铸铝表面无铬黑色转化膜的形貌及耐蚀性

用无铬化学方法在铸铝合金表面制得黑色转化膜,利用点滴试验评价了膜的耐蚀性能.分别采用扫描电镜及电子探针观察膜的形貌、测定其组成元素,最后提出了黑色膜的形成机理和耐蚀机理.      

镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究

制备结构、性能相近的AZ91D镁合金微弧氧化膜,通过浸泡、点滴及电化学实验表征膜层的耐蚀性,并结合SEM分析膜层腐蚀前后的表面形貌。本研究中6种耐蚀性检测方法的结果均表明：AZ91D镁合金经微弧氧化处理后耐蚀性显著提高; 失重与增重现象的共存使浸泡实验不能准确评定微弧氧化膜层耐蚀性的优劣; 点滴实验可以较快较准确地反映膜层的耐蚀性,但采纳点滴液开始变色的时间点为评价依据更合适,且测试耐蚀性较好的膜层时,点滴液中硝酸的含量提高到标准中的至少两倍时,才能达到快速检测的目的; 循环伏安、Tafel 极化、开路电位和电化学阻抗谱4种电化学实验能反映诸如腐蚀电位、腐蚀电流密度、阻抗值等更多的信息,可以进一步研究膜层的耐蚀原因。膜层的耐蚀性除了与膜厚、化学成分有关外,还与微观结构膜层内部和表面的密切相关。     

机械镀锌层钝化工艺研究

针对目前机械镀锌的钝化多为借鉴电镀锌、热浸镀锌的钝化工艺,其工艺不稳定、处理效果差等问题,本文借助醋酸铅点滴实验法分析了机械镀锌层的出光、钝化工艺。采用盐水浸泡试验、电化学极化法分析了机械镀锌层钝化膜的耐腐蚀性能。研究结果表明,采用由柠檬酸、乙二醇、OP-10组成的出光液对镀层腐蚀较弱,出光后镀层表面光亮,钝化膜醋酸铅点滴发黑时间短。优化并确定了机械镀锌层的无铬亮白钝化、低铬蓝白钝化和低铬亮白钝化三种钝化液组成,三种钝化膜均能提高镀层的耐蚀性能,改善镀层的外观光泽性。其中低铬亮白钝化处理后的钝化膜耐腐蚀性能最佳。     

铝合金黑色抗蚀化学氧化膜

采用化学氧化着色技术获得铝合金黑色氧化膜。采用点滴试验及电化学极化曲线评价了铝合金黑色氧化膜的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)观察分析了氧化膜的表面形貌和组成。试验表明,该氧化膜表面呈网络状裂纹,氧化膜主要由氧、铝、锰、钴和铬等元素组成,未经封闭的铝合金的耐蚀性能与空白铝合金相似,而经重铬酸钾封闭后,具有优良的耐蚀性能。     

冷轧钢表面磷化膜和硅烷膜的制备与性能

通过在冷轧钢表面进行磷化处理和硅烷化处理,应用极化曲线、硫酸铜点滴和盐水全浸泡测试其耐蚀性能,并对其与有机涂层间的结合力进行评价。结果表明,经硅烷化处理形成的硅烷膜耐蚀性能及与有机涂层间的结合力明显优于未处理的磷化膜。扫描电子显微镜(SEM)显示磷化膜的结构较为疏松,而γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷膜表面致密均匀。     

有机添加剂对AZ91D镁合金锡酸盐转化膜性能的影响

采用化学转化法在镁合金表面制备锡酸盐转化膜。采用硫酸铜点滴实验、电化学交流阻抗(EIS)测试和Tafel曲线、扫描电子显微镜(SEM)测试和X射线衍射分析(XRD)等方法检测膜层的性能。研究了几种有机添加剂(Tartaric acid、Citric acid、Phytic acid、EDTA、Sodium dodecyl sulfate)对膜层耐蚀性的影响,结果表明溶液中添加SDS后,转化膜的硫酸铜点滴时间由35 s提高到了86 s,明显提高转化膜的耐腐蚀性能,膜层的形貌为呈"颗粒"状紧凑的连接到一起,该膜层的主要成分为Mg Sn(OH)6、Mg(OH)2。     

