镀铜优化对AZ91D镁合金疏水膜性能的影响

使用HF在AZ91D镁合金表面刻蚀微纳结构,并采用镀铜方法加以优化,然后以硬脂酸为主要成分在表面构成疏水膜,提高镁合金的耐蚀性能。从沉积温度、时间和电流密度等因素优化电镀铜工艺,使用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和水接触角测量仪研究镁合金的表面形貌、粗糙度和疏水性能。结果表明,电镀铜可优化镁合金表面的微纳结构,最佳的镀铜工艺为温度10℃、时间15 min、电流密度为0.25 A/dm~2。镁合金进行疏水化处理后,接触角最大可达142.3°。     

AZ91镁合金钼酸盐转化膜的制备及耐蚀性研究

采用化学转化法在AZ91镁合金基体表面制备一种环境友好型的钼酸盐转化膜.通过对溶液pH、温度以及Na2MoO4质量浓度等因素的控制并进行单因素试验和正交试验,确定化学转化的最佳工艺条件:30～40 g/L Na2 MoO4,pH为3.5,θ为70℃,t为50 min.采用优化后的工艺能够在镁合金表面获得微黄致密,微细裂纹的膜层,X-射线衍射测试表明,钼酸盐转化膜的主要成分Mg2Mo3O8和MgMoO4.极化曲线测试表明钼酸盐转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低2个数量级.     

溶质离子对AZ31B镁合金微弧诱发过程和陶瓷层结构的影响

采用微弧氧化方法在AZ31B镁合金表面制备了陶瓷层。研究了AZ31B镁合金微弧氧化溶液体系中KOH和Na2SiO3浓度对微弧等离子体诱发过程和陶瓷层微观结构的影响,通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了陶瓷层的物相组成、微观形貌和厚度随KOH和Na2SiO3浓度的变化规律。研究表明:恒流模式下,KOH溶液在AZ31B镁合金表面诱发微弧时存在1个临界浓度,约为27mmol/L,且随着KOH浓度的增大,对基体和氧化膜的溶解作用加剧,影响微弧等离子体诱发的稳定性。Na2SiO3含量显著影响镁合金表面微弧诱发过程和陶瓷层的微观结构,随着Na2SiO3浓度的增大,陶瓷层生长速率增快,膜层表面由光滑转变为微孔结构,且孔径逐渐增大;Na2SiO3浓度在1.6~6.4mmol/L时陶瓷层中主要以MgO为主,Na2SiO3浓度大于16mmol/L时,Mg2SiO4和非晶相明显增多。     

镁合金ZM5“无铬”化学转化处理

采用含磷酸盐-高锰酸盐的"无铬"化学转化液处理方法,在镁合金ZM5表面形成了一层化学转化膜,用金相显微镜、腐蚀实验分别研究了化学转化膜层表面形貌、耐腐蚀性。结果表明,化学转化处理的最佳工艺条件为:KMnO4质量浓度20 g/L,Na3PO4质量浓度100 g/L,KF质量浓度40 g/L,转化液呈弱碱性,pH=7～8,温度50℃,化学转化时间40 min。在镁合金ZM5表面形成的化学转化膜耐腐蚀性能良好,对镁合金基体有较好的保护作用。     

疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法测定氨氮适用性研究

采用疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法检测水质样品中氨氮，根据测定结果分析方法的校准曲线相关系数、检出限、精密度和准确度等性能参数，同时与传统标准方法《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ 535—2009)进行比对实验。实验结果表明，疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，氨氮含量在0.0～100.0μg/L范围内线性相关系数为0.999 2,线性关系良好；疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法测定氨氮的检出限为0.008 mg/L,测定下限为0.032 mg/L;疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法测定低质量浓度地表水、中质量浓度生活污水和高质量浓度工业废水样品的氨氮精密度在1.9%～3.1%之间，精密度良好；疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法测定4种不同浓度氨氮有证标准物质的相对误差范围在-2.8%～1.2%之间，准确度较高。采用疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光度法和传统标准方法HJ 535测定实验用水、地表水、生活污水和工业废水，测定结果显示2种方法无显著差异，2种方法的实际样品加标回收率也均符合国家相关质量控制要求。疏水膜气液分离预处理纳氏试剂分光光...     

