La2O3/CeO2颗粒尺寸对Ni-La2O3/CeO2复合电镀层高温氧化性能的影响（英文）

通过向普通硫酸镍电镀液中添加一定含量的微米或纳米La2O3/CeO2颗粒,采用复合电镀制备微米或纳米La2O3/CeO2颗粒分布的Ni基复合镀层,并研究La2O3/Ce O2颗粒尺寸对Ni-La2O3/CeO2复合镀层在1000°C抗氧化性能的影响。结果表明:与普通Ni镀层相比,Ni-La2O3/CeO2复合镀层中的La2O3/Ce O2颗粒通过溶解扩散进入氧化膜中,阻碍Ni的外扩散,从而降低氧化速度;此外,与La2O3/CeO2纳米颗粒相比,La2O3/Ce O2微米颗粒在氧化初期还起到扩散障碍层的作用,对阻碍Ni的外扩散具有更强的作用。     

CeO_2对Ni-Al复合镀层950℃恒温氧化性能的影响(英文)

采用微米Al和纳米Ce O2颗粒与Ni复合的方法在Ni基上制备了3种不同Al含量的Ni-Al-Ce O2复合镀层,作为对比采用相同的工艺制备了不含纳米CeO 2颗粒的Al含量相当的Ni-Al复合镀层。微米Al颗粒尺寸范围为1~5m,纳米Ce O2颗粒平均尺寸为10 nm。SEM/EDAX和TEM分析结果表明,纳米CeO 2颗粒的添加细化了基体Ni的晶粒。950℃下恒温氧化实验结果表明:在相同的Al颗粒含量条件下,不管Ni-Al复合镀层是形成NiO还是Al2O3氧化膜,纳米CeO 2颗粒的加入都提高了Ni-Al镀层的抗氧化性能。同时对Ce O2影响Ni-Al复合镀层的氧化性能进行了详细的分析。     

Effect of CeO2 on the Isothermal Oxidation of Electrode- posited Ni-Al Composite Coatings at 950 °C

采用微米Al和纳米Ce O2颗粒与Ni复合的方法在Ni基上制备了3种不同Al含量的Ni-Al-Ce O2复合镀层,作为对比采用相同的工艺制备了不含纳米CeO 2颗粒的Al含量相当的Ni-Al复合镀层。微米Al颗粒尺寸范围为1~5m,纳米Ce O2颗粒平均尺寸为10 nm。SEM/EDAX和TEM分析结果表明,纳米CeO 2颗粒的添加细化了基体Ni的晶粒。950℃下恒温氧化实验结果表明:在相同的Al颗粒含量条件下,不管Ni-Al复合镀层是形成NiO还是Al2O3氧化膜,纳米CeO 2颗粒的加入都提高了Ni-Al镀层的抗氧化性能。同时对Ce O2影响Ni-Al复合镀层的氧化性能进行了详细的分析。     

Al_2O_3和Y_2O_3改性的渗铬涂层循环氧化性能

采用在Ni基上分别电镀Ni-Al2O3复合涂层,单Ni镀层和Ni-Y2O3复合涂层+1100℃扩散渗铬3 h的方法,制备了3种渗铬涂层,并对其进行循环氧化实验。SEM分析表明:与Y2O3微米粒子相比,Al2O3纳米颗粒更加均匀分布在Ni纳米晶中,而且抑制了渗铬过程中涂层晶粒的长大。氧化实验表明:与普通渗铬涂层相比,Al2O3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了氧化初期保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,随后涂层晶界处Al2O3抑制了Cr的外扩散,降低了氧化速度并提高涂层的抗剥落性能;微米Y2O3粒子通过溶解和重新析出来抑制渗层晶粒长大,且具有稀土活性元素的效应,从而提高渗层的抗循环氧化性能。     

Ni-Al2O3纳米复合镀层的氧化性能研究

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中加入平均粒度为90nm的Al2O3粉的方法在Ni基材上制备了Ni-Al2O3纳米复合涂层,SEM/EDAX分析表明,Al2O3纳米颗粒不仅均匀分布在Nj纳米晶中,而且还细化了基体Ni的晶粒尺寸.1000℃氧化实验表明:弥散分布在镀层中的Al2O3,纳米粒子并没有明显提高Ni的氧化性,但通过阻碍氧化过程中Ni的外扩散从而改变了NiO膜的形成过程.     

Ni-CeO2纳米复合镀层的摩擦磨损性能

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中加入平均粒度约为10 nm的CeO2颗粒的方法在Ni基上制备了Ni-CeO2纳米复合涂层. XRD和SEM/EDAX分析结果表明,CeO2纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中,由于纳米CeO2颗粒的加入,Ni-CeO2纳米复合涂层的择优取向由单Ni镀层的 (200)变为 (111),在镀层中起弥散强化作用的CeO2同时细化了基体Ni的晶粒尺寸,使得与单Ni镀层相比,Ni-CeO2纳米复合镀层表现出了更高的硬度、低的摩擦系数和更好的耐磨性能.     