基底对 TiNxOy太阳能选择性吸收薄膜性能的影响

采用磁控溅射法,分别在铜基、铝基上制备AlN/TiNxOy/Al多层膜,对比了该膜系与铜基和铝基的粘附性能,分析了与基底粘附性能的差异原因。采用二次阳极氧化方法使铝基底表面形成多孔微结构,再次镀多层膜,表征了膜系的表面形貌、光谱吸收性能和反射率,研究了微结构对薄膜性能的影响。结果表明:薄膜与铝基的粘附性较好,基底表面形成多孔微结构能有效提高其光谱吸收率。     

等离子体电解氧化膜的工艺优化及耐腐蚀性能评价

对镁合金等离子体电解氧化膜的表面制备工艺进行了研究.采用正交设计法优化实验方案,对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、相组成进行了研究;采用点滴腐蚀、动电位极化曲线、循环阳极极化曲线、电化学阻抗谱及浸泡腐蚀试验对AZ31镁合金及等离子体电解氧化膜的耐腐蚀性能进行了综合评价.结果表明,制备的等离子体电解氧化膜的最佳工艺为KOH 4g/L、硅酸盐20 g/L、氧化电压300 V、氧化时间30 min;氧化膜主要成分为MgSiO3和Mg2SiO4,经过等离子体电解氧化之后其显微硬度、耐点滴腐蚀、耐均匀腐蚀和耐点腐蚀性能较AZ31镁合金均有较大提高.     

镀锌层三价铬黑色钝化膜的耐蚀性能

制备了一种环保、不含六价铬的三价铬黑色钝化液,选择适当的封闭剂,研究其在镀锌层表面钝化后的耐腐蚀性能。通过醋酸铅点滴试验、塔菲尔极化曲线测试、电化学阻抗测试检测钝化膜的耐蚀性及采用扫描电子显微镜观察其表面形貌。结果表明:镀锌层表面经三价铬黑色钝化后再进行封闭处理,弥补了Cr3+钝化后无自愈能力的缺点,显著提高了镀锌层钝化膜的耐腐蚀性能,而且达到了Cr6+黑色钝化的外观效果。     

频率、占空比及其交互作用对镁合金微弧氧化膜层结构和耐蚀性的影响

目的 对频率、占空比及其交互作用对微弧氧化膜层性能的影响,既进行定性探究,又进行定量分析.方法 采用正交试验方法,在已优化的硅酸盐体系中,以AM60B镁合金为基体制备微弧氧化膜层.通过正交试验极差分析与方差分析,得到频率、占空比及其交互作用对膜层性能影响的主次顺序和最佳因素水平搭配,以及它们对膜层性能影响的显著性.采用数字式涡流测厚仪、SEM和XRD分别表征微弧氧化膜层的厚度、微观形貌与物相.以点滴试验与动电位极化曲线测试膜层的耐蚀性.结果 占空比对膜层性能的影响大于频率,且占空比对膜层的厚度、点滴耐蚀性和电化学耐蚀性有非常显著的影响.频率和占空比之间的交互作用对膜层厚度、点滴耐蚀性有显著性影响,对电化学耐蚀性有着非常显著的影响.频率为1800 Hz、占空比为40％时,膜层的点滴耐蚀性最佳;频率为1800 Hz、占空比为20％时,膜层的电化学耐蚀性最好.结论 随着占空比增大,膜层厚度增大,点滴耐蚀性更好;随着频率的提高,膜层的孔隙率更小、致密性更好,电化学耐蚀性显著得到提升.频率与占空比不仅会单独影响膜层的性能,它们之间的交互作用对膜层更有着不可忽视的影响.筛选出的最佳配方也为将来的进一步优化指明了方向.     

