高活性复合多孔泡沫NiZn合金电极的制备与表征

采用电沉积、热处理与HCl腐蚀相结合的方法制备了具有纳米孔隙结构的复合多孔泡沫NiZn合金电极,用扫描电子显微镜(SEM)观测了电极的表面形貌,用能谱分析(EDS)研究了电极成分,采用氮吸附法对比了电极的比表面积和孔径,用X射线衍射(XRD)分析了电极相组成,用阴极极化曲线研究了在30%KOH(质量分数)溶液中电极的析氢电催化性能。结果表明,经600℃热处理后,泡沫NiZn合金电极形成孔隙结构,通过10%HCl进行腐蚀,在合金孔隙骨架表面形成纳米层状结构。与泡沫镍电极相比,泡沫NiZn合金电极比表面积更大,且纳米材料具有良好的催化活性,在电流密度200mA·dm-~(2)时,600℃处理后和HCl处理后的泡沫NiZn合金电极析氢过电位分别降低了222,276mV,说明该复合多孔泡沫合金电极可以显著降低析氢过电位,提高电极的析氢活性。     

冷轧IF钢表面纳米化后的组织与性能

利用机械研磨处理（SMAT）在冷轧IF钢表面制备出具有纳米晶体结构特征的表面层．利用金相观察和透射电镜分析研究了表面纳米层的结构特征,测定了硬度沿厚度的变化,并分析了表面纳米化（SNC）对力学性能的影响．结果表明：（1）表面机械研磨处理后,冷轧（CR）IF钢表面形成了平均晶粒尺寸为7～9nm、晶粒取向呈随机分布的纳米晶组织;（2）表面层附近的硬度显著提高;（3）纳米表层的存在使得材料强化的同时成形极限也得到提高．     

聚苯胺包覆硒化镍的制备与析氢性能

采用水热和电化学沉积两步法制备泡沫镍(NF)负载的聚苯胺(PANI)包覆硒化镍(NiSe)析氢电极(PANI/Ni Se/NF),利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及电化学测试等手段对材料进行形貌、组成及电化学性能表征。结果表明,以氯化镍为镍源,用水热法可制备出泡沫镍负载的针状Ni Se,使用导电聚合物聚苯胺包覆不改变其形貌。PANI/Ni Se/NF电极的双电层电容为12 560μF/cm~2,大于NiSe/NF电极的9 200μF/cm~2,拥有更大的电化学活性面积,其析氢起始过电位比未包覆时降低了58 mV,Tafel斜率为133 mV/dec。电流密度为10 mA/cm~2时,PANI/Ni Se/NF电极的析氢过电位为203 mV,展示出优异的析氢催化活性。导电聚合物PANI的包覆不仅可提高硒化镍电极的析氢活性,而且可减小电荷转移电阻,加快电荷转移速率,并显著提高电极稳定性。     

表面纳米化AISI H13钢的渗铬处理及其耐磨性

对表面纳米化（SNC）处理后的热作模具钢AISI H13钢进行渗铬处理,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究了渗铬层成分、微观结构、硬度和耐磨性。结果表明,经600及1 050℃的复合渗铬处理后,SNC样品表面形成了厚约30μm的连续渗层,是经相同复合渗铬处理的粗晶样品上渗层厚度的3倍。受益于渗铬层中较小的晶粒尺寸和较高的硬度,加之其成分、结构和力学性能在较大深度范围内较为平缓的梯度变化,SNC H13钢经渗铬处理后耐磨性得到显著提高。     

