表面活性剂FC4添加量对Ni-P-PTFE复合镀层表面形貌及耐蚀性能的影响

在Ni-P-PTFE复合镀液中加入0.12~0.24g·L~(-1)的表面活性剂FC4,采用化学复合镀工艺在30CrMnSi合金钢表面沉积了Ni-P-PTFE复合镀层,研究了FC4添加量对复合镀层的表面形貌及耐蚀性能的影响。结果表明:随着FC4添加量增加,镀层的表面形貌变差,镀速降低,镀层的孔隙率增大,耐蚀性能下降;这主要是因为过量的FC4会强烈吸附在基体表面,占据化学镀的活性中心,从而对施镀过程产生阻碍作用;当FC4添加量为0.12g·L~(-1)时,镀层的耐蚀性能最佳。     

石墨粉表面化学镀铜工艺研究

用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层，以解决Cu／C受电弓滑板制造中的界面问题并提高其综合性能。试验结果表明，采用优化工艺可以得到平均厚度约7.lμm的镀铜层，改善了铜碳界面的相溶性。另外还论述了预处理过程以及主盐、还原剂、温度、装载量对施镀过程的影响。     

电沉积制备纳米晶镍-钨-稀土合金镀层工艺及性能

采用电沉积技术制备了纳米晶镍-钨-稀土合金镀层,重点研究了其制备工艺及镀层性能,探讨了电流密度、电沉积时间、镀液中稀土含量、镀液pH值和镀液温度等因素对镀层沉积速率的影响;用SEM、XRD、EDS、阳极极化曲线等方法分析了镀层的表面形貌、结构、组成、耐蚀性和抗氧化性等。结果表明:合金镀层的最佳制备工艺条件为电流密度9.5 A·dm~(-2)、镀液pH值7、电沉积时间70 min、镀液温度50℃、镀液中NdCl_3添加量4.5 g·L~(-1)或镀液中Ce(SO_4)_2添加量3 g·L~(-1);添加稀土元素钕、铈后合金镀层表面颗粒排列致密、均匀,表面无裂纹,其抗高温氧化性和耐蚀性能与硬铬镀层比较相差较小。     

长碳纤维表面连续镀铜工艺的优化

采用焦磷酸盐镀铜工艺,利用自制的电镀装置对聚丙烯腈基长碳纤维进行连续镀铜改性,研究了镀液成分、电流密度、镀液温度与镀液pH等对镀层质量的影响规律,在此基础上对连续镀铜工艺进行了优化,并制得了性能较好的长碳纤维镀铜复合丝。结果表明:选择P_2O_7~(4-)与Cu~(2+)物质的量分数之比为7.0的镀液作为基础镀液,添加剂选择质量浓度为25g·L~(-1)的柠檬酸铵,在电流密度为2.0～2.5A·dm~(-2)、镀液温度约为40℃、镀液pH为8.2～8.8的电镀工艺条件下,制得的镀层完整,均匀致密,结合强度高,且长碳纤维镀铜复合丝的导电性能显著提高,解决了束状长碳纤维在连续镀铜工艺中易出现的"黑心"和"结块"问题。     

石墨化学镀铜工艺及摩擦性能研究

对石墨表面处理工艺、石墨表面化学镀铜工艺进行了研究,采用正交实验设计方法对镀铜工艺进行优化,对所制备的镀铜石墨表面进行XRD、SEM微观表征;将所制备的镀铜石墨加入聚四氟乙烯中,采用冷压烧结工艺制备固体润滑剂,并测定其摩擦性能.试验结果表明:选用敏化及活化工艺来进行石墨镀前预处理为佳;化学镀时石墨表面能直接生成大量均匀分布的铜微晶,生长至彼此侧面相连时就得到完整镀层,并且石墨颗粒越小,化学镀铜活性越高,因而非常适合用于制备高性能的金属石墨复合材料;当镀铜温度为75 ℃,CuSO4浓度为25 g/L,EDTA浓度为30 g/L时,所制备的固体润滑剂摩擦因数较低,曲线平稳且磨损量较小.     

电镀法石墨粉镀铜工艺及铜含量的测定

采用电镀法对石墨粉进行了镀铜,研究了镀铜过程中浓硫酸及石墨粉的加入量、电流密度和电镀时间对镀铜效果的影响,并研究了镀铜石墨粉中铜含量的测定分析方法.结果表明:在800 mL蒸馏水中加入8 g CuSO4·5H2O和20 mL浓硫酸及5 g处理过的石墨粉,每5～10 min搅拌0.5 min,镀铜电流密度9 A·dm-2(或21 A·dm-2),时间为60 min(或20 min),石墨粉镀铜效果较好.镀铜石墨粉在900℃充分氧化后通过氧化前后质量计算可求得其中的铜含量.     