界面结构对PDC抗冲击性能的影响

本文采用重陀倾斜式方法测试了不同界面结构的PDC的抗冲击韧性,并对PDC冲击破坏机理进行了讨论,对界面结构以及其它因素对PDC抗冲击性能的影响进行了探讨和研究.结果表明:重陀倾斜式方法能够较好地反应PDC钻头工作时的实际受力情况;在同一工艺参数下,PDC层与硬质合金基体之间的界面结构对PDC的抗冲击性能影响很大;随着界...     

Impact of thermal history of spherical silicon crystal on its crystal quality

Spherical Si solar cells were fabricated based on multicrystalline Si spheres produced by a dropping method. The thermal history of Si spheres were calculated by numerical simulation. The simulation result reveals that heat transferred by convection is greater than heat transferred by radiation. Considering the calculation results, Si spheres were dropped in the free-fall tower at low pressure state (0.2×105-0.5×105 Pa) to slow heat transfer by convection. After dash etching for 60 min, low pressure Si spheres have less etch pits, i.e., 80% for etch pit density and 8% for etch pit-area ratio compared to normal one. Furthermore, the conversion efficiency was improved from 6.57% (normal pressure spherical Si solar cell) to 9.56% (low one), which is 45% relative increase. The improvement is due to decrease of undercooling and increase of crystal growth duration. These results demonstrate that the dropping method at low pressure state is useful for fabricating high performance spherical Si solar cells.     

PDC钻头焊接工艺的研究

聚晶金刚石复合片(PDC)钻头钻进的岩层越来越复杂,在复杂地层及硬岩钻进中时有掉齿、崩刃等现象发生,造成钻头失效.研究表明,焊接工艺是影响PDC钻头的最主要原因.本文以φ94 mm三翼内凹式PDC钻头体为试验样品,对影响PDC钻头焊接质量的主要因素进行了分析,研发出一种新的PDC钻头焊接工艺.试验结果表明:采用该工艺制...     

工艺参数对钽薄板小间隙TIG对接焊熔池的影响

为探索薄壁钽焊管生产线焊接成形质量控制方法,进行了钽薄板小间隙平对接TIG氦弧点焊工艺试验和数值模拟技术研究。试验中用Fastcam 10KC高速摄像仪成功地测定了熔池的动态尺寸。数值模拟采用ANSYS有限元分析软件,建立了焊接系统的三维传热模型,综合考虑了对接间隙、夹具等的影响,计算所得熔池动态变化的结果与试验结果较好地吻合。另外,利用数值模拟方法还进行了工艺参数对熔池形态影响的研究,结果表明,对接间隙促进了熔池纵横向宽度的椭圆化。计算获得的熔池形成时间、熔池长大速度、熔池形成率、临界电流等对优化焊接工艺参数具有重要指导意义。     

一种新的低周疲劳损伤模型及实验验证

通过316L钢在420℃环境下应力控制的低周疲劳实验,基于连续损伤力学,提出一种新的低周疲劳损伤模型,采用间接反映循环塑性应变能的应力-位移曲线面积的变化作为损伤变量,实验结果与该模型显示的疲劳损伤演变规律符合较好。     

LY12铝合金的锰酸盐导电化学转化膜制备与表征

以KMnO4为主盐,Na2ZrF6作促进剂,研究了LY12铝合金锰酸盐化学转化膜的制备工艺,采用点滴法和膜接触电阻法评价转化膜的耐蚀性和导电性,并用SEM,EDS和XRD表征转化膜的形貌与组成,进而探讨成膜机理。结果表明:当KMnO4的质量浓度为5 g/L,Na2ZrF6的质量浓度为0.05 g/L,pH值2.0,温度65℃,转化时间60 s、沸水后处理30 min时,所制备的锰酸盐转化膜颜色呈金黄色,该膜层均匀、致密,主要成分为Al,O,Mn元素,由铝和锰的氧化物组成。LY12铝合金表面的锰酸盐化学转化膜耐蚀性和导电性明显提高,点滴法耐腐蚀时间达到57 s,转化膜表面接触电阻仅为铝合金基体接触电阻的15.6%。     

