Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌与性能研究

通过超声辅助复合电沉积方法在氨基磺酸盐体系中制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。采用单一变量法探讨了电流密度、ZrO_2粉体质量浓度和超声功率对电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层硬度的影响,优化了Ni-Co/ZrO_2复合镀的工艺参数;对镀层进行了纳米压痕测试,并采用场发射扫描电子显微镜表征优化后Ni-Co/ZrO_2复合镀层的形貌和成分。研究结果表明,优化的电沉积工艺参数为:阴极电流密度5A/dm~2,ZrO_2粉体质量浓度10g/L,超声功率240W。在此条件下,Ni-Co/ZrO_2复合镀层的纳米硬度、弹性模量以及硬模比分别达到6.13GPa、291GPa和0.021,镀层平整致密,ZrO_2纳米粒子较好地复合于金属基质中。     

电沉积制备Ni-Co合金镀层的成核过程研究

在氨基磺酸盐镀液中,采用电沉积技术制备了Ni-Co合金镀层。通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究了Ni-Co合金镀层电结晶初期的共沉积行为和电化学反应过程,探究了Ni-Co合金镀层的成核模型;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,表征了Ni-Co合金镀层的表面形貌和微观结构;通过退火后的显微硬度测试,研究了Ni-Co合金镀层的热稳定性。结果表明:Ni-Co合金镀层的沉积电位约为-0.73 V;Ni-Co合金镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的瞬时成核模型;Ni-Co合金镀层表面均匀致密,晶粒细小,热稳定性较好。     

Ni-Co/纳米ZrO_2复合材料的电化学行为及摩擦磨损性能

通过超声辅助电沉积的方法,在加入粒径为50nm的ZrO_2粉体的氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co/纳米ZrO_2复合镀层。利用电化学方法(线性扫描伏安法、循环伏安法)对沉积动力学进行分析。通过XRD,SEM和EDS分别对复合镀层的微观结构、表面形貌和相组成等进行表征。同时,对镀层进行了纳米压痕测试和旋转摩擦测试。结果表明,Co~(2+)的电沉积行为遵循3D"成核/生长"机制,合金共沉积电位为-0.72V,复合共沉积电位为-0.70V。ZrO_2纳米粒子的加入降低了体系的极化度,使得电极过程更容易进行。纳米ZrO_2的添加量为15g/L时,镀层硬度、弹性模量以及硬模比分别为6.13GPa,291GPa和0.026;摩擦因数为0.3273,磨损量为0.55×10~(-5)g/m,分别为Ni/Co合金的3/4和1/2,超声和纳米粒子的协同作用能够明显改善镀层的力学性能。     

近红外空间碎片激光测距光束准直性标校方法

将1064nm波长激光应用于漫反射空间碎片激光测距,具有大气透过率高、回波光子数多、白天天空背景噪声低的优势。由于近红外激光束后向散射图像的信噪比与对比度较低,导致图像中光束边界模糊,光尖坐标提取困难,无法精确控制发射准直性和望远镜收发光轴平行性,不利于回波获取。为此,提出了一种基于图像处理的光束准直性标校方法,实现光束闭环控制,修正激光束出射准直性,提高望远镜收发光轴平行性。实验结果表明,所提方法能够显著改善1064nm波长激光束出射准直性,实现了望远镜收发光轴平行性的闭环控制。     

Ni-Co/ZrO_2复合镀层的电化学研究和性能表征

在酸性氨基磺酸盐溶液体系中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO_2复合镀层。通过阴极线性扫描测试,研究了Ni-Co/ZrO_2复合体系中纳米粒子对电化学反应过程的影响;通过SEM、XRD测试分别研究了复合镀层的表面形貌和微观结构;通过Tafel曲线测试镀层的耐蚀性能,通过退火后的显微硬度测试表征镀层的热稳定性能。试验结果表明:Ni-Co/ZrO_2共沉积电位大约为-0.90V;与Ni-Co合金相比,Ni-Co/ZrO_2复合镀层表面更加均一致密,晶粒更加细小,耐蚀性和热稳定性更好。     

超声波对电沉积复合镀层的影响

与纯金属和合金镀层相比,复合镀层具有更加致密的结构及更加优良的综合性能,已引起了国内外学者的广泛关注。在电沉积复合镀层的过程中引入超声波,不仅能改善镀液中微粒的分散度并降低微粒的团聚,还能进一步提高复合镀层的性能。介绍了超声空化效应对复合镀层性能的影响机制。     

Ni-Co/ZrO2复合共沉积过程的电结晶行为

为了研究Ni-Co-ZrO_2复合镀层电结晶初期的共沉积行为,在酸性氨基磺酸盐体系中采用阴极扫描伏安和计时电流等电化学测试方法,通过电化学反应动力学参数计算揭示Ni-Co-ZrO_2复合镀层成核机理。结果表明:Ni-Co合金镀液中ZrO_2纳米粒子的添加使共沉积电位正移,降低了阴极极化度。Ni-Co合金和Ni-Co-ZrO_2复合镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型,在低负电位下,Ni-Co-ZrO_2复合镀层成核弛豫时间减少,成核速率更高,电极表面吸附的ZrO_2纳米粒子促进了基质金属的成核及生长;高负电位下,复合镀层体系的峰值电流略低于合金体系,且成核速率降低,ZrO_2纳米粒子在电极表面表现出空间位阻效应,抑制了基质金属的电结晶过程。     

井巷支护与加固技术

回顾了从上世纪50年代至今,我国煤矿井巷工程支护与加固技术的发展历程,包括锚杆支护技术、锚索支护技术、锚喷支护机具、加固材料、钢筋混凝土支架、锚喷支护理论和注浆加固技术。介绍了锚喷支护技术、U型钢可缩性支架、钢管混凝土支架、注浆加固、复合支护、砂浆快速封闭支护技术,以及施工工艺及设备。提出了锚喷支护技术深化研究、锚喷支护设计方法的研究与推广、注浆加固技术的深入研究和软岩硐室群支护分析及监测评价等发展方向,并对井巷工程支护与加固技术发展趋势作了展望。     

超声辅助电沉积Ni-Co/ZrO_2复合镀层的性能研究

采用超声辅助电沉积方法将Ni-Co/ZrO_2纳米复合镀层电镀到铜板表面。在不同纳米粒子添加量下,通过线性扫描伏安(LSV)和交流阻抗(EIS)对电沉积过程进行电化学表征,通过SEM、EDS对镀层的组成和表面形貌进行研究,并分别利用显微硬度计和摩擦磨损试验仪对复合镀层的力学性能和摩擦磨损性能进行表征。结果表明,超声的引入能够有效降低镀液中颗粒的团聚量,提高镀层中纳米粒子的复合量,从而改善复合电沉积过程以及镀层性能。在纳米粒子浓度为10g/L时,镀层的表面形貌、摩擦性能和硬度等性能最优。