微弧氧化法制备磁性薄膜及其组成结构分析

以钛金属作衬底,FeSO4溶液为主要原料,采用微弧氧化法制备了磁性薄膜,薄膜的饱和磁化强度为77.7 A·m2/kg。探索了薄膜的形成工艺。运用IR、XRD、XPS和SEM等手段表征了磁性薄膜的组成和形貌,结果表明磁性薄膜主要由Fe3O4和(Fe2O3)x·2H2O晶体组成,表面比较光滑致密。简要推断了磁性薄膜的形成机理。     

微弧氧化法制备BaTiO3薄膜的微观结构分析

利用X射线衍射仪、透射电镜和能谱仪(EDS)等对采用微弧氧化技术在钛衬底上制备的钛酸钡铁电薄膜的微观结构进行了分析。结果表明,Ba(OH)2浓度为0.2 mol/L、电流密度为5A/cm2、电源频率为250 Hz、微弧氧化时间为30 min制备的薄膜以六方相、四方相的BaTiO3和非晶相为主;经过1200℃退火8 h后,薄膜中的BaTiO3以四方相为主,非晶相消失,但部分六方相仍然保留。     

微弧氧化法及其在铁电薄膜制备中的应用

介绍了微弧氧化法的基本原理和工艺过程;综述了微弧氧化法制备铁电薄膜的发展历程及最新研究进展;讨论了目前微弧氧化制备铁电薄膜过程中存在的主要问题;提出了合理选择溶液体系和溶液浓度,研究工艺参数对薄膜表面形貌和铁电、介电性能的影响,提高薄膜表面质量是促进微弧氧化制备铁电薄膜技术发展的关键。     

微弧氧化法制备BaTiO3薄膜的结构特性

利用微弧氧化技术在钛衬底上制备了钛酸钡铁电薄膜.利用x射线(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段研究了电流密度和电解液浓度对微弧氧化薄膜的化学成分、相组成、结构和表面形貌的影响.结果表明,随着电流密度和电解液浓度的增加,BaTiO3的形成能力增强,薄膜的致密度下降,表面粗糙度增加;当Ba(OH)2浓度为0.2 mol/l,电流密度为5 A/cm2,微弧氧化反应18 min后,可获得具有较高简单四方结构和底心正交结构BaTiO3含量的薄膜,且薄膜与衬底具有良好的结合性能.     

微弧氧化生成钛酸盐系铁电薄膜研究

为开发新的铁电薄膜制备工艺,需将Ti板微弧氧化.采用Ba(OH)2、Ba(CH3COO)2、BaCl2、Ba(OH)2+Ba(NO3)2及Pb(CH3COO)2对Ti板进行微弧氧化试验,并对生成的薄膜进行物相组成和显微形貌的分析.结果表明:Ti板在BaCl2、Pb(CH3COO)2及Ba(OH)2+Ba(NO3)2中不...     

利用微弧氧化法制备四方相BaTiO3薄膜的结构特征及铁电性能

利用微弧氧化技术在钛衬底上直接制备了四方相钛酸钡铁电薄膜.利用X射线(XRD)、HP4192A阻抗分析仪和铁电测试系统(FTS)等手段对薄膜样品的相结构、介电和铁电性能进行了研究.结果表明,工艺参数为Ba(OH)2浓度为0.5mol/L,电流密度为150mA/cm2,温度为57℃,反应时间5～20min的薄膜主要要由四方相BaTiO3构成.在微弧氧化过程中,弧点的连续移动是形成四方相BaTiO3的主要原因.此工艺参数下薄膜的剩余极化值为0.271和-4.62μC/cm2(Pr),与其对应的矫顽场强度分别为20和-2.8kV/cm(Ec).该薄膜具有良好的铁电性能.     

电压和时间对微弧氧化法制备的TiO2陶瓷薄膜的光催化性能的影响

在弱酸性环境下,采用微弧氧化法在钛基板表面实现了TiO2陶瓷的制备,并就施加电压和微弧氧化的时间对陶瓷薄膜的光催化性能进行了研究.结果显示,较高的阳极电压和较长的微弧氧化时间有利于制备光催化性能优良的TiO2陶瓷薄膜.     

