彩色铝粉Fe2O3/SiO2/Al的液相沉积制备与表征

采用分步液相沉积法在片状铝粉表面包覆SiO2与Fe2O3双层薄膜制备了具有金属光泽的彩色铝粉,以彩度与光泽度为主要评价指标,探讨Fe2O3用量与pH值对铝粉包覆效果的影响,利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对包覆前后的铝粉进行表征.结果表明:当SiO2包覆量为20％(质量分数)时,随着Fe2O3膜厚的增加,铝粉颜色由浅黄→金黄→红黄过渡,光泽度下降;当m(Fe2O3)∶m(SiO2)∶m(Al)=0.75∶0.2∶1时,铝粉具有良好的彩度与光泽度,铝粉表面粗糙度由5.05 nm增大到20.6 nm;反应过程pH值对Fe2O3包覆效果有重要影响,pH值宜控制在3.9～4.0;表面活性剂PVP的加入有利于提高Fe2O3膜层与SiO2和Al基体的结合力,从而提高颜色稳定性.     

溶胶-凝胶法Al2O3涂覆钨纤维的制备及组织特性

采用溶胶-凝胶法在钨纤维的表面制备Al2O3涂层,用热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)等方法研究钨纤维表面Al2O3涂层在不同干燥工艺、不同PVA添加量和不同煅烧温度下的组织特征。结果表明:采用分步干燥工艺可以避免涂层团聚和开裂;溶胶制备中加入体积分数为5%的聚乙烯醇(PVA)可以提高溶胶稳定性,有利于制备均匀且无裂纹的Al2O3涂层;钨纤维表面Al2O3涂层制备的最佳煅烧温度为950℃;采用Al2O3涂覆的钨纤维抗氧化温度提高了120℃,氧化增重减少了约9%。     

AZ31B合金固相反应型Al_2O_3基纳米复相陶瓷涂层热震性能研究

在镁合金AZ31B表面采用同相反应法制备了Al2O3基纳米复相陶瓷涂层,采用机械合金化(MA)制备了超细粉体,对粉体的相组成及粒度进行了测试,并用X射线衍射分析了涂层的相组成.结果表明,在MA后粉体的粒度接近纳米级;热固化后涂层中有Al2O3、TiB2、MgAl2O4、Zn6Al2O9和Ti3B4新相产生;涂层具有较好的抗热震性能,400℃耐热冲击达35次以上.     

不同纳米氧化铝含量Ni-P-Al_2O_3化学镀层的高温磨损性能

采用化学镀技术制备不同纳米氧化铝含量的Ni-P-Al2O3复合镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对镀层的表面形貌、化学成分及微观结构进行表征,考察镀层在600℃下的高温氧化性能,并采用高温摩擦磨损试验机对镀层在200℃和600℃下的摩擦磨损性能进行测试,分析其磨损机理。结果表明:纳米氧化铝的加入可有效提高镀层的高温耐磨性能和抗高温氧化性能。随着镀液中纳米Al2O3用量的增加,镀层的氧化质量增加,摩擦因数先减少后增加,镀层的磨损机理发生变化。镀液中纳米Al2O3用量为3 g/L时,镀层具有优异的抗高温氧化性能、较低的摩擦因数和较低的磨损率。复合镀层在较高温度磨损过程中呈现出较高的磨损率和较低的摩擦因数。     

热处理对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层组织及耐腐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,对复合镀层进行200～400℃的热处理.利用X射线衍射仪分析复合镀层的组织结构,用电化学极化曲线和扫描电镜(SEM)研究复合镀层在3.5%NaCl和10%H2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明,纳米Al2O3颗粒推迟热处理过程中复合镀层内Ni3P相的...     

