电火花加工用铜基镍–氧化铝复合电极的制备及性能

以纯铜棒为基体,采用复合电镀技术制备了Ni–Al2O3复合电极。镀液组成和工艺条件为:Ni SO4·6H2O 250~300 g/L,Ni Cl2·6H2O 40~50 g/L,Al2O3 10~60 g/L,H3BO3 35~40 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,p H 3~4,阴极平均电流密度2~6 A/dm2,温度30~70°C,时间3 h。分析了镀液中Al2O3颗粒添加量、温度和阴极电流密度对Ni–Al2O3复合镀层Al2O3含量、均匀性和显微硬度的影响。分别以Ni–Al2O3复合电极和纯铜电极为工具,对W7Mo4Cr4V2Co5高速钢进行电火花加工(EDM)试验。在Al2O3添加量30 g/L、阴极电流密度3 A/dm2、温度50°C的条件下,所得镀层厚度为100μm,Al2O3颗粒体积分数为14.48%,显微硬度为434.72 HV,综合性能最佳。Ni–Al2O3复合电极在EDM试验中的相对质量损耗约为纯铜电极的1/5,抗电蚀性更优。     

镍-铝颗粒复合电镀工艺

以不锈钢为基体,电沉积制备镍–铝复合镀层。研究了电流密度、pH、搅拌速率、镀液中Al颗粒含量及温度对镍–铝复合镀层外观和Al含量的影响。复合镀的较佳工艺参数为:NiSO4·7H2O(150±2)g/L,NH4Cl(15±1)g/L,H3BO3(15±1)g/L,C12H25SO4Na(0.10±0.01)g/L,明胶0.5g/L,Al颗粒30g/L,消泡剂适量,温度(30±2)°C,pH4.5,电流密度2.5A/dm2,搅拌速率150r/min,时间90min。在较佳工艺下,所得镀层的Al含量为4.4%～5.2%(质量分数),表面较为均匀,但略显粗糙。     

纳米化学复合镀镍–磷–氧化铝工艺

通过正交试验对45钢上复合化学镀Ni–P–Al2O3的工艺条件进行优化,得到的最佳工艺条件为:NiSO4·7H2O 25 g/L,NaH2PO2·H2O 30 g/L,CH3COONa 15 g/L,NaF 0.4 g/L,乳酸20 mL/L,硫脲20 mg/L,十二烷基磺酸钠0.1 g/L,纳米α-Al2O35 g/L,温度90°C,pH 4.8,时间2 h,转速300 r/min。分别采用扫描电镜、能谱仪、维氏硬度仪和电化学工作站对镀层的微观形貌、组成、显微硬度以及耐蚀性进行表征。在最优工艺下制备的Ni–P–Al2O3复合镀层,Al2O3微粒分布均匀,结构致密,显微硬度为204 HV,耐蚀性均优于Ni–P镀层。     

Fe-Al2O3耐磨性复合镀层

以二氯化铁无刻蚀电镀工艺为基础,在氯化亚铁单盐(ρ=300~400g/L)中加入Al2O3惰性粒子,制备了Fe–Al2O3复合镀层。讨论了镀液中颗粒含量及电流密度对镀层中颗粒含量的影响,结果表明:镀层中Al2O3的含量随镀液中Al2O3的含量增加而增加,当镀液中Al2O3的含量继续增加到50g/L时,惰性粒子在复合镀层中的含量达到最大值;当电流密度达到25A/dm2时Al2O3在镀层中的共沉积量出现高峰。测试结果表明,该复合镀层耐磨性、耐腐蚀性都较好。     

