纳米金属陶瓷Ni-AIN复合层的超声-电沉积制备

采用超声-电沉积方法制备纳米金属陶瓷Ni-AlN复合层.研究了超声波机械扰动效用对电解液传质过程的作用,超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用.采用优选工艺参数,在常用金属表面获得了由镍晶(20～60nm)和纳米粒子AlN构成的纳米级Ni-AlN复合镀层.镀层与基体结合比较牢固,结合力达到89 N,厚度11～12μm,平均表面硬度达到HV606.     

纳米金属陶瓷Ni-AlN复合层的超声-电沉积制备

采用超声-电沉积方法制备纳米金属陶瓷N i-A lN复合层.研究了超声波机械扰动效用对电解液传质过程的作用,超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用.采用优选工艺参数,在常用金属表面获得了由镍晶(20~60 nm)和纳米粒子A lN构成的纳米级N i-A lN复合镀层.镀层与基体结合比较牢固,结合力达到89 N,厚度11~12μm,平均表面硬度达到HV606.     

纳米金属陶瓷Ni—AlN复合层的超声-电沉积制备

采用超声-电沉积方法制备纳米金属陶瓷Ni—AlN复合层．研究了超声波机械扰动效用对电解液传质过程的作用，超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用，脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用．采用优选工艺参数，在常用金属表面获得了由镍晶（20～60nm）和纳米粒子AlN构成的纳米级Ni—AlN复合镀层．镀层与基体结合比较牢固，结合力达到89N，厚度11～12μm，平均表面硬度达到HV606．     

喷射电沉积Co-Ni纳米合金沉积层的组织和性能

用高速喷射电沉积法快速制备了块体纳米晶Co-Ni合金,研究了喷镀工艺参数(主盐浓度、电解液喷射速度和电流密度等)对沉积层成分、微观组织结构及性能的影响.结果表明:提高喷射电沉积电解液的搅拌强度能有效减小扩散层的厚度,使电沉积在较高的极限电流密度下进行,提高沉积速度.极限电流密度的增大使阴极过电位增大,从而提高合金的形核速率,使沉积层晶粒的尺寸减小、显微硬度升高.随着电解液中Co2 含量的增加,沉积层中Co含量增加,导致沉积层相结构由单相α-Co(Ni)转变为α-Co(Ni)和ε-Co(Ni)双相组织,并使表面的形貌发生明显的变化.     

纳米增强金属陶瓷的组织及热冲击性能

为了进一步提高金属陶瓷的力学性能及其刀具的高速切削性能, 研究了纳米增强金属陶瓷的显微组织特征和热冲击性能。扫描电镜和透射电镜分析表明: 组织中陶瓷相呈现典型的芯2壳结构特征; 芯为TiC 或Ti (C ,N) , 而壳则为( Ti ,Mo ,W) (C ,N) 固溶体。纳米增强金属陶瓷机制为细晶强化、弥散强化和固溶强化。热冲击实验表明: 随着热循环的进行, 材料中孔洞的数量、孔洞的尺寸以及微裂纹的尺寸随之增大; 同时, 热循环过程中出现的表面氧化、裂纹长大、偏转以及桥接现象也很显著。与常规Ti (C ,N) 金属陶瓷相比, 纳米增强金属陶瓷的抗热冲击性能明显提高。      

Ni-YSZ金属陶瓷纳米复合粉末的研制

总结了目前国内外制备Ni-YSZ金属陶瓷常用的方法并介绍其应用前景。采用液相法制备出Ni金属在YSZ陶瓷中分布均匀的复合材料,用XRD分析了其物相组成并用SEM观察了其颗粒形貌。研究结果表明,用该法可以制备出分布均匀的金属陶瓷纳米复合粉末,粉末中的ZrO2均为四方相。ZrO2-NiO和ZrO2-Ni粉末中ZrO2的平均晶粒大小分别为19.2nm和24.7nm。     

镍基纳米复合镀层的研究进展

与普通的复合镀层相比,纳米复合镀层具有优良的硬度、耐磨减摩性能、耐腐蚀性能、耐高温氧化性能、电及电催化性能等。其中,镍基纳米复合镀层研究最早、应用最广泛。综述了纳米复合镀层的电沉积机理以及不同功能性镍基纳米复合镀层的研究进展,包括耐蚀防护装饰性复合镀层、耐磨减摩复合镀层、抗高温氧化复合镀层、自润滑复合镀层等,并对镍基纳米复合镀层的研究进行了展望。     

