纳米铜润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

为了研究纳米铜粉的制备与其摩擦学性能,利用高能球磨机采用干湿磨相结合的方法制备了纳米铜粉,再将其加入500SN齿轮油中制成润滑油添加剂,用透射电镜(TEM)及万能磨擦磨损试验机研究了纳米铜粉的微观形貌及其润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明:纳米铜粉粒径为10～40 nm,在修饰剂中分散较好,颗粒表面有明显包覆层;纳米铜润滑油添加剂可提高基础油的减摩抗磨性能;纳米铜粉含量0.05%的纳米铜润滑油样的摩擦学性能最好且摩擦系数最低;低载荷下纳米铜润滑油样的摩擦学性能优于高载荷下的。     

硬脂酸修饰LaPO4和Ce/LaPO4纳米微粒的制备及其摩擦学性能

采用共沉淀表面修饰法,制备了硬脂酸修饰LaPO4和Ce/LaPO4纳米微粒,用红外光谱仪、X射线衍射和透射电子显微镜对表面修饰纳米微粒的结构、形貌进行了表征,考察了表面修饰纳米微粒在溶剂中的分散性,利用四球试验机考察了表面修饰纳米微粒的摩擦学性能,并用扫描电镜对钢球磨斑表面形貌进行了分析.结果表明,硬脂酸修饰LaPO4...     

非晶合金及其复合材料的制备、性能和应用

本文综述了非晶合金的制备、性能和应用研究现状，提出了大块非晶合金领域存在的问题和研究方向。     

脱合金法制备Fe基纳米多孔材料及其催化性能

近年来,纳米多孔金属材料成为催化和传感器等领域的研究热点。本研究将铁基非晶合金和脱合金工艺相结合,制备具有催化性能的纳米多孔材料。采用真空感应熔炼装置和真空急冷甩带装置制备宽1mm×厚25μm的Fe_(60)Pd_(20)P_(20)非晶合金条带,并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对非晶合金条带进行表征。将Fe60Pd_(20)P_(20)非晶合金作为电化学脱合金的前驱体材料,在25℃、1mol/L H_2SO4电解液中进行1h恒电位脱合金处理,成功制备出具有均匀三维连通孔道结构的纳米多孔金属材料。经电化学测试表明,恒电位0.72V获得的纳米多孔材料,在0.5mol/L H_2SO4+0.5mol/L HCOOH溶液的循环伏安曲线中,较原非晶合金的氧化峰电压负移约0.4V,氧化峰电流密度提高约15倍,该纳米多孔材料对甲酸的分解有明显的催化性能。     

冷热循环处理对钛基非晶合金摩擦学性能的影响EI北大核心CSCD

钛合金的耐磨性较差,在钛合金活动部件表面制备钛基非晶合金涂层是一种保持钛合金优势又提升其耐磨性的选择。采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、SEM、摩擦磨损试验机,对冷热循环处理前后钛基块体非晶合金的组织结构与摩擦行为进行比较研究。结果表明:经过冷热循环处理后的钛基块体非晶合金仍然保持着完全非晶态,弛豫焓提升11%。冷热循环处理后钛基非晶合金的平均纳米硬度从6.84 GPa降低到6.59 GPa,平均弹性模量从118.70 GPa降低到103.43 GPa,但硬度与弹性模量的比值增大。冷热循环处理后,钛基块体非晶合金在5 N和10 N的载荷下磨损率减小了约10%。与TC4合金相比,其在5 N和10 N载荷下的磨损率分别减小了20%和50%。TC4合金由于硬度较低,呈现较为严重的黏着磨损。冷热循环处理后,钛基非晶合金的磨损机制从铸态的磨粒磨损为主向磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损共同作用转变,且随着载荷的增大,黏着磨损减轻,磨粒磨损占据主导。因此,冷热循环处理是提升钛基块体非晶合金摩擦学性能的一种有效方法。     

非晶Ti-Al储氢电极合金的制备及其电化学性能

采用真空感应悬浮熔炼法制备了Ti3Al合金,将合金粉碎后与Ni粉进行机械球磨,从而制得非晶态Ti-Al储氢电极合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试等方法研究了Ti-Al合金的微结构和电化学性能。XRD分析表明,未添加Ni粉球磨后,Ti3Al合金不发生非晶态转变,而添加Ni粉球磨后,Ti3Al合金由晶态转变为非晶态。电化学测试表明未添加Ni粉的Ti3Al合金最大放电容量仅为100.7mA·h·g-1;当添加Ni粉与合金进行球磨之后,随着Ni粉添加量的增加,合金最大放电容量先增加后减小;当Ni粉添加量为200wt%时,合金最大放电容量达到最大值476.7mA·h·g-1。对Ti3Al+200wt%Ni合金的进一步研究表明,随着球磨时间的增加,其最大放电容量先增加后减小。总之,Ni促进了Ti-Al合金的非晶转变,改善了合金的电化学性能,Ni粉的添加量和球磨时间对合金的电化学性能有显著影响。     

