镍包覆型复合粉末的制备及其在热喷涂领域的应用

热喷涂是一种重要的表面工程技术,粉末是热喷涂材料中的重要组成部分,镍包覆型复合粉末在热喷涂领域应用十分广泛。本文综述了镍包覆型复合粉末的制备方法,主要有水热氢还原法、化学镀法、羰基镍分解法和电镀法;介绍了国内外常见镍包覆型复合粉末在热喷涂领域中的应用情况,包括作为底层、封严涂层、耐磨涂层和自润滑涂层材料。     

金属包覆型复合粉末及其应用现状

比较系统地阐述了金属包覆型复合粉末的分类及其应用现状。     

镍包覆氧化铝复合粉末的制备

研究探索了一种新的制备热喷涂用镍包氧化铝复合粉末的方法——配位均匀沉淀-碳热还原法,并成功地制备出了黑色镍包覆氧化铝复合粉末,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等测试方法对产品进行分析表征。结果表明:制备的镍包覆氧化铝粉色泽均匀,平均粒径小于0.3μm,且原料利用率高,无其他杂质。     

化学镀法制备纳米Ni-B包覆Al复合粉末

以硼氢化钾(KBH4)为还原剂,采用化学镀法制备了纳米Ni-B包覆Al复合粉末,研究了镀液组分及工艺对包覆效果的影响,获得了制备复合粉末的优化条件。采用SEM,XRD,ICP和BET对复合粉末的表面形貌、物相结构、元素组成和比表面积进行了表征分析。结果表明:纳米Ni-B在Al表面包覆连续、均匀,且纳米Ni-B呈非晶态,粒径80~100nm,化学组成约为Ni72B28,纳米Ni-B/Al复合粉末比表面积达到了26.21m2.g-1。     

铜、钴、镍纳米晶的化学还原合成及催化性能研究进展

纳米材料是21世纪最具开发潜力的高新技术材料之一,铜、钴、镍等非贵金属纳米材料由于储量高、价格低廉,具有良好的光学、电学、磁学以及催化特性,成为多相催化工业中代替贵金属纳米材料研究的热点。在分析铜、钴、镍纳米颗粒的化学还原法合成过程及其形成机理的基础上,重点综述了其形貌尺寸控制的影响因素,同时对其催化性能进行了阐述。最后对铜、钴、镍纳米材料的研究及发展方向进行了总结与展望。     

银铜包覆粉末的制备与表征

采用液相还原法制备银包铜超细粉末。以抗坏血酸为还原剂采用葡萄糖预还原法制备铜粉末,以水合肼为还原剂制备银包铜粉末,引入不同的分散剂来制备超细铜粉末。并对样品进行SEM、TEM-EDS和XRD等检测。结果表明,通过条件控制可得粒度均匀、球形度好的包覆粉末。该方法设备简单,且易于操作,适合工业生产。     

纳米晶复合碳化钨-钴粉末的工业化制备技术

超细晶粒的ＷＣ－Ｃｏ硬质合金具有高硬度、高强度的性能,纳米晶ＷＣ－Ｃｏ复合粉末的合成是制备该合金的首要前提工作,中国正努力保持和强化“钨钴液相复合－喷雾干燥－流态化连续还原碳化技术”在国际上的前沿优势。该技术将偏钨酸铵和水合硝酸钴以分子级水平混合,经喷雾干燥制备出ＣｏＷＯ４／ＷＯ３复合氧化物前驱体粉末,然后将前驱体粉末置于流态化反应炉中,在Ｈ２／ＣＨ４／ＣＯ２／Ｎ２气氛下经过连续的还原、碳化、调碳     

水热氢还原法制备镍包覆六方氮化硼复合粉末

采用水热氢还原法,在氨水-柠檬酸钠双络合体系中制备高纯度的镍包覆六方氮化硼复合粉末,探讨反应温度、搅拌速度、氢分压、催化剂以及络合剂等因素对复合粉末包覆效果的影响。结果表明:在搅拌速度为700 r/min、NH3与Ni的物质的量比为2∶1、温度为110～120℃、氢分压为1.5～2.0 MPa、PdCl2质量浓度为0.05 g/L、柠檬酸钠的质量浓度为32.8 g/L的条件下,可制得较理想的镍包覆六方氮化硼复合粉末。     

铜包覆碳化硅复合粉体材料的制备及表征

选用平均粒径约为50～100μm的碳化硅颗粒作为基料,以水合联氨为还原剂、氨水为络合剂,利用非均相成核法制备铜包覆碳化硅复合粉体材料,在温度为83℃时得到了分散效果较好的复合粉体,采用XRD、SEM、EDS对复合粉体进行了表征,结果表明,制备的铜微晶粒径为100nm左右,碳化硅颗粒表面的铜包覆层均匀、连续.     