环氧树脂偶联纳米颗粒制备超疏水表面

利用激光加工在钛合金表面构建微米级粗糙结构,采用环氧树脂溶液和纳米二氧化硅分散液对该表面进行涂覆处理,对得到的微/纳分级粗糙表面进行全氟硅烷修饰,得到具有超疏水性的复合膜层,并采用扫描电子显微镜、三维形貌仪、接触角测量仪评价膜层的形貌结构和润湿性。结果表明,激光加工构建的微米级结构和纳米二氧化硅颗粒组成的微/纳二元粗糙结构对超疏水表面的构建具有重要作用;复合膜层表面的接触角随二氧化硅分散液溶度的提高呈现先增加后减小趋势,并最终逐渐稳定在150 °左右;在二氧化硅分散液溶度为12.0 g/L时,复合表面的接触角最大,可达159 (°)。     

铝合金基体上超疏水表面的制备

采用简单化学刻蚀的方法制备出多晶铝合金基体上的超疏水表面.刻蚀后的铝合金表面经过氟化处理后具有了超疏水的性质,水滴与表面的接触角达到156°,接触角滞后为5°.通过对表面进行扫描电镜分析可知,超疏水铝合金表面上具有了由长方体状的凸台和凹坑构成的深浅相间的微纳米结构,这些微纳米结构相互连通形成凹凸不平的“迷宫”结构,这种结构经氟化修饰后,可捕获空气,形成水与基底之间的气垫,对表面超疏水性的产生起到了关键的作用.文中对铝合金基体上的超疏水现象以Cassie 理论进行了分析,结果表明,水与表面形成了非均匀接触,约12%的面积是水滴和基体接触,而有约88%的面积是水滴和空气接触.研究中考查了不同刻蚀时间以及不同刻蚀液浓度对表面疏水效果的影响.最佳制备条件为:盐酸溶液浓度为4.0 molL1,刻蚀时间为12 min.     

高耐蚀性镁合金疏水膜的制备与性能研究

通过对AZ91D镁合金基体磷化,并且进行封闭处理,在其表面制备疏水膜从而提高其耐蚀性。利用电化学工作站、盐雾试验、扫描电子显微镜、X-射线衍射等测试手段对镁合金表面的结构、形貌、成分、抗腐蚀性等性能测试与分析。结果表明,经过磷化封闭后的镁合金的成分主要为Zn_2(PO_4)_2·4H_2O和C_(18)H_(36)O_2,表面形状为微/纳粗糙多孔结构,最佳接触角为130°,镁合金试样经盐雾试验处理24 h后,无锈蚀现象。     

润湿性对微纳复合结构表面池沸腾换热的影响

为揭示润湿性对微纳复合结构表面池沸腾传热的影响,采用电刷镀工艺和表面改性技术在紫铜表面制备了接触角分别为6.5°和148.6°的超亲水性和超疏水性微纳复合结构,通过实验对比研究了不同表面的饱和池沸腾传热特性,结果表明:(1)超亲水性和超疏水性微纳复合结构的最大换热系数较光表面分别提高了3倍和1.5倍;(2)在q580k W×m~(-2)的低热流密度区,超疏水性微纳复合结构的换热系数最大;当q580 k W×m~(-2)时,超亲水性微纳复合结构的传热性能开始优于超疏水性微纳复合结构;(3)超亲水性微纳复合结构表面的临界热流密度较光表面和超疏水性微纳复合结构分别提高了110%与60%;微纳复合结构显著增加了受热表面的气泡核化密度,而亲水性微纳复合结构的毛细吸液能力要显著强于疏水性微纳复合结构,是临界热流密度增大的主要机理。     

不同氟化盐和盐酸混合液做刻蚀剂制备Ti2CTx

以三种不同的氟化盐(NaF、LiF、KF)与HCl的混合溶液做刻蚀剂刻蚀Ti2AlC制备出具有二维片状结构的MXene相材料Ti2CTx.刻蚀温度和刻蚀液F-浓度对Ti2CTx的制备均有重要影响.当温度为60℃时,NaF+ HCl和KF+ HCl刻蚀液可以实现完全剥离;当温度为70℃时,LiF+ HCl刻蚀液可以实现完全剥离.相比3 mol/L F-的刻蚀液,4 mol/L F-的刻蚀液制备的产物刻蚀效果更好.通过对刻蚀产物进行红外光谱分析,可以发现MXene相表面含有O、F等官能团,4 mol/L F-的刻蚀液所制备的产物中F官能团含量较高.     

