材料表面改性技术

本文将表面技术分为湿法及干法，并做了详尽论述。湿法有电镀、化学镀、阳极氧化及化学转化等。干法有ＰＶＣ、ＣＶＤ、喷射。着重论及了新技术溶胶－凝胶法。通过控制薄膜的结晶取向及形态来改进材料的表面性能。     

高效氟化表面处理对化学制氢催化剂性能影响

硼氢化物催化水解反应过程中,产生的氢气速率是和催化剂性能密切相关的.采用一种合金作为固体催化剂是有效的,通常这种合金本身就是一种吸氢材料,譬如文中研究中使用的镁镍系合金Mg2Ni.采用氟化处理的方法可以对其表面进行改性,但更有效的氟化处理方法是通过调节pH值进行反复的循环处理,使得处理后合金的比表面积和活性明显比未处理的增强.文中通过ICPS,SEM和EPMA分析手段对处理前后的合金催化剂进行观察和表征,从而获得处理条件与提高催化剂性能结果的一致性.     

聚酰亚胺薄膜表面改性处理方法研究

目的利用聚酰亚胺(PI)可溶解于碱性溶液的特性,探究碱溶液改性处理PI基材表面的实验方法。研究NH_3·H_2O、NaOH和KOH等碱溶液的浓度、温度、时间和处理条件的不同与PI表面改性效果之间的关系,确定最佳改性处理方法。方法用不同浓度的NH_3·H_2O、NaOH和KOH溶液在室温或水热条件下处理PI基材。用正交试验确定水热条件的最佳碱浓度、温度和处理时间。样品处理前后的接触角变化用接触角测量仪测定,透光率用紫外可见分光光度计表征,拉伸强度和断裂伸长率用智能电子拉力机测定。结果实验得出的最佳表面处理条件为:25μm厚度的PI基材采用1.0 mol/L NH_3·H_2O溶液,室温下处理30 min;50μm厚度的PI基材采用0.05 mol/L NaOH溶液,水热温度120℃,时间90 min。结论对于厚度为25μm的PI基材,1.0 mol/L NH_3·H_2O溶液处理后,表面接触角降低至45°,说明NH_3·H_2O溶液可有效提高较薄PI基材的表面亲水性。KOH处理后的PI基材亲水性显著提高,但碱液浓度不易控制。采用NaOH水热表面改性方法,能较好地改善PI基材的表面亲水性,从而提高基材与无机涂层之间的界面粘附性。     

离子注入改性表面研究方法进展

概述了研究了离子注入改性表面腐蚀性能的电化学、化学浸泡以及物理测试等方法的进展。介绍了各种方法的应用情况。     

工具表面改性处理

刀具开发的改进导致了越来越多高效率切削材料的应用。这种不断的开发使刀具的效率在上个世纪中提高了大约30倍。薄薄的CVD涂层和后来的PVD涂层对刀具表面有很大的改善作用，直到现在这种作用也远远没有用尽。现代的分析技术可以清楚观察到刀具表面的微观结构，从而准确地认识到其巨大的优化作用。     

钛合金表面的改性研究

钛及钛合全国有高比强、良好的耐蚀性和生物相容性而广泛应用于航空、化学和生物工业，但它们耐磨性差，且在某些苛刻环境下，例如高温还原性酸，耐用蚀性不好，而对热氯化物溶液的缝隙腐蚀性出班，这也限制了它们在某些近海处和某些化工领垃中的应用．近几年来，钛合金的环境行为的研究目标是降低成本，提高耐腐蚀性能和／或既有高的力学性能又有良好的耐腐蚀性能．在正常条件下，钛的表面生成一种十分稳定而连续的、结合牢固的氧化物保护膜，因此通常有良好的耐蚀性能．长期以来，人们一直认为能够增厚和韧化氧化物保护改的任何表面处理法…     

双重表面改性处理后Ti—6—4合金的性能

Ti-6-4合金因密度低、韧性好而用途广泛,但其耐磨抗力较低,使其应用受限。物相沉积法(PVD)、化学沉积法(CVD)、激光辅助沉积法、离子注入法虽可使合金表面的性能提高,但存在操作温度高、操作时间长、工件尺寸受限等缺点,因而双重处理工艺备受关注。双重处理时,通常是在亚表面上沉积一层较硬的涂层,从而使基体合金和涂层间的塑性剪切抗力提高。PVD涂层之前施行等离子氮化工艺可使合金表面的耐磨性提高;沉积的TiN与预氮化钢间的扩散区较宽,化合物层较厚时,涂层的粘着力增大。爱尔兰研究人员研究了等离子氮化前经激光处理的Ti-6…     