高脉冲频率对纳米晶镍-铁合金电沉积层性能的影响

为了探讨不同高脉冲频率对Ni-Fe合金镀层性能的影响,在铜锌合金基体上脉冲电沉积了纳米晶Ni-Fe合金层。采用SEM对纳米晶Ni—Fe舍金镀层的显微形貌进行了观察,采用XRD对镀层的晶粒尺寸进行了表征,利用2273电化学工作站对其在3．5％NaCl溶液中的动电位极化曲线和交流阻抗谱进行了测试,研究了其耐蚀性能。结果表明：纳米晶Ni—Fe合金镀层致密、均匀;脉冲频率从0．5kHz逐渐增至3．5kHz时,镀层中的Fe含量在14．17％～22．77％内呈非线性变化,晶粒尺寸从23nm逐渐降至15nm;纳米晶Ni-Fe合金镀层的耐蚀性能呈下凹曲线规律变化,在1．5～2．5kHz内耐蚀性能较好,1．5k     

电沉积镍基合金及其纳米复合镀层的研究现状

电沉积镍基合金具有独特的物理、化学和机械性能,并且能够得到性能更为优异的非晶态合金,具有广阔的应用前景和乐观的发展趋势.综述了近年来国内外电沉积镍基合金及其纳米复合镀层的研究现状和发展动向,展望了今后电沉积镍基合金的发展前景,并指出了纳米复合镀中仍待进一步探讨的问题.     

超声电沉积在制备纳米复合镀层中的研究进展

介绍了超声波在纳米复合电沉积技术中的应用,阐述了超声波对镀层的表面形貌、显微硬度、磨损量、耐腐蚀性能等的影响,并总结了该领域的研究现状。超声波在电沉积过程中能够有效缓解纳米粒子在镀液中存在的问题,细化金属晶粒,增加纳米粒子在复合镀层中的复合量,改善纳米复合镀层性能,因此在纳米复合镀层领域中具有广阔的发展前景。     

添加碳对Ti（C,N）基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了添加碳量对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷组织和性能的影响。结果表明，添加碳量对组织和性能影响很大。不加碳时，组织中出现了η（Ｎｉ３Ｔｉ）相，材料表面形成了ＴｉＯ相，添加１％左右碳可获得正常的两相组织，具有最好的性能。添加碳量超过１．３％时，组织中出现了游离石墨，使性能降低，且随添加碳量的增加，游离石墨形状由团絮状向均匀分布的颗粒状转变。     

纳米复合电沉积技术及机理研究的现状

简介了纳米复合镀层的性能即纳米复合镀层比常规复合镀层具有更高的硬度、更优良的耐磨性和耐蚀性,重点介绍了复合电沉积机理的3种理论和6个数学模型,指出了各种模型的优点和不足之处,指出了需要完善的数学模型的研究方向.     

纳米TiC增强Ti(C、N)基金属陶瓷材料的组织与性能研究

采用自制的纳米TiC粉末制备Ti(C、N)基金属陶瓷。研究了纳米粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明，粉末冶金过程中，纳米TiC粉末易于在粘结相中扩散与溶解及沿晶界分布．降低了硬质相在粘结相中的溶解度．抑制了晶粒长大，同时微观上造成局部富C和稳定了硬质相中的C含量，使金属陶瓷材料的环形相增多尺寸增厚。抗弯强度与晶粒尺寸满足于Hall-Petch公式，5％～10％(质量分数)的纳米粉末加入量可使金属陶瓷的抗弯强度得到较大的提高，但硬度与晶粒尺寸的关系反Hall-Petch公式。     

喷射电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层的组织及性能

利用喷射电沉积工艺制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,分析了纳米Al2O3颗粒添加量、阴极电流密度以及电解液喷射速度对复合镀层中纳米颗粒含量的影响,采用扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射仪对复合镀层的微观形貌进行了分析,研究了复合镀层中纳米颗粒含量对其显微硬度、结合强度、耐腐蚀性的影响。结果表明,镍沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50nm;纳米Al2O3颗粒在沉积层中的含量可达12.2at%;随Al2O3含量的提高,镀层显微硬度逐渐提高,结合强度和耐腐蚀性先提高后有所降低。     

