硫化铋纳米棒的制备与表征

以L-胱氨酸为硫源,采用溶剂热法在不同的溶剂中反应,制备出硫化铋(Bi2S3)纳米薄片和纳米棒,采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分别对所合成的Bi2S3晶型结构、表面形貌进行表征。结果表明,所合成的Bi2S3为典型的Bi2S3正交结构。以DMF为溶剂,在160℃下反应5d,得到了长为4000～8000nm、宽为200～300nm的正交相Bi2S3纳米棒。根据实验结果对所合成的Bi2S3的形成机制进行简单探讨。     

超声电沉积制备Ni-ZrO2纳米复合镀层及其结构和性能的研究

制备了纯Ni镀层和Ni-ZrO2纳米复合镀层,并在沉积过程中引入超声波制备了超声Ni-ZrO2纳米复合镀层,对比分析了3种镀层的微观结构及高温抗氧化性、显微硬度、耐磨性。结果表明,超声电沉积Ni-ZrO2纳米复合镀层晶粒尺寸细小,具有良好的高温抗氧化性能、高的显微硬度和优良的耐磨性,并进一步分析了纳米颗粒和超声波在提高镀层性能方面所起的作用。     

NiCo-SiC纳米复合镀层的耐蚀性和摩擦学性能

用电沉积方法在不锈钢表面制备了NiCo-SiC纳米复合镀层,考察了不同纳米颗粒含量镀液的阴极极化曲线,测定了纳米复合镀层的晶体结构,分析了镀层的表面形貌和磨损形貌.结果表明:加入纳米SiC颗粒后,金属的还原电位发生负移,镀层表面晶粒形貌由针状变为颗粒状;NiCo-SiC纳米复合镀层比NiCo合金镀层具有更好的抗腐蚀性和摩擦学性能;磨损表面形貌显微分析表明合金镀层的磨损机制主要是粘着磨损,表面发生了严重的擦伤和塑性变形,而纳米复合镀层的磨损机制是典型的磨粒磨损.     

超亲水/超疏水镍-纳米三氧化钨复合镀层的制备及特性分析

硬度高、寿命长、适用范围广的金属基自清洁表面的制备是国内外研究的热点和难点。以镍为金属基体,纳米三氧化钨（WO₃）作为功能性材料,采用复合电沉积法在金属基底上制备出超亲水或超疏水可选择的镍-纳米三氧化钨自清洁镀层。使用SEM、S-neox 三维光学轮廓仪、EDS、接触角测量仪等测量其表面形貌特征、力学性能、表面润湿性及光催化性能。结果表明：WO₃质量分数为17%时的镍-纳米三氧化钨复合镀层表面呈现典型的微纳米分级结构特征和超亲水润湿特性,并具有光催化降解甲基橙溶液能力;经氟化处理,复合镀层由超亲水转变为超疏水,接触角高达156.5°;经电化学刻蚀-氟化处理,复合镀层的疏水能力更强,光催化性更好;制备的复合镀层具备超亲水或超疏水特性,具有硬度高、与金属基体结合力大、光催化降解有机物等更加优异的自清洁性能。     

Ni-P-SnO_2复合镀层的制备及其性能

利用双脉冲电沉积技术在碳钢基体上制备了Ni-P-SnO2纳米复合镀层。以沉积速率、显微硬度及表面形貌为考察指标,获得制备Ni-P-SnO2纳米复合镀层的最优工艺条件:2g/L纳米SnO2、电流密度2A/dm2、镀液温度60℃、电镀时间30~40min、占空比20%~30%、频率100~150 Hz。通过SEM、XRD技术对Ni-P-SnO2复合镀层的表面形貌、相结构进行了表征;通过电化学测量技术对镀层的电化学行为进行了研究。结果表明:纳米复合镀层表面完整,没有明显的缺陷,纳米SnO2均匀地分布在Ni-P镀层中,硬度高,其耐蚀性能虽不及Ni-P镀层,缓蚀率也高达90%以上。     

Zn/纳米CeO2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能.利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数.采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性.结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高.     