AZ91D镁合金电镀前处理工艺研究

为了得到适用于AZ91D镁合金的电镀前处理工艺,提高镀层与镁合金基体的结合力及镁合金的耐蚀性,采用正交试验方法研究了酸洗液中不同组分用量和酸洗时间对试样表面状态的影响,利用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了活化时间和浸锌时间对镁合金浸锌后表面形貌及微观成分,采用称重法考察了浸锌不同时段镁合金的质量变化,通过热震试...     

AZ91D镁合金磷化工艺的研究

通过浸泡式磷化处理在AZ91D镁合金表面沉积一层致密、均匀、结合力好的磷化膜。采用单因素试验法,得到磷化液的最佳配方和工艺条件为:ZnO 2g/L,H_3PO_420g/L,NaF 1g/L,Na_2C_4H_4O_64g/L,NaNO_36g/L,柠檬酸0.25g/L,pH值3.0,磷化温度45℃,磷化时间20min。同时,确定添加剂为焦磷酸钠(TSPP),并且当其质量浓度为0.5g/L时,磷化膜的耐蚀性最好。     

Dye removal using hydrophobic polyvinylidene fluoride hollow fibre composite membrane by vacuum membrane distillation

Hydrophobic polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fibre composite membranes were prepared by the dilute solution coating process to build a special surface structure that was similar to the dual micro‐nano structure on the lotus leaf. Poly(vinylidene fluoride‐co‐hexafluoropropene) was chosen as the hydrophobic polymer candidate in dilute solution. Membrane morphology and surface hydrophobicity were evaluated by scanning electron microscopy and dynamic water contact angle measurement. The prepared PVDF hollow fibre membranes were employed to separate dyes (Congo Red and Methylene Blue) from water by vacuum membrane distillation. The effects of operational conditions (feed temperature, vacuum pressure and feed flow rate) on the vacuum membrane distillation performance of different PVDF membranes were investigated. The results indicated that the water contact angle values of PVDF composite membrane surfaces improved from 93.6° to 130.8°, which was mainly attributed to the formation of micro‐nano rods. This structure was similar to the dual micro‐nano structure on the lotus leaf. Under test feed temperature, vacuum pressure and feed flow rate conditions, the dye rejection rate of Congo Red and Methylene Blue by the hydrophobic PVDF hollow fibre membrane remained above 99.5% and 99%, which was higher than that of the pristine PVDF membrane (99% and 98%, respectively). In addition, the hydrophobic PVDF hollow fibre composite membrane showed higher permeation flux under different conditions compared with the pristine PVDF membrane, which was attributed to membrane surface hydrophobicity and the electrostatic interactions between dyes and the PVDF membrane surface.     

刺激响应型过氧化氢凝胶的制备与性能

通过低温震荡方法制备了过氧化氢凝胶。研究了微米和纳米级颗粒状二氧化硅对过氧化氢的胶凝行为及其所形成凝胶的刺激响应性。用R／S软物质测定仪研究了某过氧化氢凝胶配方的触变性能。结果表明,二氧化硅的粒度与表面性质直接影响其胶凝能力,亲水性纳米二氧化硅比亲水性微米二氧化硅具有更好的胶凝能力,而疏水性微米和纳米二氧化硅不能胶凝过氧化氢。亲水性纳米二氧化硅的过氧化氢凝胶具有显著的温度／剪切双重刺激响应性,并随过氧化氢浓度的增加而增强。在实验的基础上,提出了凝胶形成和刺激触变的可能机理。实验发现,加入微量表面活性剂与氢氟酸,能够有效提高凝胶的稳定性。     

电沉积制备镍-铁-钨合金析氢电极的工艺研究

以紫铜片为基体电沉积制备了Ni–Fe–W合金电极。研究了镀液中不同组分的浓度和工艺条件对Ni–Fe–W合金析氢性能的影响,得到最佳镀液配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O80g/L,FeSO4·7H2O20g/L,Na2WO4·2H2O0.020mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol/L,H3BO3 0.65 mol/L,Na2SO4 0.1 mol/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH 5~6,温度30°C,电流密度4 A/dm2,磁力搅拌800 r/min,时间30 min。在该条件下所得Ni–Fe–W合金电极表面Ni、Fe和W的原子分数为63.79%、34.35%和1.86%,具有较大的比表面积,在30%KOH溶液中的析氢催化活性较好。     