微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜工艺研究

针对微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜的工艺参数影响规律进行研究.将Ti板置于含Ba2+的电解液中在0.15～0.55mol/L和1.0～5.5A的浓度、电流区域内进行微弧氧化.实验发现微弧只在一定的浓度-电流区域中发生,可用平面图直观表示;在不同的浓度-电流区域内,薄膜具有不同的形貌,据此将浓度-电流区域图进一步划...     

溶剂热法制备Fe_3O_4/氧化石墨烯复合材料及其性能研究

以氧化石墨和二茂铁为原料,采用溶剂热法原位一步合成了Fe3O4/还原氧化石墨烯(Fe3O4/RGO)复合物,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、循环伏安测试等手段对复合材料的形貌、结构、磁性能和电化学性能进行了表征。结果表明,该方法具有简单、可控的优点,通过调变前驱物中氧化石墨和二茂铁的比例,可以控制复合物中Fe3O4纳米粒子的负载量。所制备Fe3O4/RGO复合材料由平均粒径约20nm的Fe3O4纳米颗粒高度分散在还原氧化石墨烯片层上组成,具有较好的超顺磁性,电化学稳定性和良好的倍率性能。     

磁性Fe3O4纳米颗粒的制备和磁性研究

讨论了一种制备磁性Fe3O4纳米颗粒的新方法，利用自行设计的反应容器，引入磁场和电场的相互作用，制得颗粒大小比较均一、分散性较好的Fe3O4纳米颗粒。通过改变反应时间、磁铁高度，得到了平均粒径为5～10nm的Fe3O4纳米颗粒，并对其进行磁特性测量。     

混有Fe_3O_4纳米颗粒的PDMS薄膜磁力激励变形研究

采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,以经硅烷偶联剂(KH-570)处理过的20nm Fe3O4纳米颗粒为填充物,将这两种材料以不同比例进行混合得到磁性PDMS薄膜,对该磁性薄膜受力进行理论分析,用微米X射线三维成像系统测试同一永磁铁激励下不同半径、支撑腔体不同高度下(磁性薄膜距离永磁铁高度)和Fe3O4纳米颗粒不同质量分数下磁性薄膜的变形大小,以及不同表面磁场强度的永磁铁激励下磁性薄膜的变形大小,通过振动样品磁强计对磁性薄膜样品的磁滞曲线进行了检测,实验结果表明,在相同的激励下半径越大、支撑腔体高度越小、质量分数越大薄膜中心位移越大,不同激励下永磁铁磁场强度越大薄膜中心位移的也越大,与理论分析一致。薄膜变形引起空腔内的体积变化,体积变化证明了薄膜驱动液体的能力,该实验为应用于微流体中的微泵提供了理论依据。     

TC4钛合金微弧氧化复合陶瓷膜制备及耐磨性能研究

采用微弧氧化技术,通过向电解液中分别添加不同的陶瓷颗粒(SiC、SiO2),在TC4钛合金表面制备复合陶瓷膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD),MMA-1万能摩擦磨损实验机研究了不同的陶瓷颗粒对膜层微观组织结构、元素分布特征、相组成和耐磨性能的影响。结果表明,在电解液中添加陶瓷颗粒都能使膜层表面变得致密平整且膜层的厚度增加。陶瓷颗粒能够进入氧化层中,但并不发生相变反应。SiC和SiO2颗粒能显著提高膜层耐磨性能。     

双微乳液法制备纳米磁性Fe3O4粉体的研究

现代诊断学的发展使得纳米级超顺磁性的Fe3O4粒子在医学领域具有重要应用价值.本实验采用双微乳液法制备纳米磁性Fe3O4粉体.从反应物浓度、表面活性剂用量、油相用量及反应温度等方面讨论对产物粒径的影响,通过正交试验确定了制备纳米Fe3O4粉体的最佳工艺条件.对获得的粉体采用激光散射法粒度测试、XRD物相分析和粒径计算、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)形貌观察、振动样品磁强计磁性测定等进行表征,结果表明制备的Fe3O4粉体平均粒径约为24nm、粒度分布均匀、分布带较窄且产物纯度高;该粉体具有超顺磁性,饱和磁化强度在66A·m2/kg左右.     