非晶、纳米晶合金的国内外发展概况及应用展望

自1960年美国Duwez教授发明了用快淬工艺制备非晶态合金以来,由于其独特的组织结构、高效的制备工艺、优异的材料性能和广阔的应用前景,一直受到材料科学工作者和产业界的特别关注。在过去的四十年中,伴随着非晶态材料基础研究、制备工艺和应用产品开发的不断进步,各类非晶态材料已经逐步走向实用化。特别是作为软磁材料的非晶合金带材已经实现了产业化,并获得了广泛应用。其中在传统电力工业中,非晶软磁合金带材正在取代硅钢,使配电变压器的空载损耗降低70％以上,从节能和环境保护角度被誉为绿色材料。在现代电子工业中,最近发展起来的纳米晶合金进一步兼备了非晶合金和各类传统软磁材料的优点,成为促进电子产品向高效节能、小型轻量化方向发展的关键材料。本文简要综述了该领域的发展历程和应用前景。     

Zr对Pr-Fe-B非晶合金晶化形成纳米晶合金的作用

从非晶合金化激活能的角度，分析了Pr-Fe-B非晶合金在退火过程中晶粒粗大的原因，揭示了Zr元素在其晶化过程中的作用，结果表明，Zr能改变Pr-Fe-B非晶合金中α－Fe相的晶化行为，有助于形成尺寸细小的α-Fe相。     

远红外纳米陶瓷粉润滑油添加剂的摩擦学性能

为了研究远红外纳米陶瓷粉作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响,将其表面改性后添加到牌号为150SN的基础油中,利用四球摩擦试验机对比研究陶瓷粉润滑油和基础油的摩擦学性能、摩擦系数和对应钢球的磨斑直径变化以及摩擦磨损机理。结果表明:两者的摩擦系数起始阶段相差不大,后期陶瓷粉润滑油的摩擦系数大幅减小;陶瓷粉润滑油的平均摩擦系数随着陶瓷粉添加量的增加先减小后增大,陶瓷粉添加质量分数为1.0%时,平均摩擦系数达到最小,相对基础油的变化率达-31.6%;陶瓷粉润滑油的磨斑直径远远小于基础油的,当陶瓷粉的添加质量分数为1.0%时,磨斑直径最小。     

半导体纳米微粒／聚合物复合物的制备及其光电性能

半导体纳米微粒／聚合物复合物是一种新型的功能材料,是独特的特性赋予了该类材料崭新的光电性能等。文章分析比较了这种常见几种制备方法;并对近年来它们在光电方面的实际应用进行了概述。     

电沉积Ni-B合金工艺研究

研究了电沉积Ni-B合金工艺中，氯化镍、硼氢化钠、乙二胺、酒石酸钾钠、稳定剂及电流密度、温度对镀层中硼含量和镀速的影响。结果表明，控制镀液成分和工艺条件，可获得含硼量为3％-4％的镀层，沉积速率在20μm／h左右。     

Oxygen Behavior in Bulk Amorphous Zr—base Alloy

Bulk Zr55Al10Ni5Cu30 metallic glass plates with a dimension of 85 mm×35mm×4 mm and a complicated plate were fabricated by injecting casting method using spongy zirconium and industrial purity aluminum, nickel and copper as raw materials. It was shown that the holding time of liquid metals at elevated temperatures had a great influence on the oxygen content of the plates due to the contamination resulting from the atmosphere. Increasing holding time resulted in the increase of oxygen content in the injected alloy. The glass transition temperatures of the bulk metallic glass plates are higher than that reported in the literature and crystallization temperature is lower for the one with higher oxygen content at the same heating rate. The extension of the undercooled liquid region △Tx reaching about 87 K is 3 K higher than that previously reported and 26 K higher than that with oxygen content of 0.076 wt pct for the one with oxygen content as high as 0.065 wt pct. Therefore the oxygen content of the alloy has     

火焰喷涂FEP涂层的制备及其摩擦行为

利用火焰喷涂设备制备了FEP涂层,并对涂层的组成结构和摩擦学性能进行了评价.研究结果表明:经过对磨屑和FEP原料的红外测试,发现涂层无明显的降解和氧化;FEP涂层在与CCr15钢球对磨时,表现出优良的摩擦学性能.涂层的摩擦系数随着载荷的增大而降低;在相同载荷下,随着速度的增加,摩擦系数有逐步降低的趋势;相同载荷下,FEP涂层在低速情况下的磨损呈现出明显的粘着磨损迹象;在高速情况下,涂层迅速发生塑性变形,对偶与涂层之间类似抛光作用.     

