高速喷射电沉积块体纳米晶Co-Ni合金

采用自制的高速喷射电沉积装置制备厂块体纳米晶Co-Ni合金，利用SEM、TEM、XRD及EDS等方法研究了电流密度对沉积速率、电流效率及Co-Ni合金沉积层组织结构的影响，并与槽镀沉积层进行了对比。结果表明：采用该方法后允许使用的极限电流密度、沉积速率及电流效率均显著增大，沉积速率高达47．33μm／min，是一般槽镀的90倍左右。随着电流密度的增加，沉积速率呈近似线性增加，但电流效率增大到一定值后基本不变。电流密度对沉积层成分影响不大，但明显减小沉积层的晶粒尺寸。与一般槽镀相比．晶粒尺寸由23．07nm减小到918nm。     

氮气喷射沉积镁合金传热过程分析

针对氮气喷射沉积镁合金雾化过程中的快速散热阻燃行为,采用数学模型模拟了镁合金喷射沉积过程中雾化气体与液滴之间的传热情况.结果表明,雾化气体速度随着喷射距离的增加呈单调递减趋势;雾化液滴先加速飞行,在液滴和气体速度相等后开始减速,随着粒径增大,液滴的最大速度减小;传热系数先减小再增加,且随着液滴粒径减小而增大,其平均值均在l000W· m-2·K-1以上;液滴的温度持续降低;在雾化阶段,液滴与气体之间传热的最小速率远远大于反应放热的最大速率,避免了喷射沉积过程中热量的蓄积,从而保障了氮气喷射沉积制备镁合金过程的生产安全.     

高速喷射电沉积块体纳米晶C0-Ni合金

采用自制的高速喷射电沉积装置制备了块体纳米晶Co-Ni合金,利用SEM、TEM、XRD及EDS等方法研究了电流密度对沉积速率、电流效率及Co-Ni合金沉积层组织结构的影响,并与槽镀沉积层进行了对比.结果表明采用该方法后允许使用的极限电流密度、沉积速率及电流效率均显著增大,沉积速率高达47.33μm/min,是一般槽镀的90倍左右.随着电流密度的增加,沉积速率呈近似线性增加,但电流效率增大到一定值后基本不变.电流密度对沉积层成分影响不大,但明显减小沉积层的晶粒尺寸.与一般槽镀相比,晶粒尺寸由23.07nm减小到9.18nm.     

摩擦辅助喷射电沉积纳米晶镍的电化学腐蚀行为

采用摩擦辅助喷射电沉积工艺和传统喷射电沉积工艺制备纳米晶镍,用TEM对比分析了二者的组织结构,用电化学极化法研究了2种纳米晶镍层在3.5%NaCl(质量分数)溶液及1 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,摩擦辅助喷射电沉积结晶过程更加均匀,制备的纳米晶镍层组织致密,晶粒细小,平均晶粒达到9.77 nm;在2种腐蚀溶液中,摩擦辅助喷射电沉积制备的纳米晶镍的电化学腐蚀性能均优于传统喷射电沉积;在NaCl溶液中,摩擦辅助喷射电沉积所制纳米晶镍在腐蚀过程中有钝化膜产生。并指出晶粒大小与微观缺陷是影响纳米晶镍耐腐蚀性能的2个重要因素     

激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构

采用喷射电沉积法在45钢基体表面制备了纳米晶镍涂层,研究了激光重熔工艺对组织的影响.用扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计分析了涂层表面形貌、微观结构和显微硬度.结果表明,在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面较平整、结合较致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但晶粒间仍有一定的间隙;经激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,使涂层致密化程度得以提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高.     

电沉积法制备纳米晶材料

电沉积法是制备完全致密的纳米晶体材料最有前途的方法之一。本文综述了电沉积法制备纳米晶镍及其合金的研究现状及制备方法对纳米晶材料性质的影响。     

保护气氛中丝电爆喷射沉积工艺

开发了在保护气氛中丝电爆喷射沉积装置,在小直径圆柱体上选用纯铝丝进行电爆喷射沉积试验。分析沉积层形成过程中的影响因素与显微硬度。结果表明:在试验沉积距离下,宽度为3 mm的约束槽中发生电爆获得约4 mm宽的沉积层。整个圆柱面搭接沉积后,沉积层的厚度趋于均匀。当电容充电压为9 kV,铝丝直径为0.3 mm时,获得的沉积层的孔洞率最小、硬度值最高。沉积层中晶粒尺寸约为4 μm。     