镍磷非晶纳米晶复合镀层的制备及其耐蚀性

对电沉积12．3％P（质量分数）镍磷合金进行热处理，部分晶化获得非晶纳米晶复合镀层。利用X射线衍射仪、透射电镜和高分辨透射电镜分析镀层的结构。结果表明，镀态时镀层呈典型的非晶态结构，控制热处理工艺可得到非晶纳米晶的复合镀层。通过动电位极化曲线（3．5％NaCI溶液）测定，得知部分晶化的镀层耐蚀性得到改善。由于具有少量纳米晶相镶嵌于连续非晶相上，非晶纳米晶复合结构的镍磷合金镀层耐蚀性优于非晶态镍磷合金镀层。     

镁合金Ni-Ce-P/纳米TiO_2化学复合镀层抗菌性能研究

在AZ91D合金表面Ni-Ce-P化学镀的基础上加入纳米TiO2,制得Ni-Ce-P/纳米TiO2化学复合镀层;同时对其表面形貌、截面形貌和抗菌性进行了分析。结果表明:AZ91D合金Ni-Ce-P/纳米TiO2化学镀层的厚度约20μm,镀层与基体间存在一层MgO结合层;复合镀层的光催化效果明显,抗菌率可达90%以上,具有抑菌作用。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体电沉积制备Ir研究

本文研究了在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中电沉积制备Ir的电化学行为,在金电极上获得的循环伏安特性曲线表示,Ir(III)经过一步还原反应生成Ir,并且该反应是由Ir(III)离子的扩散控制的不可逆过程。其中,扩散速率为3.83×10_?11 m₂/s,平均传质系数为0.083。本文用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及X-射线光电子能谱(XPS)研究了在钼基体上获得的Ir层的表面形貌及组成,结果显示,Ir层的形貌与沉积电位、时间及电流密度有关。恒电位电沉积过程中,在还原峰电位处由于成核及生长速率达到平衡,可以获得相对致密的镀层。在恒电流电沉积中,当电流密度在0.5~1.82 mA/cm₂时可以得到平整致密的Ir镀层。     

磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能

以Fe3O4为载体,制备了易于固液分离回收的磁性复合纳米光催化剂,采用SEM,元素分析,XRD等方法表征催化剂的表面形貌,晶体结构,结果表明,二氧化钛包裹在Fe3O4的表面,其包裹量越大,粒径越大,锐钛矿峰越强,利用光催化降解甲基橙的效果来考察磁性复合光催化剂的活性,直接包裹在Fe2O4表面的TiO2活性低于纯TiO2的,而在Fe3O4与TiO2之间包裹SiO2,可以有效地提高其光催化活性,其活性与纯TiO2接近。     

电泳沉积制备TA有机复合涂层及其性能

目的通过便捷的共混方式在聚合物涂层中引入单宁酸(TA)锚定涂层,并改善涂层性能,提供新颖、简单的水性聚合物涂层固定及增强方法。方法通过简单的溶解分散方式将TA混入聚合物自组装成的纳米粒子分散液中,并采用阴极电泳在裸钛表面制备TA复合涂层。通过扫描电子显微镜对涂层形貌进行分析。通过超景深显微镜粗糙度测定、铅笔硬度测试、划格法附着力测试、浸泡法等,分别评价NP-TA_x复合涂层的厚度、粗糙度、硬度、附着力、耐久性等性质。最后通过防污测试评价TA复合对聚合物涂层防污性能的影响。结果成功合成了一种两性离子型水性聚合物PIDS,并自组装成纳米粒子,粒子呈球形形貌,粒径约184.8 nm。将纳米粒子与TA混合后,成功通过阴极电泳技术在钛表面制备复合涂层,通过调节沉积电压和时间可以获得不同厚度及表面微结构的涂层表面,涂层制备简便可控。制备NP-TA_x复合涂层后,TA提高了涂层的成膜性,涂层表面结构变得更为平整。NP-TA_x复合涂层的附着力由NP的2级增加到0级,硬度由NP的HB上升为1H,稳定性也大幅提升。通过防污测试表明,TA复合的两性离子涂层对蛋白质和细菌仍具有良好的防污效果,表明TA复合不会影响涂层现有性质。结论 TA与水性聚合物纳米粒子复合制备涂层,可大大提升聚合物涂层综合性能,是一种新颖、简单而且有效的水性聚合物涂层固定及增强途径。     