激光熔覆纳米Al_2O_3等离子喷涂陶瓷涂层

采用X射线衍射仪、扫描电镜和显微硬度计研究了45#钢表面激光熔覆纳米Al2O3改性Al2O3 13%TiO2(质量分数)陶瓷涂层的相组成、微观结构和显微硬度,同时对涂层的磨损特性进行了考察。结果表明,激光重熔区亚稳相γ Al2O3转变成稳定相α Al2O3,熔覆层由粗颗粒α Al2O3和TiO2以及纳米α Al2O颗粒组成,在激光的作用下,等离子喷涂层的片层状结构得以消除;纳米Al2O3颗粒仍然保持在纳米尺度,填充在涂层的大颗粒之间,使涂层致密化程度得以提高,因此纳米Al2O3改性涂层的显微硬度较高,且其耐磨性能明显优于等离子喷涂层。     

超声-电沉积Ni-纳米Al2O3复合镀层耐蚀性能研究

采用超声-电沉积法,在20#钢上制备Ni-纳米Al2O3复合镀层.通过将试验样片恒温25℃静态全浸泡在pH=3.5、NaCl的质量分数为5%的溶液中浸泡210h的方法,研究脉冲电流密度、脉冲占空比、超声波功率、纳米Al2O3颗粒浓度等工艺参数对纳米复合镀层耐蚀性能的影响.利用扫描电镜(SEM)观察复合镀层表面形貌及测量复合镀层的断面厚度;利用理学D/ max 2400 型X 射线衍射仪(XRD)确定镀层中含有第二相纳米Al2O3粒子.     

激光重熔改性等离子喷涂陶瓷涂层的组织及其耐腐蚀性能

以纳米Al2O3粉末为填料,采用激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层技术,在45号钢表面制备了纳米改性Al2O3 13%(质量分数)TiO2/nano-Al2O3复合陶瓷涂层.用X射线衍射仪、扫描电镜研究了纳米Al2O3改性后的陶瓷涂层的组织及涂层的耐腐蚀性能.结果表明,在激光的作用下,原等离子喷涂层Al2O3 13%TiO2的片层状组织得以消除;激光重熔区亚稳相y-Al2O3转变为稳定相α-Al2O3,重熔层由α-Al2O3和TiO2组成.与等离子喷涂Al2O3及Al2O3 13%TiO2陶瓷涂层相比,纳米Al2O3改性后的Al2O3 13%TiO2/nano-Al2O3陶瓷涂层致密化程度明显提高,耐腐蚀性能也得到了明显的改善.     

脉冲电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层晶体结构的变化

用直流电镀法制备了纯Ni镀层和Ni-Al2O3纳米复合镀层,并采用双脉冲电镀电源制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层.通过扫描电镜观察了镀层的表面微观形貌,用X射线衍射仪分析了镀层的微观晶体结构,探讨了Al2O3微粒对镀层的沉积和生长过程的影响.结果表明,纳米Al2O3颗粒的加入使镍镀层的晶体择优取向发生改变,晶粒细化.双脉冲电镀电源的引入使晶格点阵常数变大,晶格畸变增大,进一步细化了镀层的晶粒.     

等离子喷涂纳米结构n-Al2O3/Ni涂层性能研究

采用化学方法在纳米Al2O3颗粒表面包覆了一层Ni，通过喷雾干燥法制成了纳米结构热喷涂喂料。采用等离子喷涂工艺在45钢试样上制备了纳米结构n-Al2O3／Ni涂层，并对涂层的性能和结构进行了试验分析。结果表明，粒子飞行过程中存在“爆破”及物质迁移现象；涂层结构疏松多孔，与基体平均结合强度低；喷涂过程发生了由α-Al2O3向У-Al2O3的转变；与电弧喷涂类似3Cr13钢成分涂层相比，n-Al2O3／Ni涂层耐磨性显著提高，摩擦系数降低，主要的磨损形式是伴随疲劳磨损的粘着磨损。     

表面钝化纳米铝粉的制备及氧化机理分析

采用高频感应线圈加热,以蒸发-冷凝法制备了纳米铝粉,用空气进行钝化处理,得到有钝化层保护的纳米铝粉.使用透射电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射、差热分析DTA等测试手段,研究了表面钝化处理对纳米铝粉抗氧化性能的影响.结果表明:经过表面钝化处理的纳米铝粉粒径范围为15～60nm,纳米铝粉表面包覆了3～5nm厚的氧化铝膜,形成明显的核/壳结构,具有较好的抗氧化性能,这对于纳米铝粉的存储、活性保护机理的探讨有一定的意义.     

