工艺参数对电沉积钴镍合金镀层成分及耐磨性能的影响

利用电沉积技术在碳钢表面制备纳米晶钴镍合金镀层,并辅助超声波分散加机械搅拌,获得具有良好减摩性能的纳米晶、低微摩擦系数的钴镍合金镀层材料。研究了电流密度、温度、pH值等工 艺参数对合金镀层成分及耐磨性的影响。利用扫描电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能。结果表明,获得的合金镀层组织细密、结构均匀,工艺参数对合金层的微摩擦系数影响较大,在最佳工艺参数电流密度1.5 A/dm²、温度50 ℃、pH值为4.0时合金镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能。     

Cu-PTFE自润滑镀层的制备工艺及沉积过程的控制步骤研究

采用电沉积的方法制备Cu-PTFE自润滑复合电镀层,研究最佳制备工艺参数及其沉积过程的控制步骤。最佳工艺条件为:CuSO4 85 g/L,H2SO4 55 g/L,PTFE 40 g/L,电流密度4.0 A/dm2,反应温度25℃,反应时间60 min。该复合电镀层具有良好的硬度和润滑性能,并且研究沉积过程中颗粒浓度对控制步骤的影响。     

原位反应法制备填充叠氮化铜的碳纳米管阵列

以定向碳纳米管阵列为工作电极,采用电化学沉积法制备填充纳米铜颗粒的碳纳米管阵列,研究不同电沉积参数对碳纳米管填充铜纳米颗粒的影响规律;采用气-固原位反应法获得填充叠氮化铜的碳纳米管含能阵列。采用扫描电镜、X射线衍射仪对填充叠氮化铜的碳纳米管阵列及其前驱体进行结构表征,采用差示扫描量热仪研究其热性能。结果表明:当沉积电流为1 mA和10 mA,可获得填充效果理想的填充有纳米铜的碳纳米管阵列;气固原位反应过程中碳纳米管阵列不与叠氮酸发生反应。在热板点火作用下填充叠氮化铜的碳纳米管阵列可靠起爆。采用兰利法获得其50%电发火能量为3.09 mJ。     

聚偏氟乙烯/纤维复合材料的介电性能研究

通过静电纺丝技术制备钛酸铜钙纳米纤维,用化学镀在纤维表面镀镍,获得钛酸铜钙(镍)复合纤维(CCTO(Ni)),以此为填充相,制备聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料.用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜表征显微组织,用宽频介电频谱分析仪测试介电特性参数,研究填充相浓度和磁场处理条件对PVDF基复合材料微观结构和介电性能的影响.结果表明:CCTO纳米纤维表面较均匀附着了纳米镍颗粒,与PVDF聚合物形成两相复合结构.纳米复合纤维的引入能促进β晶相PVDF的形成或转化,且在聚合物中呈"搭接"形貌分布;磁场处理温度、强度和时间增强,能促进PVDF基复合材料介电性能提升;在150℃、1.0 T和30 min的磁场时,20％填充量的PVDF基复合材料介电常数高达44.6,较纯PVDF提高约4倍,且介质损耗保持0.22的较低水平.     

纳米复合镀层的研究现状

概述了纳米复合镀层的制备工艺条件、纳米复合镀层的沉积机理、纳米颗粒在复合镀层中的作用机制以及纳米复合镀层在耐磨、减摩及耐高温方面的应用。     

Cu/Al复合材料的制备及其对RDX热分解性能的影响

为了改善铝粉的表面氧化,提高其对含能材料热分解的催化作用,以电爆炸铝粉和二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O)为原料,利用置换反应法,实现了纳米铜粒子在铝粉表面的快速沉积,制备了包覆均匀的Cu/Al复合材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X?射线粉末衍射(XRD)、电子能谱(EDS)等对其结构和形貌进行了表征。在不同的升温速率下测试了Cu/Al复合材料与黑索今(RDX)(质量比1∶5)混合物的DSC曲线。计算了该混合物热分解反应的动力学参数。结果表明,电爆炸铝粉表面的氧化层通过氟化铵的刻蚀作用被剥离,复合材料含有单质铝和单质铜晶相,无氧化铜及氧化铝晶相,纳米级铜颗粒均匀包覆在铝粉表面,复合材料粒径为200～500 nm。加入Cu/Al复合材料后,RDX的初始分解温度和分解峰温分别降低8.51℃和26.43℃,分解热提高296 J·g~(-1),热分解活化能降低19.19 kJ·mol~(-1),表明Cu/Al复合材料可促进RDX的热分解行为。     

纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头的原位制备方法

为制备纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头,以焊有桥丝的脚线为阴极,大面积紫铜片为阳极,采用电沉积法在桥丝上原位沉积纳米多孔铜;将沉积有纳米多孔铜的桥丝浸入高氯酸钠饱和溶液制得纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头.采用SEM,EDS,XRD等手段对复合物进行表征,采用DSC研究了复合物的热分解性能,表明在402.09℃处有一尖锐的放热峰,放热量为171.8J/g.采用直流发火和脉冲电流发火的方法测得电点火头50%发火感度分别为0.55A和0.47A,两种测量方法的标准偏差分别为0.114和0.005;且在22μF电容、32V的测试条件下电点火头不发火.该方法将火工品药剂的原位合成与火工品的制造有效结合,避免了电点火头生产过程中操作者与药剂的直接接触,有利于提高生产过程中的安全性.     

射流电沉积Ni-SiC纳米镀层的腐蚀行为研究

为提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,采用射流电沉积方法,在Q235钢基体表面制备Ni-SiC纳米镀层。利用FLUENT软件仿真不同喷嘴直径对喷射镀液的速度和动能参数影响,采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪和电化学工作站对不同喷嘴直径下喷射电沉积制备Ni-SiC纳米镀层的表面形貌、显微组织、腐蚀行为进行研究。当喷嘴直径为8 mm时,喷射电沉积过程镀液的射流速度和动能较其他喷嘴直径下的大,最大射流速度和动能分别为113 m/s和543 J。此参数下制备的Ni-SiC纳米镀层具有致密、均匀的表面结构,大量SiC纳米颗粒嵌入Ni-SiC纳米镀层,Ni和SiC的平均粒径分别为342 nm和73 nm。结果表明:喷嘴直径对Ni-SiC纳米镀层的腐蚀性能影响较大;当喷嘴直径为8 mm时,Ni-SiC纳米镀层具有最佳的耐腐蚀性能。适宜的喷嘴直径,可提高镀液喷射速率和动能,从而提高Ni-SiC纳米镀层的耐腐蚀性能,得到的Ni-SiC纳米镀层与其他镀层相比组织结构更致密、均匀。     

热处理对Fe-W-ZrO_2纳米复合镀层结构和性能的影响

采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备质量分数为Fe38.3%、W52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究热处理对镀层结构和性能的影响。结果表明,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征,具有较高的硬度和耐磨性;复合镀层经500℃热处理后开始晶化,随温度升高,镀层晶化析出α-Fe相,硬度、耐磨性继续提高;700℃时复合镀层晶化完成,M6C型复合碳化物Fe3W3C析出,与α-Fe相两相并存,镀层硬度、耐磨性急剧增大,到800℃时,Fe3W3C硬质相逐渐成为主相,硬度达到最高点1270HV,耐磨性是镀态下的5～7倍;而且纳米微粒ZrO2的引入不会在Fe-W非晶合金镀层中形成新相,在适当的热处理下能有效提高Fe-W-ZrO2纳米颗粒复合镀层的硬度、耐磨性。     

单层磁性纳米颗粒膜的制备及性能研究

用化学合成方法制备Fe_3O_4纳米三角片和纳米颗粒,Co掺杂的Fe_3O_4纳米颗粒;利用基质辅助脉冲激光沉积系统制备出系列单层颗粒膜。结果表明:纳米颗粒形貌对颗粒膜的形成有重要影响,颗粒状纳米颗粒更易形成均匀的单层颗粒膜;具有表面活性剂的颗粒较无表面活性剂的更易形成大面积均匀单层颗粒膜。沉积过程中加磁场有利于磁性颗粒膜各向异性增强。本研究对制备有序结构超晶体有重要指导意义。     

纳米材料的力学性能

综述了纳米晶体材料和纳米碳管材料的力学性能研究的最新进展。实验数据表明纳米晶体材料的强度与其晶粒尺寸大小的关系并不遵循Hall-Petch方程。相对于常规晶体材料 ,纳米材料的超塑性发生在更低的温度和更高的应变速率下。理论计算和实验数据表明 :纳米碳管是一种有着高刚性、高强度、高韧性和低密度的材料。纳米晶体材料和纳米碳管的异常的力学性能已经有了一些应用实例     

晶化退火对铁基纳米晶软磁材料磁性能的影响

研究晶化退火处理工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶软磁材料磁性能及性能一致性的影响。结果表明:分级晶化退火处理后,样品晶化析出α-Fe(Si)纳米相的晶化热提前释放,晶化退火温度得到有效控制,获得较好的磁性能和较高的性能一致性;H2的高热导率和还原特性,可提高晶化热处理过程中炉内的温度均匀性,有利于提高样品的磁性能和小批量试制时样品性能的一致性。     