T91钢表面复合电沉积Ni/CrAl镀层的工艺研究

采用复合电沉积法在T91钢表面制备Ni/CrAl镀层,研究了CrAl微粒在镀层中的含量与搅拌强度、镀液pH值、电流密度及温度的关系,确定最佳工艺参数为:电流密度2.5～4.5A/dm2,pH值4～4.5,温度30℃。采用该工艺制备了较高CrAl含量的复合镀层,并对工艺参数影响复合电沉积的机理进行了简单探讨。     

电沉积制备镍基复合镀层的研究进展

金属-陶瓷复合镀层可以显著改善的硬度、致密性、耐蚀性、耐磨性以及抗高温氧化性能等可显著得到改善,应用范围广泛。综述了影响复合镀层性能的几大因素,重点介绍了增强相粒子粒径、表面活性剂类型、制备镀层的沉积方式以及第二相颗粒种类对电沉积复合镀层性能的影响。陶瓷颗粒尺寸影响复合镀层的性能,细小颗粒对镍基复合镀层具有细晶强化作用,微米级陶瓷颗粒能够大大改善Ni基复合镀层的力学性能。超细纳米陶瓷颗粒作为增强相,可以显著提高复合镀层的耐蚀性,添加纳米颗粒的复合镀层的显微硬度优于添加微米颗粒复合镀层。非离子表面活性剂能提高第二相颗粒在镀层中的复合量及在镀液中的分散性,有利于获得高硬度的复合镀层,进而提高整个镀层的耐磨性和耐蚀性。超声波-脉冲电沉积法得到的复合镀层形貌更平整,晶粒更细小,结构更致密,且得到的复合镀层硬度更高,耐磨性、耐蚀性更好。与SiC复合镀层相比,SiO_2复合镀层具有更好的耐蚀性和抗氧化性。最后,分析展望了颗粒增强镍基复合材料的应用前景及未来研究的重点。     

电沉积结合包埋渗制备复合涂层的高温氧化行为

为了提高铌合金的高温抗氧化性能,首先采用阴极匀速旋转电沉积法在铌合金表面制备了钼层,然后通过包埋渗硅获得硅化物复合涂层。研究了沉积态钼层和硅化物涂层的形成和微观组织结构,对比分析了有或无涂层C103合金的高温氧化行为。结果表明,阴极匀速旋转法使沉积的电流效率提高一倍多,钼层呈胞状结构、以非晶形式存在。经包埋渗硅后,生成了表层以MoSi2为主、中间层为NbSi2的复合涂层,涂层与基体结合良好。经1200 ℃氧化后,涂层试样的氧化抛物线速率常数分别为1.83×10-2 mg2cm-4h-1、8.08 mg2cm-4h-1,与之相比,裸合金的氧化抛物线速率常数则为5.87×103 mg2cm-4h-1,而且仅氧化10 h裸合金即出现了严重粉化;在高温氧化过程中,复合涂层表面生成SiO2垢层,具有优良的抗高温氧化性能。     

多步电沉积纳米金属陶瓷复合层工艺及性能

为提高纳米金属陶瓷复合沉积层性能,采用多步电沉积工艺在合金钢表面制备Ni-TiN-GO(氧化石墨烯)复合沉积层,分析其组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性,确定最适宜的多步电沉积工艺,在此基础上对沉积层进行后处理,探究后处理对沉积层耐蚀性的影响。结果表明：三步电沉积工艺获得的沉积层组织性能最好,沉积层与基体结合紧密,厚度为24.6μm,表面均匀致密,晶粒尺寸约为20 nm,晶粒表现为(111)和(200)晶面双择优取向;沉积层显微硬度(HV)为22 044.51 MPa,摩擦系数为0.8,磨损机制以微弱磨粒磨损为主;Tafel极化曲线测试表明,三步电沉积层自腐蚀电位为-0.677 V,自腐蚀电流密度为1.71×10^-5 A·cm^-2,96 h盐雾试验后,沉积层表面无明显变化;后处理后,三步电沉积层自腐蚀电位正移60 mV,自腐蚀电流密度下降1个数量级。     