碳纤维表面化学镀铜工艺优化及摩擦性能研究

研究了碳纤维表面预处理和化学镀铜工艺,采用正交设计方法对碳纤维镀铜工艺进行优化,并对制备的镀铜碳纤维进行SEM和XRD微观表征.在镀铜碳纤维中加入PTFE制备固体润滑复合材料,并进行摩擦磨损实验.实验结果表明:碳纤维表面有C= =O及C-O-C等极性基团,能与铜产生较好的机械结合力;经过解胶、还原等表面处理后,碳纤维表面形成凹槽和微孔,便于化学镀时铜附着在其表面;化学镀后铜与碳纤维结合紧密,碳纤维表面镀层光亮、均匀致密、具有较好的结合力;采用化学镀原料配比CuSO4·5H2O 15 g/L,EDTA 25 g/L,NaOH 16 g/L制得的镀铜碳纤维,其镀铜量居中,加入PTFE所制得的固体润滑材料摩擦因数和磨损量较低,且摩擦因数有下降的趋势.     

铁粉法与甲醛法在石墨粉表面化学镀铜的工艺对比

研究比较了两种化学方法--铁粉法和甲醛法在石墨粉表面镀铜的工艺.结果表明:铁粉法使用混合表面活性剂对石墨粉预处理,40～60 ℃搅拌下缓慢加入镀液,在pH为1.5～2.0下镀覆15～20 min,50 ℃干燥可以制备出含铜25%～75%、镀覆效果好的镀铜石墨粉;甲醛法要求对石墨粉敏化、活化、工艺复杂、成本高、副反应产物具有毒性,且铜含量较低的试样镀覆效果不如铁粉法制备的试样.铁粉法镀覆效果好、工艺简单、无毒,列为首选方法.     

SLA原型表面化学镀铜工艺及镀层分析

通过分析和试验确定了SLA原型表面化学镀铜工艺,包括预处理过程、化学镀铜工艺和钝化处理.对镀铜层的性能(外观、组织、结合强度、硬度、尖角窄槽镀覆能力等)进行了分析.试验结果表明,所开发的SLA原型表面化学镀铜工艺稳定、镀层质量良好.     

ABS塑料低温化学镀Ni—P合金新工艺

对传统ABS塑料化学镀镍工艺进行了改进。化学粗化时,成功地以含有一定量添加剂的强碱性高锰酸钾型工艺代替工业上普遍使用的高铬酸型工艺;其次,在40－50℃下,采用双络合剂的化学镀铜浴在ABS表面预镀铜;最后,使用含有添加剂和组合络合剂的碱性化学镍浴进行化学镀镍。结果表明：在35－40℃、pH=9.5、装载量为1．0dm^2/L时施镀,镀速为9．8μm/h,镀层光亮,无裂纹,镀液稳定,耐蚀性良好。     

无硫膨胀石墨制备及影响因素分析

以鳞片石墨、硝酸、双氧水、磷酸为原料,采用化学法经氧化酸化插层、水洗、干燥、高温膨胀过程制备无硫膨胀石墨。利用正交试验方法确定最佳工艺条件,并对相关影响因素作了分析。结果表明:按鳞片石墨、硝酸、双氧水、磷酸质量比1∶1.2∶0.2∶1.5,反应时间80 min,反应温度40℃,膨化温度900℃的条件下可以制备出膨胀体积为312 mL/g的无硫膨胀石墨,相关影响因素的大小依次为磷酸、双氧水、硝酸、反应时间。     

铸铁中石墨形态和石墨结构的研究

采用扫描电子显微镜,通过深腐蚀和热腐蚀方法,研究了铸铁中各种典型石墨（片状石墨、蠕虫状石墨和球状石墨）的立体形貌和内部结构特征。对于片状石墨来说,A、C、D型均属同一种石墨形态,它们都是由分枝而又互相联系的石墨片组成,它们主要是沿着[1010]方向长大。对于球状石墨来说,用纯镁、纯钇、纯铈和工业球化剂均能得到球状石墨。热腐蚀结果表明,石墨球呈年轮状结构,它是由许多角锥体组成的多面体。这说明,石墨球的外表是（0001）面,石墨球的长大是由中心沿[0001]方向进行。蠕虫状石墨是介于片状和球状石墨之间的中间石墨形态。它的长大方式也介于片状和球状石墨之间。就石墨片的互相联系和彼此分枝情况来看,它与片状石墨相似,但就每个石墨片局部的长大方式来看,它又与球状石墨有某种程度的相似,即沿着[0001]方向长大较充分。     

片墨在断口上的形貌特征及其在断裂过程中的行为

传统的把片状石墨看作孔洞与裂纹的观点,忽略了对片墨在断裂过程中的行为进行研究,因此,也限制了对铸铁本质认识的深化。本工作利用断口的电子显微分析方法,在对片墨在断口上的形貌特征进行系统研究的基础上,确定了片墨在断口上形貌的名称。并介绍了片墨在断裂过程中的基本行为和片墨表面观察到的大量的结晶学信息,得出了相应的结论。     