复合电沉积制备镍-石墨烯电极及其电催化析氢性能研究

以紫铜为基体,电沉积制备了镍还原氧化石墨烯(Ni-RGO)复合电极,研究了石墨烯质量浓度、电流密度、pH、温度和时间对Ni RGO复合电极的电催化析氢性能。得到最佳配方和工艺条件为:Ni(NH2SO3)2·4H2O 350 g/L,NiCl2·6H2O 10 g/L,C6H8O7·H2O 5 g/L,H3BO320 g/L,十二烷基苯磺酸钠0.12 g/L,RGO 0.16 g/L,pH 3.5,温度40°C,电流密度5 A/dm^2,时间10 min。该条件下所得Ni-RGO复合电极的电催化析氢性能最佳。     

镍-磷-钛酸钾晶须化学复合镀层的高温抗氧化性能

将钛酸钾晶须(平均长度15μm,平均直径1.5μm)加入含25g/LNiSO4·6H2O、25g/LNaH2PO2·2H2O、15g/LCH3COONa·3H2O、35g/LNa3C6H5O7·2H2O、20mmol/L乳酸和10μg/L醋酸铅的化学镀溶液中,在Q235钢片上制备得到了Ni–P合金基中弥散分布钛酸钾晶须的金属基复合镀层。研究了该复合镀层的高温抗氧化性,分析了氧化膜的组成与结构,探讨了复合镀层的抗氧化机制。结果表明,钛酸钾晶须增加了氧化膜的致密性,复合镀层具有良好的高温抗氧化能力。     

中温酸性化学复合镀镍-磷-纳米氧化铝

在中温酸性条件下,研究了镀液中Al2O3纳米颗粒浓度、搅拌速率和Ph对铝合金上化学复合镀Ni-P-Al2O3镀速、镀层中Al2O3含量及镀层性能的影响.镀液组成为:n(NiSO4·61-12O):n(NaH2PO2-H2O)=0.36:1,C3H6O3 10 ml/L,CH3COOH 10 Ml/L,促进剂6g/L,稳...     

器外预硫化型加氢催化剂的制备与性能研究

以Ni和Mo为活性组分,Al2O3为载体,制备了氧化型Ni-Mo/Al2O3催化剂O-1,在此基础上,以自制的水溶性复合硫化物为硫化剂,制备了器外预硫化型Ni-Mo/Al2O3催化剂S-1,通过BET、XRD和HRTEM等手段对2种催化剂的物化性质做了表征,并对比考察了催化剂对劣质石脑油加氢脱硫脱氮的性能。结果表明：器外预硫化型催化剂对劣质石脑油加氢脱硫脱氮的性能与氧化型催化剂接近,其加氢石脑油产品的硫氮含量均低于0.5 μg/g,这说明采用水溶性复合硫化物为硫化剂可以对氧化型催化剂进行有效地器外预硫化。     

脉冲电沉积Ni-Al2O3复合镀层的工艺参数及性能研究

利用脉冲电沉积在304不锈钢上制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,通过正交试验法确定了最佳工艺参数为:硫酸镍280 g/L,氯化镍45 g/L,硼酸40 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,平均电流密度4 A/dm2,占空比40％,脉冲频率600 Hz,纳米Al2O3颗粒质量浓度5 g/L,温度45～55°C,pH 3～4,搅拌速率约220 r/min,电沉积时间60 min.用扫描电子显微镜分析镀层表面形貌,用能谱仪确定镀层中Al2O3含量,用显微硬度计测试镀层的显微硬度,用数码显微镜测量镀层的表面粗糙度,用电化学工作站分析镀层的耐蚀性.结果表明:与直流电沉积复合镀层相比,脉冲复合镀层晶粒尺寸较小、结合紧密,纳米Al2O3颗粒均匀分散,显微硬度和纳米Al2O3颗粒含量高,表面平整,耐蚀性好.     

