Ni-P/n-CeO2复合镀层的制备及耐蚀性能研究

在传统瓦特化学镀镍磷基础上,采用稀土改良型化学镀镍磷配方,在A3钢基体表面制备Ni-P/n-CeO2化学复合镀层.研究添加纳米稀土CeO2对酸性Ni-P化学镀层的制备及耐蚀性能的影响.研究结果表明,稀土纳米颗粒CeO2合理加入量在15-209/L,稀土纳米颗粒吸附在基体表面,降低界面能,形成自发形核的催化核心,形成纳米...     

双脉冲电沉积纳米晶Ni-CeO2复合镀层的微观结构及其高温抗氧化性能

在超声波振荡环境下,用双脉冲电源在Watt-Ni电解液体系中电沉积了纳米晶Ni CeO₂复合镀层,采用E-S:EM,TEM和XRD对镀层的形貌,微观结构及相组成进行分析;通过循环氧化增重曲线和DSC曲线,比较研究了纯Ni镀层和NiCeO₂复合镀层的高温抗氧化性能与热稳定性.结果表明,超声波振荡能有效抑制纳米颗粒在镀液中的团聚;添加20 g/L CeO₂,可使Ni晶粒细化;在873 K空气中退火处理2 h,复合镀层中的CeO₂沿裂纹扩展间隙处析出并形成含有稀土元素的弥散相,可起到钉扎晶界和阻止热裂纹萌生的作用.晶界作为Ni的快速扩散通道,促进稀土弥散相沿晶界析出并形成连续的致密氧化膜,能有效抑制O与Ni原子在氧化膜中互扩散,从而降低镀层的氧化速率.通过测定不同升温速率下镀层DSC曲线的吸热峰对应温度,由Kissinger方程求得Ni CeO₂复合镀层中Ni晶粒长大的表观活化能为243.3 kJ/mol,明显高于纯Ni的晶粒长大表观活化能（159.2 kJ/mol）,吸热峰对应温度也较纯Ni镀层提高约130 K,因此Ni-CeO₂复合镀层具有更高的热稳定性.     

超声振荡频率对电沉积纳米晶Ni微织构生长和抗磨性的关联性研究

在阳极氧化纳米多孔Ti基体表面电沉积纳米晶Ni镀层,通过界面互扩散和晶体“钉扎”生长来达到冶金结合,旨在解决Ti基与其表面镀层界面结合力差的难题。采用超声辅助脉冲电沉积技术,通过调整超声振荡频率来影响纳米晶Ni生长织构,以揭示不同择优取向的生长织构与微结构和抗磨性的相关性。利用XRD、FE-SEM、TEM等手段来表征纳米晶Ni的生长织构及微结构;借助纳米压痕与摩擦磨损实验来研究其表面强韧性和抗磨性,分析超声作用对碎化晶粒和改善晶体生长织构方向的协同作用机制。此外,探讨超声振荡作用对电沉积过程中纳米晶Ni动态再结晶生长的影响机理,以及不同择优取向的Ni生长织构与其表面力学性能改善的关联性。结果表明：在纳米多孔Ti基体表面预生长Pd原子来诱发后续的电沉积纳米晶Ni进行异质形核生长,成功实现“钻孔钉扎”生长模式,提高了Ti/Ni间的界面结合力,部分界面达到冶金结合效果;纳米压痕测试结果表明,在Ti基体表面电沉积生长纳米晶Ni镀层,显著提高了其表面的强韧性,硬度与弹性模量可分别达15.6与197.2 GPa;同时,大幅度提高了Ti基体表面抗摩性,摩擦系数比Ti基体降低约1/2,其表面磨损形貌由Ti基表面的切削磨损转变为在轻微磨粒磨损条件下的黏着磨损机制,可有效弥补Ti金属在工程上耐磨性差的缺点。     

Effects of lanthanum ion-implantation on microstructure of oxide film formed on Co-Cr alloy

Isothermal and cyclic oxidizing behavior of Co-40Cr alloy and its lanthanum ion-implanted samples were studied at 1000 ℃ in the air by thermal-gravimetric analysis （TGA）. Scanning electronic microscopy （SEM） and transmission electronic microscopy （TEM） were used to examine the morphology and structure of oxide film after oxidation. Secondary ion mass spectrum （SIMS） method was used to examine the binding energy change of chromium caused by La-doping and its influence on the formation of Cr2O3 film. laser Raman spectrum was used to examine the stress changes within the oxide film. It was found that lanthanum implantation remarkably reduced isothermal oxidizing rate of Co-40Cr and improved anti-cracking and anti-spalling properties of Cr2O3 oxide film. The reasons for the improvement were mainly that the implanted lanthanum reduced the grain size and internal stress of Cr2O3 oxide and increased high temperature plasticity of the oxide film. Lanthanum mainly existed on the outer surface of Cr2O3 oxide film in the form of fine La2O3 and LaCrO3 spinel particles.     

纳米CeO2搀杂对Ni-P化学镀层微观结构与耐蚀性能的影响

引言 化学镀Xi-P镀层因其良好的耐磨性、耐蚀性及可焊性而被广泛应用于化工、航空航天及电子封装领域[1-2].镀层的力学性能及化学稳定性主要取决于其内部的微观结构及磷含量,此外,镀层在高温条件下的相变规律也被广泛研究[3-6].     