ZrOCl_2-Al体系熔体反应生成Al_3Zr_((p)),Al_2O_(3(p))/Al复合材料的反应机制

利用X射线衍射仪 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM ) ,对ZrOCl2 Al体系熔体反应生成的复合材料组织进行了分析 ,结果表明 :ZrOCl2 Al体系反应生成相为Al3 Zr和α Al2 O3 ,颗粒尺寸为 0 .2～ 5 μm ,形状以多面体为主 ;随反应起始温度升高 ,生成的颗粒体积分数增大 ,熔体温度也升高 ,但当熔体温度高于 12 0 0℃时 ,Al3 Zr出现聚集、长大。提出了ZrOCl2 Al体系的反应是气液反应和固液反应的复合过程 ,建立了ZrOCl2 /Al反应中的控制环节ZrO2 /Al反应的动力学模型及化学反应速率的关系式。     

内凝胶工艺结合碳热氮化法制备ZrN纳米粉体

采用内凝胶工艺制得无定形的氧化锆凝胶与炭黑均匀混合的前驱体粉末,获得的前驱体在氮气条件下进行碳热氮化处理后得到氮化锆(ZrN)纳米粉体。结合热重/差式扫描量热分析(TGA/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对内凝胶前驱体的热处理行为、所得产物的物相组成、微观形貌及显微结构等进行了表征。研究结果表明,氮化温度的升高有利于氮化程度的提高,1400℃氮化温度下可得到纯相纳米ZrN粉体;此外,碳的引入在热处理过程中起到了必要的还原作用,且碳的加入量需要适当,C/Zr摩尔比接近2是获得纯相ZrN粉体产物较为合适的条件。     

等离子增强磁控溅射沉积Ti(Al)基纳米复合涂层在铸铝模具上的应用

采用等离子增强磁控溅射技术在H13钢表面制备了TiSiCN、TiSiCON、TiAlSiCN、TiAlSiCON纳米复合涂层,使用扫描电子显微镜,原子力显微镜,X射线衍射仪等研究了涂层的组织和性能,主要讨论了Al、O元素对涂层的显微组织、表面能和高温稳定性的影响。试验结果显示:O元素的加入使涂层致密度降低、表面变得粗糙且产生了少量的柱状组织,但它的加入可以降低涂层的表面能;Al元素的加入能显著降低涂层的表面能,并能提高涂层的耐高温性能。这是因为涂层在高温下没有发生分解,且Al元素在高温下形成致密的氧化膜,阻止了涂层进一步氧化。低表面能、好的耐高温性能是便于铸铝模具脱模,延长其工作寿命最有效的性能指标。     

TiO2纳米复合薄膜制备及光催化性能研究

用浸渍提拉法在玻璃基片上制备TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜，利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)以及紫外．可见分光光度计等分析测试方法对制备薄膜的相结构及光吸收性能进行了分析和表征。结果表明，在500℃热处理下薄膜为锐钛矿型，粒度在20nm～30nm；复合后薄膜的光吸收边发生了红移，不同的复合方式影响亚甲基蓝染料的光催化降解效率。     

铝合金表面ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层的制备及其热控性能研究

目的 改善铝合金表面热控性能。方法 通过微弧氧化技术，采用六水合硝酸钇(Y(NO3)3.6H2O)为稀土改性剂，在铝合金表面原位构筑ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜，分析涂层晶体结构、化学组成和表面形貌;利用红外发射率仪和紫外/可见/近红外分光光度计分别测量涂层的发射率与太阳吸收率，进而探究涂层热控性能及其影响因素。结果 实验表明，钇源的用量能够显著影响涂层结构和热控性能，当钇源质量浓度为6 g/L时，所得ZnO/Y2O3/Al2O3涂层的红外发射率为0.859，太阳吸收率为0.405，具有最低吸辐比0.471，显示出优异的热控性能。结论 原位构筑稀土元素Y改性的微弧氧化涂层可有效提高铝合金表面的热控性能。这得益于微弧氧化过程中所生成的Y2O3，它可有效调控涂层的形貌、粗糙度和厚度。此外，由于Y2O3具有较大的禁带宽度，可降低微弧氧化涂层中ZnO在高能紫外光波段的吸收。     