喷射沉积法和吸铸法制备镧基非晶合金的退火晶化组织分析

通过X射线衍射仪和场发射扫描电镜等实验设备,对比分析了喷射沉积法和铜模吸铸法制备的La_(62)Al_(16)(Cu,Ni)_(22)非晶合金的晶化过程和在不同退火温度下的晶化组织。结果表明沉积态La_(62)Al_(16)(Cu,Ni)_(22)非晶合金晶化主要析出纳米级的Al、Al Ni、La和未知相,析出相呈均匀分布,组织结构较好,而吸铸态La_(62)Al_(16)(Cu,Ni)_(22)非晶合金晶化后析出La和La(Cu,Ni)相,析出相颗粒尺寸大小不一,且分布不均匀,从而证明喷射沉积法作为La_(62)Al_(16)(Cu,Ni)_(22)块体非晶合金的制备方法,具有一定的优势。     

镍的摩擦辅助喷射电沉积过程及沉积效率

分别使用传统喷射电沉积和摩擦辅助喷射电沉积技术制备一组不同沉积时间的镍沉积层,并采用非接触式表面三维形貌仪对其表面形貌进行观察,采用XRD分析沉积层的晶粒大小和织构随沉积时间的变化,用TEM观察沉积层组织机构的不同,通过沉积层的厚度分析对两种方法的沉积效率和稳定性进行比较。结果表明:传统喷射电沉积镍层随着沉积时间的增加表面逐渐变得粗糙,沉积时间由20 min增加至120 min时,粗糙度Ra值由212 nm增加至282 nm,而摩擦辅助喷射电沉积镍层可以始终保持光亮平整,Ra值由最初的228 nm逐渐减小,并最终稳定在171 nm左右;摩擦辅助装置的加入对喷射电沉积效率影响很小,但使沉积的均匀性和稳定性得以提高;同时,该装置细化晶粒,使平均晶粒大小由15.6 nm减少至10.9 nm。     

热处理对喷射沉积含Nd镁合金挤压坯组织性能不均匀性的影响

以喷射沉积技术制备出了Mg-Al-Zn系合金沉积坯,然后对其挤压,并对其尺寸不均匀的挤压坯进行不同工艺的热处理,研究热处理工艺对其组织与性能不均匀性的影响。结果表明,热处理工艺可改善镁合金挤压坯组织及性能的不均匀性。经过热处理后挤压坯中的Al2Ca粒子数量、尺寸及分布的变化和Mg晶体轴比(c/a)的减少是改善镁合金组织与性能不均匀性的主要原因。     

喷射电沉积镍磷合金沉积速度试验研究

为了在亚磷酸盐体系中得到工艺稳定、光亮且沉积速度快的镍磷合金镀层,采用自行研制的喷射电沉积装置在45钢基体上进行了四因素五水平正交试验,优选出沉积速度最佳的工艺条件:电流密度300 A/dm2,镀液温度60℃,初始间隙1 mm,相对运动速度375mm/min.     

摩擦喷射复合电沉积技术研究

摩擦喷射复合电沉积技术是新近发展起来的一种高速电沉积技术，该技术具有沉积速度快、镀厚能力强、镀层性能优良等特点。本文介绍了该技术的原理、特点，探讨了工艺因素对镀层质量的影响，并对该技术今后的发展提出了建议。     

电沉积法制备纳米结构陶瓷和复合材料

电化学法在纳米材料和纳米结构的材料发展中占有重要优势 ,新型电沉积法是纳米技术的一个重要分支。电沉积纳米结构的陶瓷材料用电沉积制备纳米结构的陶瓷材料具有许多先进性 ,值得注意的是用于生物医学方面的电沉积陶瓷涂层。羟基磷灰石 (HA )可用电泳沉积 (EPD)和电解沉积 (ELD)制备 ,HA的化学组成与骨组织相似 ,因而是一种确定使用的植入材料。一项重要的发现是HA纳米粒子可在没有添加剂的悬浮液中就可带负电荷 ,异丙醇溶液中HA悬浮粒子 ,在较低的温度下高速沉积 ,被用于在Ti-6Al-4V外科医用合金基体上的涂层制备。EPD还可用于在…     