用电沉积法制备非晶态镍磷合金的工艺研究

为了获得高性能的镍磷合金镀层,对次磷酸盐-镍盐体系电沉积法制备非晶态镍磷合金的工艺以及镀层性能进行了研究.进行了7因素3水平的正交试验,试验因素分别为:温度、电流密度、pH值、硫酸镍浓度、氯化镍浓度、磷酸浓度、次磷酸钠浓度.结果表明,获得最佳耐腐蚀镀层的工艺条件为:150 g/L 磷酸镍,电流密度4 A/dm2,pH=2,温度68 ℃,11 g/L 氯化镍,7 g/L 次磷酸钠,45 mL/L 磷酸.获得最佳硬度镀层的工艺条件为:温度 68 ℃,150 g/L 硫酸镍,pH=2.5,6 g/L 次磷酸钠,电流密度6 A/dm2,50 mL/L 磷酸,11 g/L 氯化镍.     

镍磷化学复合镀碳纳米管的摩擦磨损性能研究

利用碳纳米管作为增强相制备镍磷基复合镀层,并对其表面形貌和耐摩擦磨损性能进行了测试分析.结果表明,碳纳米管均匀地嵌镶于基体中,且端头露出,覆盖于基体表面;镀层具有优良的耐磨性和自润滑性.这是由于碳纳米管具有较高的强度和一定的自润滑性,加之以网络和缠绕形态分布于基体中,增大了复合相的粘结力,使碳纳米管在磨损时不易拨出而脱落.     

铁基非晶及纳米晶合金纤维的研制

通过自主开发的熔融快淬炉制备出了铁基非晶合金纤维,研究了制备工艺参数对纤维几何尺寸、微观形貌的影响,结果表明:转轮线速度、线圈功率(熔体温度)及气氛等对其微观形貌和几何尺寸的影响较大,通过调整优化工艺参数可稳定地制备直径为10～40μm可调的非晶磁性纤维.通过适当热处理可得到双相纳米晶磁性合金纤维.     

MgNiSi非晶的制备及其热稳定性和腐蚀性能研究

通过机械球磨的方法成功制得Mg55Ni35Si10非晶粉末,并采用X射线衍射(XRD)对其非晶形成过程进行研究,发现Mg55Ni35Si10粉末样品在球料比为20:1、转速为600r/min的条件下,经过54h球磨后开始形成完全的非晶结构.还采用差示扫描量热仪(DSC)对Mg55Ni35Si10非晶粉末的热稳定性进行了研究,通过Kissinger方程得到样品开始晶化的表观激活能为(280.6±44.5)kJ/mol,与文献中报道的Mg65Cu25Gd10的激活能((285.2±27.6)kJ/mol)相近,说明样品具有较好的热稳定性.此外,还对Mg55Ni35Si10非晶在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究,发现该样品的腐蚀电位远远正于AZ31和AZ61镁合金,表明Mg55Ni35Si10非晶具有较好的耐腐蚀性能.     

机械合金化制备Fe-Zr-B非晶合金及其晶化动力学行为研究

在高纯氩气保护下使用机械合金化法对原子组成为Fe60Zr40-xBx(x=10、20、30)的混合粉体进行实验,成功地制取了非晶合金粉。结合X射线衍射与DSC的分析,认为:Fe60Zr20B20和Fe60Zr10B30体系因B原子含量较高,使得其非晶化效率及热稳定性都要高于B原子含量较少的Fe60Zr30B10体系。计算得出Fe60Zr20B20和Fe60Zr10B30两个体系的非晶晶化激活能数据分别为(201.7±58.5)kJ·mol-1和(220.3±18.1)kJ·mol-1。     

稀土Eu对化学镀Ni-B合金层的影响

为改善Ni-B合金镀层的耐腐蚀性,采用化学镀技术制备了Eu-Ni-B合金镀层,并研究了在镀液中添加稀土Eu对Ni-B合金的影响。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对镀层形貌、成分和结构进行表征;采用极化曲线技术对镀层在3.5%HCl中的耐腐蚀性进行研究,并且通过塔菲尔曲线外推法得到了相应的电化学腐蚀参数。研究结果表明:成功制备了Eu-Ni-B合金镀层,稀土Eu的添加使镀速明显上升,当稀土Eu的添加量为3.4 g/L时,镀速达到了最大值0.029 mg/(cm2·min)。Eu-Ni-B合金镀层的腐蚀电位比Ni-B合金镀层的腐蚀电位正移20 m V,表明稀土Eu的加入,使得镀层的耐腐蚀性明显提升。     

非晶合金应用现状

非晶合金经过几十年的研究,已经到了研发性能卓越、质量稳定,可大批量生产的新产品的阶段.通过简介非晶合金发展历史中3个商业化比较成功的公司非晶体金属公司、安泰科技股份有限公司和液体金属科技股份公司研发新产品的艰难历程,以及非晶合金国内外当前的应用研究状况,说明非晶合金在作为软磁功能材料和薄、轻、小的3C产品结构材料方面具有很大发展潜力.