添加剂对喷射电沉积纳米晶镍的影响

纳米晶体材料已成为国际前沿性研究热点,由于电沉积法在制备该材料方面具有独特优势,已引起了广泛关注,作者用XRD和TEM等方法对比研究了邻磺酰苯酰亚胺(糖精)添加剂对电解液喷射电沉积纳米晶镍沉积层微观结构和硬度的影响。结果表明,加入2．5g／L添加剂可使Ni沉积层晶粒尺寸由30nm减小至10nm左右,沉积层织构由原来的(220)织构转变为(111)(200)双织构,其显微硬度亦由HV371升至HV602。     

脉冲电沉积纳米晶镍沉积层的力学性能研究

为了提高镍沉积层的显微硬度和抗拉强度,采用传统的Watt镀液通过脉冲电沉积制得纳米镍沉积层.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)方法分析了沉积层的表面形貌、织构和晶粒大小与脉冲参数的关系.分析表明,微观形貌为胞状结构,平均晶粒尺寸为10.3 nm;随着占空比减小,晶粒得以细化.研究了脉冲参数对纳米镍镀层显微硬度、抗拉强度的影响,最大显微硬度达到591 HV,最大拉伸强度达900MPa,分别为直流镍镀层的4.0和1.4倍;热处理试验表明,200℃热处理有利于提高镍镀层的显微硬度.     

纳米Ni-Al2O3复合层的超声-电沉积制备

采用起声-电沉积方法在常用金属表面制备纳米Ni-Al2O3复合层,在试验的基础上．研究了超声波机械扰动效应对电解液传质过程的作用．超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用。获得了由镍晶(20～60nm)和纳米Al2O3粒子构成的纳米级复合层。     

脉冲摩擦喷射电沉积制备纳米晶镍沉积层

采用脉冲摩擦喷射电沉积和直流喷射电沉积分别在石墨基底上制备了纳米晶镍镀层,利用扫描电镜和X射线衍射分析了脉冲占空比和脉冲频率对镍镀层的表面形貌、晶粒的择优取向及平均晶粒尺寸的影响。结果表明脉冲摩擦喷射电沉积较直流喷射电沉积的沉积效果有较大提高,在喷嘴流量为200L/h,平均电流密度为80A/dm2,阴极转速为6r/min的条件下,脉冲占空比为50%,脉冲频率为2000Hz时可以获得表面较为平整光亮、组织致密的Ni沉积层。     

电沉积Ag/纳米金刚石复合镀层及其性能

采用复合电沉积制备了Ag/纳米金刚石复合镀层,研究了沉积条件对镀层组成的影响,所得最佳沉积条件为阴极电流密度jk=8mA/cm2、搅拌速度n=400r/min和镀液中纳米金刚石粉体浓度为10g/L。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征了Ag/纳米金刚石复合镀层的表面形貌、组成和结构。结果表明,复合镀层具有复相结构,金刚石颗粒在镀层中分布较均匀,质量含量最高达到9wt%。显微硬度和电阻测试表明,随着Ag/纳米金刚石复合镀层中金刚石含量增加,复合镀层显微硬度显著增大;电阻率呈增加趋势。在5.0wt%Na2SO4溶液的Tafel实验说明,Ag/纳米金刚石复合镀层比Ag镀层具有更好的耐腐蚀能力。Ag/纳米金刚石复合镀层具有较好的结合力,外观呈亚光银。     

金属陶瓷复合材料的显微组织与性能研究

采用液态金属表面浸渗复合方法在铸铁材料表面获得铸铁与ＳｉＯ２复合的金属陶瓷复合导间、能谱及波谱仪、Ｘ射线衍射、图像分析仪、金相等研究了复合层界面特性及界面的组织形态、结构和性能,结果表明,陷瓷颗粒与基体之间的结合为反应结合复合层中,陶瓷颗粒弥散、均匀分布。由于陶瓷的强化,表层的耐急冷急热性、生和显策硬度得到提高。