不同pH值下制备的镍-磷化学镀层相结构及热稳定性

在硫酸镍体系中,pH值为4.5、5.5和6.5的情况下分别制备出3种镍-磷化学镀层,目的在于研究pH值变化对镀层微观结构、内应力水平及热稳定性的影响。采用激光弯曲（LC）应力测量方法对3种镍-磷镀层的应力值进行测量;用电感耦合等离子质谱（ICPM）测量镀层中的磷含量;用扫描电镜（SEM）和配备能量散射谱的透射电镜（TEM/EDS）对镀层的表面形貌及内部相结构进行观测;用差热分析仪（DSC）对镍-磷镀层在高温下的相变规律及热稳定性进行研究。结果表明,pH值为4.5和6.5时制备的镍-磷镀层分别为完整的非晶态和纳米晶结构;pH值为5.5时制备的镍-磷镀层为部分非晶态与纳米晶的混合结构,并且该镀层具有介于前两种镀层之间的P含量及内应力水平。pH值为5.5时制备的镍-磷镀层在经历250℃热处理时发生明显的开裂,TEM测试表明微裂纹起源于Ni/Ni-P相界面;而pH值为4.5和6.5时镍-磷镀层所表现出的高热稳定性分别在于前者更低的拉应力水平及后者的充分的纳米晶结构。pH值为6.5时制备的镍-磷镀层虽然有最高的拉应力值,但其内部充分细小的纳米晶结构会有效避免局部应力集中的发生。此外镀层中可能存在的“反Hall-Petch效应”也是其耐热性能好的原因之一。     

K-cor增强泡沫夹层结构制备与力学性能

选取NHZP-1型双马树脂拉挤Z-pin, 并结合差示扫描量热法(DSC)测定及工艺参数优化来调控其固化度, 将Z-pin按70°角(Z-pin植入方向与水平方向夹角)植入Rohacell-51WF泡沫、 采用5429/HT7双马单向预浸料作为蒙皮, 成功制备K-cor夹层结构, 并展开了相应的力学性能测试。根据Z-pin在K-cor与X-cor夹层中与蒙皮结合方式差异建立微观拉伸结构简图, 并借助欧拉杆屈曲模型来估算其临界失稳载荷, 定性分析了平面压缩过程中Z-pin的破坏模式与增强机制。结果表明: Z-pin固化度为62.74%时, K-cor夹层结构的平面拉伸强度和模量分别为1.55 MPa与88.56 MPa, 平面压缩强度和模量高达3.61 MPa与128.84 MPa, 均比空白泡沫试样和具有相同Z-pin参数的X-cor夹层结构有所提高。     

超声波-双脉冲电沉积法制备Ni-CeO2纳米复合镀层

利用超声波高频振荡效应与双脉冲电源特性电沉积法制备Ni-CeO2稀土纳米复合镀层。利用环境扫描电镜(E-SEM)及透射电子显微镜(TEM),分别对镀层的微观形貌与晶粒结构进行分析表征。分析时效热处理和纳米稀土CeO2掺杂对晶体结构转变、显微硬度、热裂纹产生与扩展机理的影响。研究表明:由于纳米尺度稀土颗粒"抢占"Ni晶粒长大的空间,限制其粗大,生成组织致密且具有非晶态结构的合金镀层;复合沉积的稀土能钉扎愈合开裂的大晶界;纳米稀土颗粒填充晶界间隙等并有效地阻止裂纹源的萌生与扩展;经过500℃×2 h效热处理后,形成NiCexO1-x(0相似文献   

溶胶-凝胶法涂覆氧化铈对铬表面氧化膜生长机制的影响

采用溶胶-凝胶法在纯铬表面涂覆纳米氧化铈，并对其在1000℃空气中的氧化行为进行了研究，对于了解稀土元素改善合金抗氧化机理及开发新型稀土掺杂陶瓷防护涂层具有重要意义．采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对铬表面氧化膜的微观形貌与结构进行观测，用激光拉曼（Raman）和X射线衍射（XRD）对铬及其涂覆纳米氧化铈样品表面氧化膜的应力水平进行测试；并用二次离子质谱（SIMS）对氧化膜内元素Cr、O及Ce的深度分布情况进行了测试．结果表明，纳米氧化铈涂层降低了铬的氧化速率，其抛物线速率常数由涂覆前的2．6×10^-6mg^2／（cm^4·s）下降为涂覆后的7．4×10^-7mg^2／（cm^4·s），并且显著细化了表面Cr2O3膜的晶粒尺寸．这种细晶氧化膜可以通过高温蠕变的方式释放掉部分膜内压应力，并呈现出褶皱特征纳米氧化铈的存在使Cr2O3膜的生长机制由原来的Cr^3＋向外扩散控制转变为O^2-向内扩散控制．X射线衍射和激光拉曼测量均反映出表面涂覆氧化铈所引起的Cr2O3膜内应力降低；此外，结合氧化膜生长机制的转变对两种应力测量结果之间的偏差进行了分析．     

V_2O_5纳米棒在粘性碳基底上的电化学性能（英文）

通过溶胶-凝胶方法合成了V_2O_5纳米棒材料,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了材料的微观结构。采用交流阻抗法和恒流充放电测试对比研究了V_2O_5纳米棒材料和V_2O_5原料在传统电极和粘性碳电极上的电化学性能。结果表明传统电极制备方法适用于V_2O_5原料,而粘性碳基底适用于V_2O_5纳米棒材料。V_2O_5纳米棒粘性碳电极具有优于V_2O_5原料传统电极的充放电倍率性能。