表面预氧化镍钛丝微弧氧化涂层的研究

通过微弧氧化法(MAO)在表面预氧化镍钛(NiTi)丝(直径(0)0.5mm)表面制备含Ca、P的均匀微孔涂层,对不同处理时间形成的涂层进行扫描电镜(SEM)形貌观察和电子探针(EPMA)成分分析,并探查了涂层的血液相容性.实验结果表明,表面预氧化的NiTi丝在微弧氧化处理时,随微弧氧化时间的延长,氧化层中Ti/Ni提高,Ca、P含量也提高.微弧氧化20s时,涂层质量较好,微孔均匀分布,微孔孔径1μm左右,表面没有裂纹,而且此时涂层有较好的生物相容性.     

Mg元素对铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

选择磷酸盐为主要成分的复合电解液体系,用微弧氧化方法对3种常用的商业铝合金物陶瓷膜分别用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等探讨了铝合金中元素Mg对陶瓷层的组织形貌、元素分布和相组成的调制作用,并借助硬度、摩擦磨损测试评价了膜层的性能。结果表明膜的相结构主要为γ-Al2O3,α-Al2O3和AlPO4,并含有少量Mg、Cu、Zn、W元素;随着Mg含量的增加表面组织更加细密,膜层中大尺寸缺陷减少;膜层中α-Al2O3含量随Mg含量的增加逐渐减少,当Mg含量接近2.5%时,膜层中只剩下γ-Al2O3;硬度与摩擦磨损测试显示Mg含量的增加导致硬度和耐磨性能下降。     

工艺条件对镁合金微弧氧化的影响

在含有Na2SiO3、NaF、甘油及KOH的电解液中以恒电流方式对AZ31B镁合金进行微弧氧化处理,研究了电解液组分、浓度、电流密度及氧化处理时间等对微弧氧化过程及膜层性能的影响．研究表明：随着电解质浓度的增加,起火时间、起火电压基本呈下降趋势,氧化膜厚度呈增长趋势;过量的NaF会抑制放电;甘油的存在可稳定电解液,抑制尖端放电,使膜层的厚度降低;电流密度的增加可以降低起火时间,增加氧化膜的厚度,对放电电压没有明显影响;随着氧化处理时间的延长,氧化膜的厚度不断增长．     

TA4微弧氧化陶瓷膜层的结构与性能研究

利用微弧氧化法在纯钛TA4表面制备以Ti O2为主体富含钙磷的多孔陶瓷膜层。采用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、接触角测量仪及电化学工作站观测与分析陶瓷膜层的微观形貌、元素成分及相组成,探讨微弧氧化对其润湿性及耐蚀性能的影响。结果表明,TA4微弧氧化陶瓷膜层表面粗糙多孔,为锐钛矿相与金红石相Ti O2的混晶结构,金红石相的质量分数约为74.39%。TA4经微弧氧化改性后,表面粗糙度增加了1个数量级,接触角明显下降,表面能提高了87.05%,极性力分量增加了166.07%,体现出更好的润湿性能;自腐蚀电位正移0.53 V,腐蚀电流密度与腐蚀速率均减少了3个数量级,表现出更优的耐腐蚀性能。     

超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的制备及修饰

利用2-吡咯烷酮和乙酰丙酮铁为原料制备出Fe3O4磁性纳米粒子,选择偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(NH2C3H6Si(OC2H5)3)对磁性材料进行了表面修饰.经XRD、TEM、VSM、FT-IR测试结果表明,制备出的Fe3O4磁性纳米粒子粒径均一(8～10nm)、结晶度高、磁响应较强;通过控制反应回流时间,可以改变粒子的大小;经表面改性以后,-OH、-NH、-NH2、-C-O、-C-OH等多种功能基团负载到磁性Fe3O4纳米粒子表面,增强了微球的生物相容性.