Al-Ti-C-Ce中间合金对7010合金铸态组织及性能的影响

以K2TiF6、石墨粉、稀土氧化物Ce2O3及工业纯铝为原料,采用氟盐法制备Al-Ti-C-Ce中间合金,通过OM、XRD、SEM及EDAX等对细化剂的组织进行了分析,探讨了进口Al-Ti-B和自制Al-Ti-C-Ce晶粒细化剂对7010铝合金的晶粒尺寸和力学性能的影响.结果表明,Al-Ti-C-Ce晶粒细化剂细化后的7010铝合金的晶粒尺寸显著减小,抗拉强度和伸长率也得到了明显的提高.     

稀土Y对ASISI430不锈钢抗高温氧化性能影响的研究

本工作通过离子注入的方式,在AISI430合金表面注入不同剂量的稀土Y进行改性,研究了不同剂量的稀土Y对合金高温抗氧化性的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、光电子能谱仪（XPS）分析氧化膜的物相构成、微观组织形貌、稀土Y的化学形态,并通过VL200DX超高温激光共聚焦显微镜对氧化过程进行原位观察。结果表明：合金表面注入稀土Y剂量为6×1017ions/cm2具有最佳抗氧化性和抗剥落性,相比原始试样,单位面积增重量以及剥落量分别减少了43.7%, 78.4%。合金表面注入Y优先氧化为Y2O3,一方面促进氧化膜的形成,另一方面抑制了晶粒长大。此外,晶界处Y2O3阻碍了金属阳离子通过晶界向外扩散。重要地,部分Y取代了MnCr2O4尖晶石中Mn2+、Cr3+占位,产生空穴缺陷,缓解了氧化层内应力,减少裂纹和孔洞的产生,使氧化层与基体结合紧密。     

稀土铈掺杂石墨烯对7050铝合金微弧氧化膜层结构与性能的影响

采用微弧氧化(MAO)技术,以硅酸盐为主要电解液成分,通过加入稀土元素铈以及石墨烯添加剂,在7050高强铝合金表面制备微弧氧化膜层。利用扫描电镜(SEM)、体视显微镜、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机以及电化学工作站研究微弧氧化陶瓷膜层的形貌、粗糙度、相组成和元素分布以及耐磨性和耐蚀性。结果表明:同时加入4 g/L CeO2和10 g/L的石墨烯制备的复合膜层表面微孔尺寸明显降低,结构致密,耐磨性较好,粗糙度最低(1516.03 nm),膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成。且此时的复合膜层自腐蚀电位最大,自腐蚀电流最小,耐腐蚀性最佳。     

溶胶-凝胶辅助水热法制备硼掺杂纳米VO2粉体

采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了硼掺杂纳米二氧化钒(VO_2)粉体,探究了双氧水(H_2O_2)浓度、水热时间、退火温度、不同硼掺杂剂、硼掺杂量等工艺参数对合成硼掺杂纳米VO_2(M)粉体的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP)、场发射扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)对硼掺杂纳米VO_2粉体的结构、形貌和相变特性进行了表征。结果表明:H2O_2浓度为15%,水热时间为72 h,退火温度为600℃,硼掺杂剂为硼酸、硼掺杂量≤10 at%为较优合成工艺条件;所制备出的硼掺杂纳米VO_2粉体尺寸约为100nm,形貌呈珊瑚状;硼原子成功替代了VO_2(M)晶格中的钒原子,当实际掺杂量为0.6 at%时,相变温度降低7.2℃。