化学镀镍层缓蚀工艺研究

目的提高化学镀Ni-P镀层的耐蚀性能。方法在钢铁基体表面化学镀Ni-P镀层,采用植酸、硅酸钠、钼酸铵和双氧水中的一种或多种复配对镀层进行钝化处理。通过硝酸点滴法、贴滤纸法分析镀层耐蚀性的变化,并通过正交实验确定四种物质复配的最佳浓度。结果以植酸、硅酸钠、钼酸铵和双氧水为主要成分配制的复合缓蚀剂能使镀层耐硝酸效果良好,电化学实验表明,复合钝化膜的腐蚀电流密度降低和阻抗值增加都超过1个数量级。结论所研究的复合缓蚀剂各组分间存在协同效应,最佳配方为:6 g/L植酸,6 g/L硅酸钠,4 g/L钼酸铵,30 mL/L双氧水。     

Spherical silicon solar cell with reflector cup fabricated by decompression dropping method

A spherical Si solar cell with a reflector cup was successfully fabricated by a dropping method at decompression state. In the dropping method, melted Si droplets were instilled at decompression state (0.5× 105Pa) to reduce crystal growth rate, dominating crystal quality such as dislocation density in crystal grains. Spherical Si solar cells were fabricated using the spherical Si crystals with a diameter of 1 mm and then mounted on a reflector cup. The current-voltage measurement of the solar cell shows an energy conversion efficiency of 11.1% (short-circuit current density ( Jsc ):24.7 mA·cm-2,open-circuit voltage: 601 mV, fill factor:74.6%). Minority carrier diffusion length determined by surface photovoltage method was 98 μm. This value can be enhanced by the improvement of crystal quality of spherical Si crystals. These results demonstrate that spherical Si crystals fabricated by the dropping method has a great potential for substrate material of high-efficiency and low-cost solar cells.     

侧向风场作用下横向焊接旋转电弧传感及焊缝跟踪

文中利用侧向风场的吹袭作用来抑制横焊熔池的下淌,研究了在侧向风场作用下焊缝成形质量和旋转电弧的传感特性. 提出了一种基于平面拟合的焊枪偏差和电极高度检测算法,实现了同一电流信号下焊枪偏差和电极高度的同时检测. 结果表明,适当控制侧风流量有助于抑制熔池下淌、改善焊缝成形. 但是随着风速的增加,焊接电弧的熄弧率升高、电弧传感的准确性降低. 针对焊接电流的噪声干扰,还设计了软阈值小波滤波算法,并开发了相应的模糊控制算法对焊枪偏差和电极高度进行调节,初步实现了横焊焊缝的成形控制和跟踪.     

薄膜型90Sr放射源制备工艺研究

目的为了获取与~(90)Sr同位素电池匹配的放射源,研发一种在指定非金属衬底材料上制作薄膜型~(90)Sr放射源的工艺。方法双环己烷-18-冠醚-6是一种既可配位锶离子,又具有良好抗辐照性能的分子,采用配位法将硝酸锶负载在该冠醚分子上,并溶解于高分子成膜剂中,在衬底材料上滴加后,自然晾干制备成含锶膜层。对制备结果进行了IR、TG、DSC、EDS、元素分析表征,考察了膜与衬底材料之间在经过116 k Gy剂量的γ辐照前后的结合力。结果该工艺实现了锶加载率大于93%,辐照后薄膜振荡掉粉率的增加小于1.3%。示踪实验表明,薄膜中表征锶分布不均匀性的相对标准偏差在7%左右。结论该工艺能够在衬底材料上获取~(90)Sr放射性薄膜,膜与衬底之间结合牢固,锶分布均匀性满足相关行业标准。