模具表面改性新技术--金属用离子注入

早在１９５２年，美国贝尔实验室已经开始研究用离子束轰击技术来改善半导体特性，六十年代，半导体器件生产的水平进一步提高，迫切要求寻找新的方法研制一些特殊用途的新型器件，于是兴起了离子注入技术。近２０年来，在微处理机和计算机存储器的集成电路基片生产中，离子注入已经是半导体材料的一种标准掺杂方法，离子注入方法的可靠性、可控性和重复性使得这项工艺成为半导体工业的支柱。在２０世纪６０年代中期，英国科学家探索了离子束对金属的作用。他们早期的努力集中于离子注入技术对金属材料的摩擦和显微硬度的影响，但不久就转向…     

锆合金表面改性研究进展

综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况。主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结。其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状：离子注入方面介绍了Y，La，Nb等离子注入对锆合金的改性效果及其原理；激光表面处理方面介绍了激光表面熔覆和激光表面合金化2种方法在锆合金表面改性方面的研究进展。     

金属Ni掺杂催化AlLi/NaBH4混合体系水解析氢

采用机械球磨法制备AlLi/NaBH4/Ni混合体系.水解测试分析表明,固态Al-Li-Ni/NaBH4混合物具有良好的析氢性能.Al- 10％Li- 10％Ni/NaBH4(量比为3∶1)混合物在333 K时的产氢值达1540 mL/g,产氢效率为96％. 通过XRD、SEM等分析Ni掺杂改善其水解析氢机制,金属Ni的产物Ni2B对Al合金和NaBH4的水解具有双重催化作用.Ni2B沉积在Al表面可作为微型腐蚀电池的阴极并促进铝的阳极腐蚀.另外,Ni2B/Al(OH)3对NaBH4的水解动力学具有很好的催化作用.连续水解测试结果显示:水解产物Al(OH)3/NaBO2·2H2O具有稳定的pH值,Al-Li-Ni/NaBH4混合物具有很好的水解动力学.     

金属Ni掺杂催化AlLi/NaBH_4混合体系水解析氢(英文)

采用机械球磨法制备AlLi/NaBH4/Ni混合体系。水解测试分析表明,固态Al-Li-Ni/NaBH4混合物具有良好的析氢性能。Al-10%Li-10%Ni/NaBH4(质量比为3:1)混合物在333K时的产氢值达1540mL/g,产氢效率为96%。通过XRD、SEM等分析Ni掺杂改善其水解析氢机制,金属Ni的产物Ni2B对Al合金和NaBH4的水解具有双重催化作用。Ni2B沉积在Al表面可作为微型腐蚀电池的阴极并促进铝的阳极腐蚀。另外,Ni2B/Al(OH)3对NaBH4的水解动力学具有很好的催化作用。连续水解测试结果显示:水解产物Al(OH)3/NaBO2·2H2O具有稳定的pH值,Al-Li-Ni/NaBH4混合物具有很好的水解动力学。     

贮氢合金La（NiSnCo）5.12微包覆镍研究

研究了化学镀镍法对贮氢合金粉末表面镀镍的工艺。该法无需经过ＰｄＣｌ２活化,在含有０．２０ｍｏＬ／ＬＮｉＳＯ４,０．４０ｍｏＬ／ＬＮａＨ２ＰＯ２,０．０６ｍｏＬ／ＬＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７,０．５６ｍｏＬ／ＬＮＨ４Ｃｌ的溶液中,控制ｐＨ９．０～９．５,温度５０℃,镀镍时间２５～３０ｍｉｎ,可以得到镀镍量为９％～２０％（质量分数）的镍镀层。ＳＥＭ形貌分析表明,获得的镀层厚度和成分均匀,镀层中含有５％（质量分数）的Ｐ元素。Ｘ射线衍射分析结果显示出镀层为一种非晶态结构。     

Au/Ni双金属纳米颗粒的制备及其催化制氢活性

采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的Au/Ni双金属纳米颗粒,采用UV-Vis、TEM对所合成的纳米颗粒进行了表征,研究了双金属纳米颗粒的化学组成对其催化水解Na BH4制氢活性的影响。结果表明:所制备的Au/Ni双金属纳米颗粒的平均粒径为2.9~4.2 nm,Au/Ni双金属纳米颗粒的催化活性高于Au和Ni单金属纳米颗粒的活性,Au50Ni50双金属纳米颗粒的催化活性最高,30℃时其催化活性数值达到550 mol-H2·h-1·mol-M-1。XPS和密度泛函理论(DFT)的结果都表明:Au/Ni双金属纳米颗粒优异的催化性能可归因于电荷转移效应,Ni原子与Au原子之间发生的电子转移使得Au原子带负电而Ni原子带正电,荷电的Au和Ni原子成为催化反应的活性中心。Au50Ni50双金属纳米颗粒催化水解Na BH4制氢的活化能为61.9 k J/mol。     

Surface diffusivity of atomic deuterium on Ni3（Al,Ti）（110）surface with and without boron

