表明,H2O2在TiO2表面活性位吸附后可拓宽TiO2的光吸收范围至可见光区;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,金红石型TiO2在H2O2存在条件下,经可见光激发可持续稳定产生羟基自由基-OH.光催化实验表明,往反应体系中加入H2O2后,3种光催化剂均能可见光催化降解苯酚,且金红石型TiO2显示出最高的催化活性,反应120 min对苯酚的降解率达80%;在TiO2可见光催化反应过程中,由锐钛矿型TiO2经一系列复杂反应产生H2O2,生成的H2O2虽只是一中间产物,但对污染物的可见光催化降解起决定性作用.     

添加SnO_2组元对RuO_2 SnO_2 TiO_2/Ti钛阳极组织形貌的影响

通过溶胶凝胶 (Sol gel)法经涂刷、烧结、退火等工艺制备了添加不同含量SnO2 的RuO2 SnO2 TiO2 /Ti三元涂层钛阳极。并通过X射线衍射 (XRD)、差热分析 (DTA)、透射电子显微 (TEM )分析了SnO2 组元对RuO2 TiO2 SnO2 /Ti阳极涂层组织、晶粒尺寸和外观形貌的影响。结果表明 ,所获三元涂层颗粒尺寸细小 ,均为纳米结构 ,且添加SnO2 组元后有显著细化涂层晶粒的效果。在不同退火温度下 ,随SnO2 含量的增加 ,涂层晶粒均能发生一定程度的细化。所获三元阳极涂层主要组成物相为金红石 (Ru ,Sn ,Ti)O2 固溶体 ,SnO2 组元含量较高的涂层出现不同成分金红石相共存的现象 ;当涂层退火温度由 45 0℃升高至 6 0 0℃后 ,SnO2 组元不能阻止 (Ru ,Sn ,Ti)O2 固溶体脱溶分解 ,并析出六方晶系Ru单质 ;添加SnO2 组元的RuO2 SnO2 TiO2 涂层晶粒外观呈较理想等轴状特征     

RuO2-SiO2二元氧化物被覆钛涂层的制备

采用Pechini法，通过涂覆、烧结和退火，制备成系列含硅的RuO2-SiO2／Ti样品。二元涂层的摩尔成分为X％RuO2-Y％SiO2（以下简写为RuxSiyO2）。采用SEM和XRD方法分析了该阳极涂层材料的组织结构特征。结果表明所制备的涂层的相结构主要由金红石相的RuO2所组成，高温处理出现金红石相TiO2，加入的硅以非晶态SiO2的形式存在。经450℃处理的含硅样品的平均晶粒尺寸均小于10nm，明显低于不含硅的样品。同时具有很强的尺寸稳定性，即使经800℃退火处理后，涂层的平均晶粒尺寸仍在45nm以下。这表明掺杂适量的非晶态SiO2组元，可以明显细化晶粒，稳定相结构，同时可粘连分散的活性组元颗粒，起到“支架”的作用。     

RuO2-SiO2二元氧化物被覆钛涂层的制备

采用Pechini法,通过涂覆、烧结和退火,制备成系列含硅的RuO2-SiO2/Ti样品.二元涂层的摩尔成分为X%RuO2-Y%SiO2(以下简写为RuxSiyO2).采用SEM和XRD方法分析了该阳极涂层材料的组织结构特征.结果表明所制备的涂层的相结构主要由金红石相的RuO2所组成,高温处理出现金红石相TiO2,加入的硅以非晶态SiO2的形式存在.经450℃处理的含硅样品的平均晶粒尺寸均小于10nm,明显低于不含硅的样品.同时具有很强的尺寸稳定性,即使经800℃退火处理后,涂层的平均晶粒尺寸仍在45mm以下.这表明掺杂适量的非晶态SiO2组元,可以明显细化晶粒,稳定相结构,同时可粘连分散的活性组元颗粒,起到"支架"的作用.     

Ni-W-P-CeO_2-SiO_2纳米复合薄膜材料制备

通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在碳钢基体表面制备出了Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合薄膜材料,研究了电解液中硫酸镍和柠檬酸浓度对纳米复合薄膜化学组成、沉积速率、显微硬度和微观组织的影响.结果表明:当硫酸镍和柠檬酸浓度分别控制在70 g/L,和120 g/L,时,纳米复合薄膜材料沉积速率(25.32 ìm/h)和显微硬度(6140 MPa)最高.增加硫酸镍浓度,纳米复合薄膜材料晶粒得到细化,但基质金属晶粒轮廓模糊,纳米颗粒在基质金属中分布不均匀.在适宜的柠檬酸浓度(120 g/L)下,纳米复合薄膜材料表面平整光滑、结构致密、晶粒细小,基质金属晶粒轮廓清晰,呈规则圆球型,CeO2纳米颗粒在基质金属中镶嵌均匀,但Si02纳米颗粒沉积量较少且分布不均匀.     

CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO渣系熔化温度的实验研究

为了研究含氟渣系成分变化对熔化温度的影响,根据五因素二次正交旋转回归法设计渣系配方,使用CQKJ-Ⅱ型高温矿渣熔化温度特性测定仪,采用半球法对CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO渣系的熔化温度进行测定;建立了五元含氟渣系熔化温度的回归模型,研究了各组元对熔化温度的影响.结果表明:当CaF2的含量(质量分数)在10％～70％时,各组元相互作用对精炼渣熔化温度有着显著影响.     

Mg(NH2)2与MgH2放氢反应机理的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上研究了Mg(NH2)2与MgH2的放氢反应机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型。为了获得更精确的能量信息,用QCISD/6-311+G(d,p)方法计算了各驻点的单点能,并对总能量进行了零点能矫正。频率分析结果和内禀反应坐标(IRC)分析结果证实了中间体和过渡态的正确性,确认了反应过程。结果分析表明,通道第1步氢取代a反应→第2步氢取代f反应→Mg3N2的异构反应的控制步骤活化能最低,是该反应的主要通道。