联氨化学镀法制备镍包覆铝复合粉末的新工艺

以联氨为还原剂,使用化学镀方法,采用联氨最后加入的新工艺,成功的制备了镍包覆铝复合粉末。目的是彻底消除联氨化学镀中镀液的不稳定性,让联氨化学镀法能工业应用于粉体包覆。采用X射线衍射,扫描电子显微镜及透射电镜对镍包覆铝复合粉末进行分析,结果表明包覆上去的镍晶粒尺寸较小,并且呈球状,粒径为100~1μm之间,包覆效果良好。提出了联氨化学镀新工艺的非稳态镀覆机理。     

Preparation of Core-Shell Structured Cobalt Coated Tungsten Carbide Composite Powders by Intermittent Electrodeposition

Core-shell structured cobalt coated tungsten carbide(WC/Co) composite powders were prepared by intermittent electrodeposition. The influence of process parameters such as current density, single deposition pulse, p H value and surfactants on the formation of WC/Co was investigated and characterized by scanning electron microscopy(SEM), electrochemical station, acidometer and X-ray diffraction(XRD) techniques.The composite powders with 54% cobalt content were fabricated at a current density of 16 A dm-2, with a load of 10 g dm-3WC powders and a stirring speed of 600 r min-1at an operation temperature of 40 ± 2 °C,and 90% current efficiency was obtained with a single deposition pulse of 1.5 min and single stirring pulse of 2 min during 12 min efficient electrodeposition time. The uniformly distributed WC/Co powders could be obtained in the cobalt electrolyte containing 300 mg dm-3PEG-2000. The spherical cobalt grains coated WC particles were prepared in the p H 4-5 electrolyte at the Co deposition rate of 0.58 g min-1. A practical process for high efficient production of WC/Co powders by electrodeposition was developed in the present work.     

磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体的制备及表征

将金红石型TiO₂纳米粉体浸泡在模拟体液中, 于37℃经过不同时间, 制备出磷灰石包覆金红石型TiO₂纳米粉体. 用XRD、SEM、TEM、EDX、FTIR、ICP AES和BET方法对复合粉体进行了表征, XRD结果表明,磷灰石的含量可随着金红石型TiO2在模拟体液中浸泡时间的延长而增加. FTIR结果中显示了磷灰石的O-H和PO₄^3-吸收峰, 说明复合粉体中有磷灰石存在. ICP-AES结果表明溶液中Ca和P浓度随浸泡时间延长而下降, 表明时间延长后更多的Ca和P被消耗. TEM和EDX结果证明了金红石型TiO₂表面有磷灰石存在, HRTEM结果显示磷灰石（211）面的晶格间距为0.27nm, 晶粒尺寸约为40nm.     

纳米镍包覆氮化硅粉体的制备和磁性能研究

利用一种简单的无催化化学镀法制备了纳米镍晶粒包覆氮化硅陶瓷的复合粉体.通过不同的反应PH值和搅拌工艺对比获得了较为均匀的包覆.利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对包覆粉体的物相及显微形貌进行表征分析.磁性能测量表明包覆粉体具有良好的铁磁性能和磁各向异性.     

选择性激光烧结用尼龙12覆膜Cu粉的制备

提出了溶剂沉淀法制备选择性激光烧结(SLS)用尼龙12覆膜Cu粉复合粉末材料,利用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末材料的微观形貌,通过差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)对复合粉末材料的熔融、结晶行为,烧结温度窗口及热稳定性进行了研究,并测试了其烧结件的力学性能。结果表明,复合粉末材料的熔点、结晶速度及热稳定性较纯尼龙粉末有所提高,烧结温度窗口变宽,因而烧结性能优于纯尼龙粉。复合粉末材料烧结件的弯曲强度、弯曲模量、硬度均高于纯尼龙粉的烧结件。     