一种可内生Al_2O_3扩散障的δ-Ni_2Al_3-Cr_2O_3/Ni-Cr_2O_3涂层体系

通过对Ni-Cr2O3复合镀层620℃部分渗铝制备了δ-Ni2Al3-Cr2O3/Ni-Cr2O3涂层体系。Cr2O3颗粒在渗铝的过程中和Al反应生成更为稳定的Al2O3。1000℃恒温氧化20 h后发现,铝化物涂层和复合镀层内掺杂的Cr2O3颗粒完全转化为Al2O3,并在铝化物涂层/Ni镀层界面自发形成了一层Al2O3富集层,该富集层起扩散障作用,阻碍铝化物涂层因互扩散所致的退化。     

T91钢表面Ni和Ni/CeO_2镀层的氧化行为研究

采用电沉积法在T91钢基体上制备Ni与Ni/CeO2镀层,研究该镀层试样在温度分别为750℃和800℃,ω（Ar）=90%、ω（H2O）=10%气氛中的氧化行为。测量试样氧化动力学曲线并利用X射线衍射仪测定样品氧化后表面产物的相,利用带能谱分析功能EDS的扫描电镜SEM观察样品表面和截面形貌。结果表明：Ni和Ni/CeO2镀层对T91钢高温水蒸气氧化具有一定防护作用;此外,Ni/CeO2镀层中纳米CeO2颗粒抑制了氧化膜的开裂,改善了氧化膜的黏附性,提高了T91钢镀Ni试样的耐高温水蒸气氧化性能。     

Al2O3改性的渗铬涂层制备与氧化性能研究

采用在Ni基上复合电镀Ni-Al2O3纳米复合涂层后在1100 ℃扩散渗铬3 h的方法,制备Al2O3改性的渗铬涂层.作为对比,采用相同的工艺在单Ni镀层上直接渗铬,获得一种不含Al2O3纳米粒子的渗铬涂层.SEM/EDS和TEM结果表明:Al2O3纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中, 纳米Al2O3颗粒的加入不仅细化基体Ni的晶粒尺寸,而且明显抑制在渗铬过程中涂层晶粒的长大.900 ℃, 120 h的氧化试验结果表明:与不含Al2O3纳米粒子的渗铬涂层相比,Al2O3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向氧化前沿的快速扩散,从而有利于保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,同时改变氧化膜的形成过程,降低氧化速度,使得Al2O3改性的渗铬涂层表现出更优异的抗氧化性能.并对Al2O3渗铬涂层的组织及氧化机制进行了分析.     

CeO2对Zn-Ni/CeO2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响.结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的“饼干”结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10 g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好.     

CeO₂改善低温渗铝涂层抗氧化性能的研究

在Ni基体上电沉积纯Ni镀层和Ni-CeO2复合镀层并对其进行620 °C低温渗铝,制备了无CeO2和CeO2改性的铝化物涂层。将以上两种涂层在1000 °C下氧化,研究CeO2颗粒的加入对氧化膜的生长速率和粘附性能的影响。结果表明,在δ-Ni2Al3涂层中加入纳米CeO2颗粒可以推迟一层完整α-Al2O3膜的形成时间,降低氧化膜的生长速率。此外,纳米CeO2颗粒的加入提高了氧化膜的粘附性,原因是与没有CeO2掺杂的涂层相比,CeO2改性铝化物涂层在氧化膜/涂层界面上形成的空洞尺寸较小。     

Y2O3/CeO2改性的低温渗铝涂层制备和循环氧化性能研究

本文利用Y2O3/CeO2纳米颗粒替代部分Al2O3粉作为填充剂,在Ni基体上, 600℃低温渗铝10h,制备了Y2O3/CeO2改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al2O3粉制备了普通渗铝涂层。对比研究了Y2O3/CeO2是如何影响氧化铝的相变以及渗铝涂层的1000℃时的循环氧化性能。结果发现,Y2O3和CeO2对q-a相变具有不同的作用：Y2O3抑制?-Al2O3的长大,而CeO2促进?-?相变。与普通渗铝涂层相比,Y2O3/CeO2改性的渗铝涂层形成粘附性更好的氧化铝膜,提高了渗铝涂层的循环氧化性能。文中对Y2O3/CeO2是如何影响?-?相变以及渗铝涂层的循环氧化性能进行了分析。     

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层氧化行为的影响

利用Ni与不同粒度的Cr颗粒通过复合电镀的方法分别制备了Ni-7.5Cr (平均粒度为21nm)、Ni-10.9Cr (平均粒度为39nm) 和Ni-12.4Cr (平均粒度为2.4µm)的复合镀层。Ni-Cr纳米复合镀层与Ni-Cr微米颗粒镀层相比,其颗粒分布更为均匀,颗粒间距减少2—3个数量级。900℃恒温氧化实验结果表明：复合微米颗粒的Ni-Cr镀层只形成NiO膜,不能形成连续的Cr2O3膜,氧化速率很快;而Ni-Cr纳米复合镀层,由于能形成连续的Cr2O膜,氧化速率显著降低,并且这种颗粒尺寸效应随粒度越细越明显。文中对颗粒尺寸效应进行了探讨。     

若干金属体系的氧化及内氧化的微观结构与机制研究

若干金属体系的氧化及内氧化的微观结构与机制研究彭晓(中国科学院金属腐蚀与防护研究所九五届博士研究生,沈阳110015)采用OM、SEM/EDS、TEM及HREM等手段观测金属氧化膜或内氧化层,对研究体系的氧化及内氧化的微观机制进行了详细探讨。在金属氧化方面,主要研究活性元素对金属氧化行为的影。研究的体系及主要结果如下。(1)Ni-La2O3复合镀层的氧化。用La2O3随Ni共电沉积的方法,制备了Ni-La2O3型复合镀层。通过对该复合镀层的微观?...     