电沉积法制备自支撑Ni-Sn-B电极的显微结构与电催化析氢性能

为开发高效稳定的析氢电催化剂,采用恒电流电沉积法在镍网基底上制备自支撑的Ni-Sn-B析氢电极,通过扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、X射线光电子能谱仪和电化学工作站等对电极的形貌结构、元素组成与电催化析氢性能进行表征和测试。结果表明,Ni-Sn-B电极表面由粗糙的胞状颗粒紧密堆积而成,具有非晶态特征结构。在碱性电解质中,Ni-Sn-B电极表现出优异的催化析氢活性和稳定性,在10m A/cm²电流密度下过电位仅为63 mV,比Ni-Sn和Ni-B电极的过电位分别降低38.2%和59.1%。电极的电荷转移电阻为1.56Ω,经过5 000次CV循环和72 h电解后,仍保持非常高的析氢活性。粗糙的表面形貌及非晶态结构使电极的电化学活性表面积和催化活性位点显著增加,同时B和Sn对Ni电子结构的调控,可有效降低电荷转移阻力,从而提升电极的电催化析氢性能。     

一种高效双功能电催化剂CoP/Co@NPC@rGO的制备

简单的热处理和热处理磷化ZIF-67/氧化石墨烯（GO）前驱体得到具有典型的多孔碳结构特征的CoP/Co@NPC@rGO纳米复合材料电催化剂。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）和N₂等温吸脱附曲线等对其形貌、成分和结构进行分析和表征。采用线性扫描伏安法、电化学阻抗谱和计时电位法探讨了CoP/Co@NPC@rGO纳米复合电催化剂对氢气析出反应（HER）和氧气析出反应（OER）的电催化活性和稳定性。结果表明,CoP/Co@NPC@rGO?350在1.0 mol·L–1 KOH溶液中达到10 mA·cm?2电流密度的析氢过电位仅127 mV;同时,在1.0 mol·L–1 KOH溶液中显示出优于贵金属RuO₂的析氧性能,达到10 mA·cm?2电流密度的过电位为276 mV,塔菲尔斜率仅为42 mV·dec?1。这种高析氢和析氧电催化活性主要归因于高度石墨化的N掺杂多孔碳与N掺杂石墨烯之间的协同效应。CoP/Co@NPC@rGO是电催化全解水电催化剂的候选材料,且为基于金属有机骨架（MOFs）/氧化石墨烯复合材料的高效电催化剂的设计开辟了一条新的途径。      

电沉积Co-Ni-W合金电极在碱性溶液中的析氢电催化活性

用电沉积的方法制备了Co Ni W合金电极。用稳态极化曲线法和交流阻抗技术研究了其在 7mol·L- 1 NaOH溶液中的析氢电催化活性。结果表明 :在碱性条件下 ,Co Ni W合金电极比Ni Co ,Ni W合金电极具有更低的析氢过电位 ,其析氢的表观活化能为 44 .2kJ·mol- 1 ,具有较高的析氢催化活性 ,是一种有工业应用前景的的析氢电催化活性电极。     

Ni-Mo-Co合金电极制备工艺的研究

采用电沉积方法制备出Ni-Mo-Co三元合金电极,研究了沉积电流密度、镀液温度及镀液pH值等条件对合金电极析氢催化活性的影响.采用EDS和XRD分析合金电极的化学组成和晶态结构.通过对极化曲线的比较分析得出最佳制备工艺条件为:电流密度15 mA/cm2,镀液温度25℃和pH值为10.该条件下制备的Ni-Mo-Co合金电极为非晶态结构,外观呈银白色,表面光滑致密,其化学组成为34.09%Ni、59.51%Mo、6.40%Co.在30%KOH 溶液中,其析氢过电位为η100=112mV,比Ni电极降低了352 mV,表现出良好的析氢催化活性.     

无定形MoOx/C复合材料的制备与电催化析氢性能

钼基氧化物是典型的过渡金属氧化物,具有特殊的能带结构,是一种极具潜力的非贵金属电解水析氢催化材料。本研究利用溶液燃烧合成技术,以四水钼酸铵为钼源,葡萄糖为碳源,合成了无定形结构的MoO_x/C复合材料,研究了葡萄糖添加量对产物相态和显微结构的影响,评价了MoO_x/C的电催化析氢性能。研究表明,随葡萄糖添加量的增加,MoO_x的相态与形貌从粗大颗粒→细小颗粒和部分无定形态→完全无定形结构进行演变。当葡萄糖与钼源的摩尔比值为2.5时,可合成无定形结构的MoO_x/C复合材料,将其作为析氢催化剂,在0.5 mol/L H2SO4条件下的起始电位为132 mV,过电位(η10)为212 mV,塔菲尔斜率为84.9 mV/dec,具有良好的析氢催化性能和优异的循环使用稳定性,这归因于无定形结构提供了丰富的催化活性位点以及碳的引入提高了导电性和结构稳定性。     