铜包裹碳化硅颗粒复合粉体的化学原位沉积制备与表征

以铜氨离子为铜源, 水合肼为还原剂, 在表面预氧化的SiC表面, 采用一步原位化学沉积法制备了均匀包裹Cu颗粒的SiC复合粉体. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、Zeta电位等测试表征手段研究了工艺条件对原位沉积反应的影响. 研究发现SiC表面预氧化形成的SiO2层能显著增强对铜氨离子吸附能力, 有助于原位还原生成单质Cu, 形成近乎连续包裹层. 控制反应体系中铜氨离子浓度和反应温度可以影响反应速率, 从而控制Cu颗粒的沉积速率和包裹效果. 对比研究表明, 在0.2 mol/L铜氨离子溶液中70℃反应, 在预氧化的SiC表面能够获得最佳包裹层.     

电子封装用金刚石/铜复合粉体的制备及表征

设计粉末镀膜专用样品台,采用溅射沉积法在金刚石颗粒表面分别预沉积Cu膜和Ti/Cu双层膜,然后用化学镀铜法增厚铜层制备了金刚石/铜复合粉体。结果表明,金刚石表面经溅射沉积改性后,无需敏化活化就可化学镀铜制备金刚石/铜复合粉体,避免了Sn、Pd等杂质的引入;增加Ti作为过渡层可使化学镀铜层更致密,抗热冲击性更好。     

化学镀铜法制备Mo-Cu复合粉体的研究

采用化学镀技术对平均粒度为3μm的Mo粉末进行化学镀铜，探讨了镀液组成及工艺条件对Mo粉末化学镀铜的影响，利用X射线衍射、SEM对所得粉末进行了分析。结果表明：以TEA为主络合剂，EDTA为辅助络合剂，并加入2，2′-联吡啶和聚乙二醇作为稳定剂，可以成功地在Mo粉上镀铜，复合粉末铜含量为15％～85％（wt）。化学镀铜过程中pH的最佳值在12-13之间，甲醛浓度的最佳值在22-26mL／L之间。     

磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体的制备及表征

将金红石型TiO₂纳米粉体浸泡在模拟体液中, 于37℃经过不同时间, 制备出磷灰石包覆金红石型TiO₂纳米粉体. 用XRD、SEM、TEM、EDX、FTIR、ICPAES和BET方法对复合粉体进行了表征, XRD结果表明,磷灰石的含量可随着金红石型TiO2在模拟体液中浸泡时间的延长而增加. FTIR结果中显示了磷灰石的O-H和PO₄^3-吸收峰, 说明复合粉体中有磷灰石存在. ICP-AES结果表明溶液中Ca和P浓度随浸泡时间延长而下降, 表明时间延长后更多的Ca和P被消耗. TEM和EDX结果证明了金红石型TiO₂表面有磷灰石存在, HRTEM结果显示磷灰石（211）面的晶格间距为0.27nm, 晶粒尺寸约为40nm.     

氧化锆-氧化钛复合粉体的制备与性能

为了制备具有高反射、高红外辐射性能的粉体,采用溶胶-凝胶法,在氧化锆基体表面沉积一层氧化钛前驱体,煅烧后得到氧化锆-氧化钛复合粉体;对制备的复合粉体进行热重、物相及形貌分析,并测试其反射、红外辐射性能。结果表明,氧化锆-氧化钛复合粉体在0.41～2.5μm波段反射率提高约10%,红外辐射率在2.5～20μm波段有所下降,但是在大气窗口(波长为8～13μm)变化不大,仍具有较高值;当氧化钛包覆量(质量分数)为4.8%时,复合粉体具有最佳性能。     

核壳结构的氧化锆包裹氧化铝纳米复合粉体的制备研究

采用简单的一步醇盐水解包裹工艺在市售纳米氧化铝颗粒表面均匀地包裹了一层厚度为4～5nm的纳米晶氧化锆, 形成核壳结构的氧化物纳米复合粉体. 通过简单的锆源及酸浓度的控制, 可以实现包裹的氧化锆层厚度的可控调节. 借助XRD、TEM、FE-SEM及 EDS等测试手段对合成的材料进行了形貌与结构表征, 结果表明这种纳米氧化锆包裹氧化铝的核壳复合结构材料, 可以有效地抑制氧化铝在高温煅烧下的晶粒过分长大, 实现在较低煅烧温度下即具有均匀致密的表面形貌.