ZrO_2-MoSi_2复合材料及性能研究

采用热压法制备ＺｒＯ２－ＭｏＳｉ２复合材料。结果表明：复合材料的密度、抗弯强度、断裂韧性受第二相粒子ＺｒＯ２含量的影响；在合理的工艺条件下，复合材料的抗弯强度和断裂韧性较基体ＭｏＳｉ２约可提高１～２倍，分别达到５５０ＭＰａ，９．１ＭＰａ·ｍ１／２。研究认为，材料性能提高的主要原因在于ＺｒＯ２相变增韧及复合材料中存在的残余应力。     

无压自渗制备金属基复合材料的工艺研究

被密封在陶瓷集合体内部间隙的气体与含镁铝合金反应产生负压 ,合金液在负压的抽吸作用下自发渗入陶瓷集合体内部制得金属基复合材料 (MMC)。增加合金液中镁的浓度可以提高渗入速度。刚玉坩埚气密性好 ,空隙度低 ,能够有效隔绝陶瓷集合体间隙气体与外界大气的联系 ,可用作制备自渗入MMC的容器 ;石墨坩埚多孔透气 ,不适合用作制备自渗入MMC的容器。利用无压自渗制备工艺可制得强度、刚度等性能优于基体合金的MMC。     

固化工艺对铁基纳米晶软磁材料磁性能的影响研究

研究固化剂材料、固化工艺对Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9纳米晶软磁铁芯磁性能的影响。结果表明:采用特种添加剂的固化剂成分配方有利于降低铁芯固化后磁性能的变化率;100℃固化温度和1h固化时间是铁芯固化最佳工艺,此时铁芯的性能变化率最低;铁芯固化后对静态性能有一定影响,但性能变化率在10%以内。     

非晶/纳米晶软磁材料及其应用

综述了软磁材料的分类及其性能对比,重点介绍了高性能非晶／纳米晶软磁材料的性能及应用。非晶／纳米晶软磁材料具有较高的综合软磁性能,如高饱和磁感应强度、高磁导率、低高频损耗等。用非晶／纳米晶软磁材料制作的器件具有质量轻、体积小、性能高等优点,在大功率中高频变压器、高频开关电源、电磁兼容器件、高精度电流互感器、巨磁阻抗传感器等中得到了广泛的应用,是软磁材料的又一个发展方向和研究热点。     

粉体粒度对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶磁粉芯性能的影响

采用熔体快淬后脆化粉碎的方法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶磁粉,经模压成型制备出磁粉芯,研究粉体粒度对磁导率和品质因数Q的影响。结果表明:制备的磁粉芯具有良好的频率特性,粉体粒度对磁粉芯性能呈现规律性的影响,粉体粒度加大,磁粉芯的有效磁导率μe增加,Q值的峰值减小;理论模型的推导结果也证实粉体粒度与磁粉芯磁导率之间的关系;采用调整粉体粒度的方法,是制备不同使用性能要求磁粉芯的一种有效途径。     

静液挤压W6Mo5Cr4V2高速钢的工艺研究

采用静液挤压工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢进行静液挤压变形强化,研究W6Mo5Cr4V2高速钢经静液挤压变形后力学性能与变形量的关系,及变形量、模角等工艺参数对静液挤压过程的影响,确定静液挤压W6Mo5Cr4V2高速钢的最佳工艺。     

CVI法制备SiCp/SiC复合材料的氧化性能研究

对用CVI法制备的SiCp/SiC复合材料的氧化性能进行了研究。材料含有的气孔和破坏氧化膜连续性的杂质元素,为氧气扩散提供通道;氧化过程中形成的气孔,导致了新的自由表面的暴露和空气扩散通道,进而加剧氧化。在材料的高温氧化过程中,SiC的氧化生成SiO2膜导致试样质量增加,玻璃碳界面层的氧化生成CO的逸出导致试样质量损失。最后的质量变化是这两种综合作用的结果。在高温氧化过程中,材料的空隙增多,应力集中加强,界面层被破坏使SiCp/SiC复合材料的强度下降。     

Mo+PCS烧结体的相组成和组织结构研究

以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,同时混以钼粉,利用聚碳硅烷高温发生裂解形成新化合物的特性,制备出钼基复合材料。主要考察了用此种原料制备钼基复合材料的工艺,及所得材料的相组成及组织结构特点,并对烧结过程中发生的化学反应进行了探讨。结果表明:在N2气氛下烧结,PCS+Mo粉烧结体在PCS质量分数低于18%时能烧结成形。烧结体由多相组成,基体相为Mo,复合相为MoxCy,两相相间分布,基体相占大的体积分数,界面上存在有富Si相。