MOF衍生CoP/C的制备、表征及电化学析氢性能

采用类沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-67(zeolitic imidazolate framework-67)和六水合硝酸钴为原料制备金属-有机物框架材料(metalorganicframeworks,MOF),经过高温煅烧及磷化,得到碳包覆磷化钴(CoP/C)粉体。用X射线衍射仪、扫描电镜及透射电镜对CoP/C粉末进行表征与分析,并进行电催化析氢实验。结果表明,高温煅烧后,ZIF-67的有机组分转化为导电炭骨架,钴离子转化为单质钴纳米颗粒嵌于炭骨架中,形成金属有机框架。经进一步磷化后,得到纯相CoP/C粉体。CoP/C粉末表现出良好的电化学析氢性能,其过电位为64 mV,塔菲尔斜率为66 mV/dec,历经15 h电催化析氢后仍保持高催化活性。     

Microstructure Characteristic and Electrochemical Corrosion Behavior of Surface Nano-crystallization Modified Carbon Steel

The surface nano-crystallization( SNC) of carbon steel was achieved via a high-speed rotating wire-brushing process.Microstructure characteristics of SNC steel were systematically studied.The SNC steel surface exhibited marked deformed plastic flows and high surface roughness.Due to the accumulated strains,a deformed gradient layer with thickness of 40-50 μm was produced,and the grain size of the topmost zone was about 50-100 nm.X-ray photoelectron spectroscopy( XPS) analysis indicated that enhanced Fe oxides and Cr oxides were generated.Electrochemical corrosion tests,including open circuit potential( OCP),electrochemical impendence spectroscopy( EIS),potentiodynamic polarization( PDP) and potentiostatic polarization( PP) were conducted to study the corrosion behavior of SNC steel in 3.5 mass% Na Cl solution,where an improved corrosion resistance was observed.The resulted improvement resulted from the dominated positive effects( the attached Cr alloying element and enhanced oxide film) against the negative effects( the higher roughness and the improved corrosion activity of surface microstructure).     

300M超高强度钢电化学性能及应力腐蚀开裂

采用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸试验研究了超高强度钢300M在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为,并利用扫描电镜观察了不同外加电位下的断口形貌.300M钢在3.5%NaCl溶液中开路电位下的应力腐蚀开裂机制为阳极溶解型,Cl-的存在明显地增加了材料的应力腐蚀开裂敏感性.阳极电位-600 mV下300M钢溶解速率加快,表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,断面收缩率损失由开路电路下的52.6%升高至99.5%,裂纹起源于表面点蚀坑处,应力腐蚀开裂为阳极溶解型机制.阴极电位-800 mV下材料处于阴极保护电位范围,表现出较低的应力腐蚀开裂敏感性,强度和韧度与空气中拉伸的数值相近,开裂机制为阳极溶解和氢致开裂协同作用.在更低电位(低于-950 mV)下,300M钢的应力腐蚀开裂机制为氢致开裂,在氢和拉应力的共同作用下表现出很大的应力腐蚀开裂敏感性.      

铝合金表面纳米化——微弧氧化复合涂层摩擦行为

通过表面机械研磨处理在LY12CZ铝合金表面制备表面纳米化(SNC)过渡层,再采用微弧氧化(MAO)技术对纳米晶过渡层进行微结构重构,设计制备出纳米化-微弧氧化(SNC-MAO)复合涂层,并对比研究了铝合金表面微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层的摩擦学行为.与微弧氧化涂层相比,纳米化-微弧氧化复合涂层因硬度较高而具有较好的耐磨性.微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层与GCr15钢球对磨时具有相同的磨损机理,为对磨钢球向涂层的材料转移和氧化磨损.      