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

Al_2O_3陶瓷制品化学镀铜与表面处理工艺

提供了一种Al2O3陶瓷制品化学镀铜的工艺,其溶液由组分A(含酒石酸钾35～45g/L、氢氧化钠7～9g/L和碳酸钠3～4g/L)和组分B(含硫酸铜7～14g/L、氯化镍1～2g/L和甲醛15～20g/L)按体积比3:1混合而成。给出了表面预处理(包括除油、粗化、敏化、活化、还原等工序)的配方及工艺条件。介绍了市场需求量较大的镀铜后五色系实用着色工艺配方及参数。Al2O3陶瓷制品应用该工艺配方处理后,所得镀层外观平整、光亮,在获得优雅外观的同时,大大延长了使用寿命。这些技术均已在生产实践中获得成功应用,具有广阔的发展前景。     

脉冲电沉积铜-锡-镍-聚四氟乙烯复合镀层的组织结构和摩擦学性能

采用脉冲电沉积法在碳素工具钢表面制备Cu-Sn-Ni-PTFE复合镀层。镀液配方和工艺为:K_4P_2O_7·3H_2O 266.5 g/L,Cu_2P_2O_7·4H2O 20 g/L,NiSO_4·4H_2O 0.06~0.14 mol/L,KNaC_4H_4O_6·4H_2O 31.6 g/L,Na_2SnO_3·3H_2O 40 g/L,KNO_3 40 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 20 g/L,PTFE 10 g/L,pH 9.5~10.0,温度35~40℃,电流密度2.5 A/dm~2,脉冲频率3 000 Hz,占空比60%,转速100 r/min,时间1 h。研究了镀液中Ni~(2+)浓度对复合镀层表面形貌、组成、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中Ni~(2+)浓度为0.1 mol/L时,Cu-Sn-Ni-PTFE镀层表面均匀、致密,显微硬度高达391 HV,耐磨性最好。     

n-Al2O3^P／Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀镀层(n—Al2O3^P／Ni)的组织特征及摩擦磨损特性，并与快镍刷镀层(Ni)进行了比较。结果表明：n—Al2O3^P/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密；镀层摩擦因数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n—Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相结合良好；复合刷镀层的耐磨性能明显优于Ni刷镀层。镀液中n—Al2O3含量为20g／L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

Cu/Al_2O_3与Cu/AlN复合陶瓷基板材料制备研究

利用直接敷铜(DBC)技术制备了Cu/Al2O3、Cu/AlN复合陶瓷基板材料。通过机械剥离机和场发射扫描电子显微镜分析了Cu/Al2O3、Cu/AlN复合陶瓷基板材料的结合力、界面微观形貌与元素分布。结果表明,在Cu箔能与Al2O3基板直接结合,而AlN组需要预氧化然后才能与Cu箔紧密结合,Cu箔与Al2O3、预氧化AlN基板间的结合力均超过8N/mm。通过EDS能谱分析,在Cu箔与预氧化AlN基板间出现组分主要为Al2O3和CuAlO2的过渡层。     

复合金属催化剂制备及其在催化湿式过氧化氢氧化过程中性能的研究

以γ-Al2O3为载体,通过浸渍不同种类及数量的金属活性组分,筛选制备出催化活性高且稳定性良好的Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂,并以SEM、BET和XRD等手段分析了复合金属催化剂的结构特征。将复合金属催化剂应用于催化湿式过氧化氢氧化降解非那西汀模拟废水,测试反应前后的非那西汀浓度、COD值和TOC值,研究复合金属催化剂的催化活性。通过ICP测试不同复合金属催化剂作用下反应后溶液中金属离子流失情况,研究了复合金属催化剂的稳定性。研究结果表明,以Cu-Mn-Ce/Al2O3为催化剂,催化湿式过氧化氢氧化降解非那西汀模拟废水,非那西汀、COD、TOC的去除率分别为98%、83. 1%、79. 2%,铜离子流失量为1. 034mg/L,锰离子流失量为0. 88mg/L,铈离子流失量为0. 78mg/L。     

Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷材料的制备与性能

将ZrB2和ZrO2添加入到Al2O3基体中,采用熟压法制备了Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷材料,ZrB2和ZrO2的体积含量分别为(92.2±0.1)%和(7.8±0.1)%.对复合材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析.结果表明:当ZrB2/ZrO2体积分数为20%时,所制备的复合陶瓷的综合力学性能最优,其相对密度,抗弯强度和断裂韧度分别达到96.3%,520.5MPa和6.1 MPa·m1/2.Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷断面的断裂模式为沿晶断裂和穿晶断裂混合模式.通过高温氧化试验发现Al2O3/ZrB2/ZrO2复合材料在500～700℃时开始氧化.     