纳米晶Ni-CeO2复合镀层低温渗铬后的氧化行为

利用Ni与CeO2纳米颗粒共电沉积制备了纳米结构的NiCeO2复合镀层, Ni平均晶粒尺寸为(56±38)nm;对比研究了该复合镀层与粗晶Ni(平均晶粒尺寸约为30μm) 在700℃扩散渗铬5 h后的渗层结构.结果表明,纳米复合镀层上的渗层厚度和渗入Cr浓度都远高于粗晶Ni;800℃下20 h的恒温氧化实验结果表明,纳米复合镀层上渗铬层的抗氧化性能与粗晶Ni相比显著提高.     

高速电喷镀纳米ZrO2/Ni复合层组织及高温氧化性能

通过高速电喷镀工艺在Ni基高温合金K17表面沉积了纳米ZrO2/Ni复合镀层,测定了K17合金和纳米ZrO2/Ni复合镀层在1000℃的氧化动力学曲线,采用SEM、XRD和显微硬度计分析了纳米ZrO2/Ni复合镀层的组织结构、表面形貌和表面显微硬度;实验结果表明,镀层中纳米ZrO2的存在有利于细化复合镀层晶粒,提高复合镀层显微硬度;1000℃氧化5h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,ZrO2和Cr2O3组成,1000℃氧化100h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,NiCr2O4,ZrO2and Cr2O3组成;纳米ZrO2/Ni复合镀层中ZrO2和Cr2O3的存在明显改善了K17合金的抗高温氧化性。     

Ni-28.0 mass%Al纳米复合镀层的氧化研究

利用复合电镀技术，通过向电镀溶液中加入平均粒度为75 nm的Al粉的方法在Ni基材上制备了Ni-28.0 mass%Al纳米复合涂层，XRD和TEM分析表明，Al纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶粒中.1050℃氧化实验表明：Ni-28.0 mass%Al纳米复合镀层的氧化速度明显低于单Ni镀层及Ni基材的，这是因为在氧化过程中Ni-Al纳米复合镀层热生长连续的Al2O3氧化膜.      

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层750℃热腐蚀性能影响

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中分别加入平均粒度为40 nm和1~5μm的Cr粉的方法在Ni基材上制备了一种金属Ni基纳米Cr粒子弥散的Ni-Cr纳米复合镀层和一种微米Cr粒子弥散的Ni-Cr复合镀层。混合盐(75 wt%Na2SO4+25wt%NaCl)750℃热腐蚀行为结果表明:与微米Cr粒子弥散的Ni-12.4 wt%Cr复合镀层相比,Ni-11wt%Cr纳米复合镀层表现出更好的耐腐蚀性能。SEM/EDAX、XRD和TEM分析表明,在相同的Cr颗粒含量条件下,Cr颗粒尺寸的降低提高了Ni-Cr复合镀层的抗腐蚀性能,这是因为Cr颗粒尺寸的降低和基体Ni晶粒的细化增加了单位面积内的Cr2O3形核率,缩短不同Cr2O3核间的距离,与此同时基体Ni晶粒的细化有利于保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向腐蚀前沿的快速扩散,从而加速了保护性Cr2O3膜的快速形成。     

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。     

CeO2颗粒含量和尺寸对铝化物涂层和基体互扩散行为的影响

研究发现,在铝化物涂层中添加活性元素（Reactive Element,简称RE）,例如钇,铪,锆,铈及其氧化物,可以显著提高涂层的抗氧化性能。本文通过在Ni基体电沉积纳米CeO2颗粒（15-30 nm）含量~0,~1,~2,~3 wt. %和微米CeO2颗粒（5 μm）含量~1 wt. %的Ni-CeO2复合镀层并对其进行部分渗铝,制备了不同CeO2颗粒含量和尺寸掺杂的δ-Ni2Al3/Ni涂层体系。将以上CeO2掺杂的铝化物涂层在1000 °C真空退火不同时间,研究CeO2颗粒含量和尺寸对铝化物涂层和基体互扩散行为的影响。退火结果表明,纳米CeO2颗粒的添加可有效减轻δ-Ni2Al3/Ni涂层体系的退化,而且随着CeO2颗粒含量的增加,其对互扩散的抑制作用明显增强;但微米CeO2颗粒的添加对涂层和基体的互扩散几乎没有影响。这是因为CeO2颗粒含量和尺寸会影响高温过程中铝化物/Ni镀层界面处CeO2富集层的形成,该富集层可作为扩散障,阻碍铝化物涂层和基体的互扩散。