Structure,morphology, and photoluminescence of porous Si nanowires: effect of different chemical treatments

The structure and light-emitting properties of Si nanowires (SiNWs) fabricated by a single-step metal-assisted chemical etching (MACE) process on highly boron-doped Si were investigated after different chemical treatments. The Si nanowires that result from the etching of a highly doped p-type Si wafer by MACE are fully porous, and as a result, they show intense photoluminescence (PL) at room temperature, the characteristics of which depend on the surface passivation of the Si nanocrystals composing the nanowires. SiNWs with a hydrogen-terminated nanostructured surface resulting from a chemical treatment with a hydrofluoric acid (HF) solution show red PL, the maximum of which is blueshifted when the samples are further chemically oxidized in a piranha solution. This blueshift of PL is attributed to localized states at the Si/SiO₂ interface at the shell of Si nanocrystals composing the porous SiNWs, which induce an important pinning of the electronic bandgap of the Si material and are involved in the recombination mechanism. After a sequence of HF/piranha/HF treatment, the SiNWs are almost fully dissolved in the chemical solution, which is indicative of their fully porous structure, verified also by transmission electron microscopy investigations. It was also found that a continuous porous Si layer is formed underneath the SiNWs during the MACE process, the thickness of which increases with the increase of etching time. This supports the idea that porous Si formation precedes nanowire formation. The origin of this effect is the increased etching rate at sites with high dopant concentration in the highly doped Si material.     

镁合金交流电氧化工艺研究

在氢氧化钠、硼酸盐、硅酸盐及有机胺的混合溶液中,用普通交流电对AZ91D镁合金进行电解氧化。研究了溶液组成、氧化电压、温度和时间等对镁合金电解氧化的影响。最佳工艺条件为:30g/LNaOH,25g/LNa2B4O7,50g/LNa2SiO3,40mL/L三乙醇胺,交流电压130～160V,时间10min。在最佳工艺条件下,镁合金表面形成了一层致密光滑的类陶瓷膜层,该膜层具有良好的耐蚀性能。     

汽车用AZ91D镁合金表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的制备与研究

为改善和提高汽车支架类零件常用的AZ91D镁合金表面耐蚀性能,采用两步法在其表面电沉积Ni-SiO_2复合镀层。设计了正交试验,以SiO_2质量分数和表面粗糙度作为评价指标,运用正交试验法确定了施镀工艺参数的影响主次顺序,并得到最优施镀工艺参数为:镀液中SiO_2颗粒质量浓度20 g/L、电流密度8 A/dm~2、超声波功率300 W、镀液温度55℃。结果表明:采用最优施镀工艺制备出Ni-SiO_2纳米复合镀层,其表面平整、致密,腐蚀均匀,腐蚀速率为65 g/(m~2·d),明显低于镁合金基体的96 g/(m~2·d)。Ni-SiO_2纳米复合镀层能够提供有效的表面防护,改善和提高镁合金耐蚀性能。     

镁合金化学镀Ni-Co-P合金镀层的研究

在AZ31B镁合金表面化学镀Ni-Co-P合金镀层。通过正交试验研究了制备Ni-Co-P合金镀层的镀液配方及工艺条件。得出最佳镀液配方及工艺条件为:硫酸镍25g/L,硫酸钴25g/L,次磷酸钠22g/L,柠檬酸三钠70g/L,氟化铵40g/L,碘化钾0.001g/L,十二烷基苯磺酸钠0.05g/L,pH值8.0,温度80℃,时间2h。采用最佳的镀液配方及工艺条件,沉积速率较快,制备的Ni-Co-P合金镀层表面形貌较好,与基材结合较牢,耐蚀性较好。     

锶磷化膜镁基疏水膜层的构筑及其抗腐蚀性能研究

以含十七氟癸基三甲氧基硅烷的无水乙醇溶液作为疏水处理液,对已覆盖锶磷化膜的镁合金样品涂层进行改性。采用扫描电子显微镜、能谱仪、静态接触角测试等方法对疏水膜层的形貌、组成及接触角等性质进行表征。采用电化学阻抗谱和动电位极化曲线对疏水膜层的耐腐蚀性能进行测定。改性后的疏水表面静态接触角值随着浸泡时间的延长而增大,其膜层表面的锶、磷和氧元素含量降低而碳元素含量大大增加,同时也新增了硅元素。随着浸泡时间的推移,疏水性表面的耐腐蚀性有了显著的提高。