电沉积制备镁合金HA涂层的组织及其可降解性能

采用碱热处理＋电沉积＋碱热处理相结合的工艺,在Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材表面制备羟基磷灰石（HA）涂层。利用X射线衍射和SEM对涂层的组织和形貌进行了分析,对合金板材及HA涂层板材在SBF溶液中的可降解性能进行了研究,结果表明：通过前碱热处理＋电沉积＋后碱热处理的方法在电沉积温度50℃,电压10 V条件下,在Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材表面制备出了平整、致密的HA涂层,其Ca/P的比值（1.72）与人骨的（1.67）相近;HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材在SBF溶液腐蚀过程中,发现3 d时腐蚀液穿过HA涂层开始浸蚀基体。随着腐蚀时间的延长,部分点蚀的直径扩大,构成局部腐蚀;HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材在SBF溶液中的初始腐蚀速率低于未涂层的合金板材,其在SBF溶液中的初始pH值的变化低于未涂层的,随降解时间延长,pH变化幅度开始增大,10 d后pH值平均值约为9.2,随后逐步趋于稳定;HA涂层Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金板材在SBF溶液中的初始自腐蚀电位与未涂层的相比正移200 mV以上,亦说明了其在SBF溶液中的初始腐蚀速率低于未涂层的,但是随着涂层的脱落将促使腐蚀速率增大。     

高性能镁合金的特种制备技术

镁合金管、棒、板及异型材料在汽车、电子、航空、航天等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，但其加工成形性能差。采用快速凝固、喷射沉积技术制备镁合金，可细化合金的晶粒，改善其变形能力，是获得高性能镁合金材料的最佳选择。本文系统介绍了快速凝固、喷射沉积技术制备高性能镁合金材料的方法。     

喷射沉积含Nd镁合金挤压坯的组织及性能不均匀性

以喷射沉积技术制备出Mg-Al-Zn系合金沉积坯,对其尺寸不均匀的挤压坯在高度、厚度方向上进行性能与微观组织的不均匀性研究。结果表明,挤压坯高度方向硬度值几乎没有变化,而壁厚方向硬度值则表现出"中间层小、内外层大"的规律,挤压过程中沉积坯塑性变形的不均匀是影响镁合金挤压坯组织及性能不均匀性的主要原因。     

电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金工艺研究

为了进一步优化镀液成分和工艺参数,为制备W含量可在较大范围内变化的块状纳米晶Ni-W合金提供依据,采用不含任何氨根离子(NH-+4)的镀液通过电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金镀层.采用XRD、SEM和EDS对镀层的结构、形貌和成分进行观察和分析.结果表明:电沉积过程中电流密度、电源类型、pH值及搅拌方式对镀层的W含量都会产生较大的影响.试验中所得到的Ni-W合金镀层的W含量为2.15%~30.31%(质量分数),其结构均为W溶于Ni晶格所形成的置换式固溶体,平均晶粒尺寸为14~19nm;随着镀层中W含量的增加,镀层的显微硬度也随之逐渐提高.     

喷射电沉积镍阴极极化行为研究

通过阴极极化曲线的测定研究了硫酸盐电解液喷射速度u(流速)对电流密度jc和阴极过电位ηc的影响．结果表明。电流密度为140A／dm^2时，喷射速度由0．83m／s增大到5．00m／s，阴极过电位从1．48V增至8．52V．与槽镀搅拌作用相比，电解液流速增大。有利于氢还原析出，导致过电位显著增大．随电流密度增大，阴极上析氢步骤逐渐取代水合镍离子电化学还原步骤成为整个过程的控制步骤，过电位可达12．03V。     

碱性镀液电沉积纳米晶Ni-Mo合金层的制备及其结构

在碱式碳酸镍溶液中获得了纳米晶结构Ni-Mo合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术对镀层结构进行分析,结果表明,镀层由Ni Mo和β-Ni4Mo两相组成,晶粒尺寸约为23.2nm。Ni Mo合金固溶体呈(111)晶面择优取向;β-Ni4Mo固溶体表现为较强的(200)晶面择优取向。电沉积参数对镀层外观、表面形貌和结合力有较大影响,当镀液pH值10.0左右,温度为30～35℃,电流密度为2～5A/dm2时,可以获得镀层外观质量和结合力良好的Ni-Mo合金镀层。镀液钼酸盐浓度增大,镀层中含钼量增加,镀层硬度先增加后下降,在钼酸盐浓度为8～12g/L时硬度最高,镀层强化主要为固溶强化所致。镀液中钼酸盐和氨水浓度影响镀层内应力。