鳞片石墨对环氧胶固化过程的影响

用应变片电测法和阿基米德法,分别测定了鳞片石墨含量不同的环氧胶加热固化中的应变和固化完成后试样的密度,以研究石墨含量对金属-环氧胶接头胶层固化内应力的影响。结果表明:在所采取的研究条件下,石墨含量为5%的试样固化收缩应变值最大,而最初9m in所测得的应变谷值与试样峰值应变和最终应变之差,对应石墨鳞片含量存在着较为一致的对应关系。对鳞片石墨含量变化所带来的影响进行了讨论,综合考虑多方面因素,石墨鳞片的添加量为15%较为适宜。     

The unlubricated wear of flake graphite cast iron

The wear behaviour of flake graphite cast iron was correlated with the microstructural parameters of graphite volume fraction and flake size using a pin-on-ring specimen configuration. Pin specimens of cast iron were prepared under carefully controlled melting and casting conditions to provide microstructures with variation in either carbon content or flake size but with the same type A graphite structure and pearlitic matrix.Mild and severe modes of equilibrium wear were identified, the predominant effect of both microstructural parameters being in the severe wear regime. Decrease in flake size and increase in carbon content are detrimental to the wear behaviour resulting in a marked increase in the severe wear rate and a decrease in the mild-to-severe transition load.     

蠕虫状石墨铸铁的结构

本文对蠕墨铸铁进行深腐蚀和热氧腐蚀,并用扫描电子显微镜进行观察研究,揭示了蠕虫状石墨的三维立体形貌和内部晶面取向特征。通过共晶团腐蚀,观察了这种铸铁的共晶团数量和结构特点。结果表明,用各种含有稀土元素的变质剂处理均可得到蠕虫状石墨,其端部具有球状石墨的生长特征,在同一共晶团内部,各蠕虫石墨片间互相联系,这又类似于片状石墨。热氧腐蚀试验表明,蠕虫状石墨端部（0001）面沿圆周方向分布,呈年轮状排列。在枝干分部,则（0001）面沿着枝干方向分布,但其方向变化频繁,呈多晶体。据此,作者提出了蠕虫状石墨晶面取向的模型。蠕墨铸铁的共晶团数量介于灰铸铁和球墨铸铁之间,共晶团的结构也兼有片状石墨和球状石墨两者共晶团的特征。为此,作者也提出了相应的模型。     

片状石墨铸铁的异质形核

采用液淬微分热分析法研究了片墨铸铁中片状石墨的形核过程。结果表明,片状石墨的初始形态为团球状,孕育剂的作用主要是增加石墨的异质形核能力。对片墨雏晶的检测分析说明：可作为片墨结晶的异质核心主要有锰的硫化物、硅的氧化物和钙的碳化物三类,其中复合硫化物是最为有效的异质晶核。并由此提出了设计较为理想的灰口铸铁用孕育剂的合理原则,根据这些原则研制的孕育剂经使用效果是理想的。     

A study of cast alloys with partially dispersed graphite II: The process of partial dispersion with uncoated flake graphites

The mechanism of partial dispersion of uncoated flake graphite particles was investigated and compared with that of carbon microballoons (carbospheres) investigated earlier. Two types of flake graphite particles and the same base metals as previously used were investigated. The dispersive power of uncoated flake graphites was relatively small compared with that of spherical carbon balloons. For dispersion a temperature of 50 – 100 °C above the melting point with G = 1500 (where G is a non-dimensional gravity variable) is required with pure aluminium and its alloys. The variation in surface roughness of cast aluminium alloys containing flake graphites is due mainly to the magnitude of the centrifugal forces; the roughness decreases with increase in the acceleration (expressed in terms of G). The dispersive width of the graphitic layers and the clearance ratio are related; the width increases with ratio up to D/d = 2.5.     

人造石墨粉末选择性激光烧结成形工艺实验研究

将选择性激光烧结技术应用于人造石墨粉末成形,探索其回收循环再利用的可能性。研究了球形石墨粉末的加入量对人造石墨/酚醛树脂混合粉末流动性和堆积密度的影响,确定了石墨3D打印材料配方组成;研究了激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度等工艺参数对石墨原型件的成形精度和抗弯强度的影响,确定了各工艺参数的取值范围;最后通过正交实验确定了最优工艺参数组合,并快速制备了复杂石墨功能件,验证了新工艺的可行性。     

CR 200J用树脂基摩擦材料的正交试验及多指标加权优选

为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3 300、4 200、5 400 r/min下测试试样的平均摩擦因数,并计算试样的体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损。对试样的平均摩擦因数、体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损进行极差分析及均一化处理,使用多指标权重优选了综合性能优异的配方。结果表明：鳞片石墨在高转速下对材料的平均摩擦因数起稳定作用及降低材料的热衰退性能,而石油焦在低速制动过程中可稳定材料的平均摩擦因数;NFJ高温黏结剂对材料的各项性能影响不显著,而腰果壳油摩擦粉在高转速下表现出优异的黏弹性,有利于提高材料的平均摩擦因数,降低材料的体积磨损率及对偶质量磨损。使用多指标权重优选得到较好的配方,其中鳞片石墨、石油焦、NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉的质量分数分别为1%、4%、3%、6%。