Comparison of Microparticles and Nanoparticles Effects on the Bonding of Roll Bonded IF Steel

In the present work, the effect of silicon carbide (SiC) particle size on the characteristics of cold roll bonded interstitial free (IF) steel strips, such as bond strength and peeled surface were carried out and compared to those of IF steel strip without particles. The bond strength was evaluated by the peeling test and scanning electron microscopy. It was found that with increasing thickness reduction, the bond strength of IF steel strips improved. The results also indicated that the presence of SiC particles (both micro and nano) decreased the bond strength of IF steel strips. Also, with increasing the particle size, the bond strength improved. It was found that for sample with microparticles compared to sample with nanoparticles, beyond the 80 % thickness reduction, a sudden increase in the average peel strength was observed. Finally, the results indicated that in the presence of nanoparticles between strips there were two types of unbonded area and the bond strength of these two areas was quite similar to each other.     

B对含P高强度无间隙原子钢{111}面织构的影响

借助光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)技术及电子背散射衍射(EBSD)技术,分析了2种含P高强度无间隙原子(IF)钢的热轧组织和热轧、冷轧及退火织构,结果表明:不含B与含B的高强IF钢热轧后,均得到多边形铁素体,但不含B热轧板晶粒尺寸较大。2种钢热轧板织构均比较散漫,γ纤维织构强度较弱,而不含B的IF钢经过80%大变形量冷轧以后,获得强的γ纤维织构,{111}面织构的体积分数达到41.41%,而含B的IF钢冷轧后{111}面织构的体积分数为33.83%。含B的IF钢冷轧后{112}110织构组分的体积分数比不含B的IF钢要高。2种实验钢在810℃退火60~180s以后,{111}面织构强度进一步增强,不含B的IF钢退火120s后{111}面织构的体积分数最大达到72.8%,而含B的IF钢退火120s后{111}面织构的体积分数最大达到66.6%。     

摩擦对IF钢铁素体区热轧和退火织构的影响

采用X射线衍射仪分析IF钢铁素体区热轧织构以及退火织构的演化,在实验室热轧机上进行了IF钢的铁素体区热轧,研究了摩擦对IF钢铁素体区热轧、退火织构的影响。结果表明：无润滑轧制时,钢板表层形成强高斯织构组分{110}〈001〉,弱γ纤维织构,导致再结晶织构中高斯组分强度高,γ纤维织构强度低;润滑轧制时,钢板表层高斯织构组分强度降低,{100}〈011〉、γ纤维织构强度提高,退火后γ纤维织构强度提高。钢板中心受摩擦作用影响较小,轧制过程中发展为较强的α和γ纤维织构,退火后γ纤维织构成为主要织构组分。     

降低IF钢w(O)的工艺研究

IF钢中w(O)的大小直接影响到成品板的表面质量.分析了武钢近年来IF钢w(O)偏大的生产现状,找到钢中w(O)、精炼处理前温度及钢包内炉渣等转炉冶炼、精炼及连铸工序对IF钢w(O)的影响,通过采用低氧钢生产工艺,使IF钢w(O)得到很好的控制.     

IF钢合金化热镀锌钢带表面缺陷的研究

采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射和辉光放电光谱等技术对IF钢合金化热镀锌镀层表面缺陷形成的原因进行了分析.研究结果表明,黑斑缺陷是由悬浮渣和面渣与硅氧化物夹杂形成的;灰斑缺陷是由底渣形成的;深色波纹缺陷是由合金化工艺不当造成锌铁合金层局部生长到镀层表面形成的.     

阴极极化对10Ni9CrMoV高强钢氢脆敏感性的影响

关键词： 10Ni9CrMoV钢;阴极极化;氢脆;高强钢;SSRT