电流密度对喷射电沉积Co-Ni-Cr3C2复合镀层组织及性能的影响

目的研究不同电流密度下,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层中纳米Cr3C2的含量变化及其对组织性能的影响,确定最佳电流密度。方法采用喷射电沉积的方法,选择不同电流密度(30、40、50、60 A/dm^2)制备Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层。利用SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机、3D测量激光显微镜对Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层的形貌、成分、结构、硬度和耐磨性能进行研究,并对Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层和Co-Ni合金镀层在不同退火温度下的硬度变化进行比较。结果纳米Cr3C2颗粒的加入未明显改变Co-Ni的异常共沉积,在电流密度为40A/dm^2时,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层中Cr3C2纳米颗粒的质量分数最高,为12.05%。复合镀层表面凹凸不平,呈瘤状结构。电流密度的增加对复合镀层的成分及相结构影响不大,出现了Co和Cr3C2的衍射峰。Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层的硬度随电流密度的升高,先增大后减小,在电流密度为40 A/dm^2时,硬度最高,为585HV0.05。复合镀层的摩擦系数在电流密度为30、60 A/dm^2时波动较大,在40、50 A/dm^2时波动较小。其磨损体积随电流密度的升高,先减少后增加,在40 A/dm^2时,磨损体积最小。Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层硬度随退火温度的升高,先升高后降低,在退火温度为400℃时,显微硬度最高,为602HV0.05。结论Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层在电流密度发生变化时,其Cr3C2纳米颗粒的沉积量、硬度及耐磨性均发生了变化,在电流密度为40A/dm^2时,沉积量最高,硬度和耐磨性能最佳。此外,Co-Ni-Cr3C2纳米复合镀层在高温退火条件下仍能保持较高的硬度。     

抗菌低表面能复合型海洋防污涂料的研究进展

海洋生物污损给海洋工程与装备带来了巨大的困难与挑战,低表面能型海洋防污涂料由于环境友好,近年来已发展成为防污涂料研究与开发的重点。通过在低表面能防污涂料中引入抗菌剂,制备具有复合功能的防污涂料,可进一步提高涂料的综合防污能力。针对该技术背景,首先对海洋防污涂料的技术原理和低表面能防污涂料的研究现状进行了简要介绍,分析了该类型防污涂料的技术优势,同时提出了其静态防污能力差、对细菌型污损生物抗污性能弱的技术短板;然后,围绕低表面能防污涂料抗菌复合改性这一焦点问题,从添加型和结构型2种抗菌复合改性方式入手,分别阐述了各自涂料的适用抗菌剂种类、主要制备方式和改性后涂料综合防污性能的相关研究成果;在此基础上,梳理了以上2类抗菌复合防污涂料存在的问题,并提出了针对性的解决途径;最后,提出了无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂应用于防污涂料的未来研究方向,并对抗菌低表面能复合型海洋防污涂料的发展与应用前景进行了展望。     

Ni-W-B-WC复合镀层制备及性能研究

以镀层硬度和镀层外观为指标,研究电流密度、镀液中WC的含量、pH值、沉积温度对考察指标的影响.利用正交试验确定了电沉积最佳工艺条件:在超声振荡下,控制电流密度为7 A/cm2,施镀温度50℃,镀液中WC的含量为20 g/L,镀液pH值为5.0时,镀层硬度和镀层外观最佳,同时对Ni-W-B镀层、Ni-W-B-WC镀层的硬度、抗高温氧化性、耐腐蚀性能、表面形貌、镀层结构与成分等进行了测试.结果表明,Ni-W-B-WC复合镀层的综合性能要高于Ni-W-B合金镀层.