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｗｅｌｌａｃｃｅｐｔｅｄｔｈａｔｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄｅｍｂｒｉｔ ｔｌｅｍｅｎｔｉｓｔｈｅｍａｊｏｒｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌｏｗｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｉｎ ｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｆａｉｌｕｒｅｏｆＮｉ3Ａｌａｎｄ     

AB2和AB5型贮氢合金电极热碱充电表面改性

采用高温热碱充电这一表面改性处理新工艺对ＡＢ２和ＡＢ５型贮氢合金电极性能的影响进行了对比研究。结果表明：该工艺明显改善了ＡＢ２贮氢电极的电压平台率（ＶＰＲ）,高倍率充放电能力（ＨＲＤＡ）、氢的扩散系数ＤＨ以及放电容量Ｃｎ,通过该工艺处理可使ＡＢ２合金表面致密的氧化膜溶解,形成富镍表层;且使合金表现形成新的活性区,有利于改善合金电极的动力学性能,为生产电动车用ＮｉＭＨ电池打下良好的基础。而ＡＢ５型贮     

CuxBy表面修饰对Mg50Ni50合金循环稳定性的影响

用机械合金化法合成了CuxBy合金和非晶态Mg50Ni50储氢合金.用同样的方法以CuxBy对非晶态Mg50Ni50合金进行表面修饰.探索了不同组成的CuxBy合金、同一组成不同比例(质量比,下同)的修饰对Mg50Ni50合金电极循环稳定性的影响.结果表明:不同组成的CuxBy合金对Mg50Ni50合金的表面修饰,都不同程度地提高了Mg50Ni50合金电极的循环稳定性.同一组成不同比例的修饰,对Mg50Ni50合金电极循环稳定性改性效果差异较大.当Mg50Ni50:Cu0..9B0.1=5:1时,初始放电容量为465 mAh·g-1,第50个循环放电容量为222 mAh·g-1.在保持高放电容量的前提下,有效地提高了非晶态Mg50Ni50合金电极的循环稳定性.     

Ti3B4表面修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金电极循环稳定性的影响

用机械合金化法合成不同组成的Ti-B系列的复合物与Mg45Ti3V2Ni50储氢合金.探索Ti、B复合修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金循环稳定性的影响,筛选出对Mg45Ti3V2Ni50合金电极综合修饰效果较好的Ti3B4.将Ti3B4以不同质量比对Mg45Ti3V2Ni50合金电极球磨修饰.结果表明:不同比例的修饰,对储氢合金电极循环稳定性的提高程度不同,持久性不同,Ti与B复合修饰提高镁基储氢合金的循环寿命存在一个最佳组成和最佳比例.     

脉冲电沉积法制备双贵金属催化剂及其电化学性能研究

目的 制备对偏二甲肼具有良好电催化活性响应的复合催化剂。方法 运用脉冲电沉积法在玻碳电极上制备了AuPd、AuPt、PdPt催化剂,研究了占空比、上下限电位、脉冲频率、沉积时间等条件的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪表征了其表面形貌和晶体结构,采用电化学循环伏安法研究了催化剂氧还原反应（ORR）活性和对偏二甲肼（UDMH）电催化氧化活性。结果 3种催化剂的双金属均已合金化,AuPd催化剂为纳米晶枝状结构,AuPt催化剂为纳米球状结构。当占空比为1∶10,上下限电位分别为0.7、0.3 V,沉积频率为10 Hz,沉积时间为20 min时,AuPd催化剂的ORR活性达到最佳;当占空比为1∶30,上下限电位分别为1.1、-0.1 V,沉积频率为0.05 Hz时,Pd Pt催化剂的ORR活性达到最佳;当占空比为1∶10,上下限电位分别为1.3、-0.2 V,沉积频率为0.5 Hz,沉积时间为10 min时,AuPt催化剂的ORR活性达到最佳。AuPd、AuPt催化剂对UDMH具有明显的电催化响应,AuPd的氧化峰积分高达0.23m AV/cm²,AuPt高达0.25 mAV/cm²。结论 脉冲电沉积法制备的Au基AuPd、AuPt复合催化剂相较于PdPt催化剂和商业Pt/C催化剂对UDMH有更高的电催化活性。     

医用钛镍合金表面改性技术的研究进展

近等原子比TiNi形状记忆合金(SMAs)作为植入体具有良好的生物医学应用价值,但合金的腐蚀会产生一些不利影响,同时Ni~+析出会引起细胞和组织的过敏、中毒等反应。因此,TiNi SMAs的生物安全性及其表面改性方法被诸多学者研究。本文就TiNi SMAs表面改性技术进行了综合阐述,并提出未来发展的可能性。目前等离子体注入及沉积复合处理,氧化处理,羟基磷灰石等涂层技术,TiO_2纳米管表面改性方法等能够提高TiNi SMAs的耐蚀及生物相容性。未来纳米技术和生物技术相结合可能创造具有科学和应用价值的新材料。