无硫可膨胀石墨的制备研究

以天然鳞片石墨为原料,以K2Cr2O7/HNO3/HCl O4/CH3COOH作为氧化插层体系,探索了无硫可膨胀石墨的制备工艺。最佳反应条件∶石墨(g)∶重铬酸钾(g)∶硝酸(m L)∶高氯酸(m L)∶冰乙酸(m L)为5∶1.6∶3∶10∶3,氧化温度为30℃,氧化时间为30min,该条件下制备的可膨胀石墨膨胀容积达到320 m L/g。     

表面活性剂对化学复合镀镍-磷-石墨烯镀层性能的影响

采用化学镀法在45钢上制得镍-磷-石墨烯复合镀层,基础镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 30g/L,NaH_2PO_2·H_2O 25 g/L,CH_3COONa·3H_2O(乙酸钠)15g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O(柠檬酸钠)15g/L,乳酸25mg/L,Pb(CH_3COO)_2·3H_2O(醋酸铅)15mg/L,pH4.5~4.7,温度(85±1)℃,时间2 h。先通过正交试验对表面活性剂类型、用量和石墨烯用量进行优化,再通过复配试验得到较佳组合的复合表面活性剂,最后利用扫描电镜、X射线衍射仪分析了镍-磷-石墨烯复合镀层的表面形貌和微观结构。结果表明,将烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以1:1的质量比复配时,复合镀层的厚度和显微硬度最高,分别为15.2μm和576.4 HV。镍-磷-石墨烯复合镀层是非晶结构,石墨烯均匀地嵌埋在基质镀层中。     

热处理对镍–磷–金刚石复合镀层组织及摩擦学性能的影响

采用两步复合镀法在45钢上制备了镍-磷-金刚石复合镀层,即:先采用基础镀液(由NiSO_4·6H_2O 25 g/L、Na H_2PO_2·H_2O25 g/L、CH_3COONa·3H_2O 15 g/L和Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 10 g/L组成,pH 4～5,温度80～85℃)化学镀镍-磷合金30 min,再在基础镀液中加入0.4 g/L金刚石微粒(平均粒径10μm),在机械间歇搅拌(搅拌10 s后停10 s)下复合镀10 min。然后在不同温度(150～450℃)下热处理1 h,研究热处理温度对复合镀层显微硬度、组织结构和摩擦学性能的影响。经350℃热处理的镍-磷-金刚石复合镀层的显微硬度为1 100 HV,摩擦学性能与进口摩擦垫片相当。     

镁合金表面Ce-Mn和Ce-Mo复合转化膜性能的研究

对镁合金表面Ce-Mn和Ce-Mo复合转化膜的性能进行了研究。镁合金Ce-Mo复合转化的最佳配方为:Ce(NO3)39g/L,Na_2MoO_4 4g/L,C_6H_5Na_3O_7·2H_2O 2g/L,温度25℃,时间10min。镁合金Ce-Mn复合转化的最佳配方为:Ce(NO_3)_3 5g/L,KMnO_4 2g/L,NH_4HF_2 0.1g/L,Na_2B_4O_7·10H_2O 0.2g/L,温度25℃,时间2min。最优配方下得到的镁合金复合转化膜平整、结晶细致。Ce-Mo复合转化膜的相组成为Mg、MoO_2、MoO_3、CeO_2和Ce2O_3;Ce-Mn复合转化膜的相组成为Mg、MgO、MnO_2、CeO_2和Ce_2O_3。两种复合转化膜的耐蚀性均比单系转化膜的耐蚀性好,其中Ce-Mo复合转化膜的耐蚀性最好。