石墨烯粒径对Ni-Co-石墨烯复合镀层性能的影响

为了得到性能优异的复合镀层,在镀液中添加不同粒径的石墨烯,采用复合电沉积技术,制备了Ni-Co-石墨烯复合镀层。表征了镀层的表面形貌、相结构、显微硬度、耐磨性和耐蚀性能,并同Ni-Co合金对比。结果显示,石墨烯很好地嵌入到了镀层中,而且石墨烯的存在并没有改变镀层基质的晶体结构;添加石墨烯提高了复合镀层的显微硬度(HV),最高可达8050 MPa;降低了复合镀层的摩擦系数,在一定程度上减少了粘着磨损的面积;复合镀层的自腐蚀电流密度为1.0905×10~(-5 )A/cm~2,低于Ni-Co合金镀层的自腐蚀电流密度1.8298×10~(-5 )A/cm~2。石墨烯的添加提高了复合镀层的硬度,耐磨性和耐蚀性。     

氧化石墨烯掺杂对机械镀锌层腐蚀性能的影响

为了增强传统机械镀锌层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,在Q235基体表面制备了Zn-GO纳米薄片复合镀层。利用拉曼光谱、场发射扫描电镜和X射线衍射等表征了复合镀层的表面、截面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了复合镀层浸泡在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并通过中性盐雾加速腐蚀试验测试复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明:GO薄片以吸附、镶嵌、夹杂3种方式与锌颗粒共沉积。与未添加GO的镀层相比,GO细化锌粉团使复合镀层更加紧密,同时GO起到电连接作用,可使复合镀层发生钝化现象,自腐蚀电位从-1.189 V正移到-1.130 V,腐蚀电流密度从749μA/cm~2降低到398μA/cm~2;GO具有很好的化学惰性和屏障效应,线性极化电阻增大了5倍;耐盐雾腐蚀试验出现白锈和红锈时间比纯锌镀层分别延长了12 h和140 h。因此,一定含量的GO掺杂能提高锌基镀层的耐腐蚀性能。     

Ni-氧化石墨烯纳米复合镀层的力学及抗腐蚀性能研究

目的 探究镀液中氧化石墨烯(GO)含量对于Ni-GO复合镀层的组织结构、力学性能、耐腐蚀性能的影响,并以此来确定GO的添加量。方法 采用电沉积技术制备Ni-GO复合镀层,并采用正交试验的方法找到Ni-GO复合镀层的优化制备工艺。通过SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技术对GO和制备的Ni-GO复合镀层的形貌、组织结构进行表征分析,采用硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站等对Ni-GO复合镀层的力学性能及耐蚀性进行分析。结果 采用正交试验的方法得到了Ni-GO复合镀层优化制备工艺条件,GO质量浓度为1.0 g/L,阴极电流密度为5 A/dm²,镀液温度为60 ℃,电镀时间为50 min。基于优化工艺条件下镀层的硬度为596.5HV,沉积速率为6.583 g/(dm².h)。其中镀液中氧化石墨烯浓度对Ni-GO复合镀层性能影响最大。结论 研究发现,Ni-GO复合镀层底部是Ni含量比较多的菜花头结构,在菜花头上面主要是石墨烯与Ni晶粒镶嵌在一起的尺寸不一的珊瑚状结构。当镀液中GO质量浓度为1.0 g/L时,制备出的Ni-1.0GO复合镀层中石墨烯含量最高,珊瑚状结构连接缝隙变小,组织致密性最好,孔隙缺陷最少。与Ni镀层相比,Ni-1.0GO复合镀层的硬度提高了37.7%,磨损质量损失减少了73.5%,耐蚀速率降低了44.8%。     

烧结钕铁硼表面复合电沉积氧化石墨烯镀锌层

目的烧结钕铁硼(NbFeB)是一种应用范围非常广泛的多孔磁性材料,由于多孔结构易发生腐蚀,需在其表面制备相应的镀层进行防护。方法利用电沉积法将提前制备的氧化石墨烯(GO)与镀锌溶液混合,在NdFeB基体表面电沉积制备出锌镀层与氧化石墨烯复合镀锌层。结果镀锌液中,氧化石墨烯(GO)的浓度、阴极电流密度以及搅拌速度,对复合镀锌层的表面微观形貌具有一定的影响,同时一定浓度的氧化石墨烯(GO)可以改变镀层的生长取向,Zn/rGO的优先生长晶面由(100)变成(002)。膜层的微观形貌从纯锌紧密堆积在一起的凸起晶粒变成了Zn/rGO的纳米片状形貌。交流阻抗和动电位极化曲线结果表明,镀Zn层和Zn/rGO复合镀锌层经过3.5%Na Cl溶液中浸泡后,Zn/rGO纳米复合镀层的耐腐蚀性能明显增加。结论相比于单一的镀锌层,Zn/GO复合镀锌层的耐腐蚀性明显增加。     

氧化石墨烯对纳米金属陶瓷复合镀层组织性能影响

目的 提高纳米金属陶瓷复合镀层硬度、耐磨性,以及耐蚀性。方法 在镀液中添加了氧化石墨烯(GO),在合金的基体上制备了Ni-TiN-GO的复合镀层,并对镀层组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行表征及分析,探究GO的添加量对其组织性能的影响,确定最适宜的GO添加量。结果 最适宜GO含量为0.3 g/L,所得镀层表面平整致密,与基体结合良好,厚度为8.64 μm。晶面表现为双择优取向,晶粒尺寸最小,显微硬度最大,分别为22.8 nm和1 529.1HV。摩擦磨损测试表明摩擦因数为0.8,主要以磨粒磨损为主,具有良好耐磨性能。Ni-TiN-0.3g/LGO复合镀层自腐蚀电流密度较基体和Ni-TiN镀层下降1个数量级,在经过96 h的盐雾试验后,镀层未见开裂,只附着少量腐蚀产物,表现出良好的耐蚀性。结论 当GO的添加量为0.3 g/L时镀层表面最为致密,缺陷减少,并且通过其较大的比表面积可阻碍腐蚀离子通过,进而提高镀层耐蚀性。GO通过在镀液中与Ni²⁺结合形成复合物共沉积到孔隙缺陷处,同时GO弥散分布于镀层,提供了大量的形核位点,镀层晶粒尺寸下降,因此镀层硬度提高,并且由于GO具有一定自润滑能力,镀层的耐磨性提高。     

氧化还原法制备石墨烯对镍基复合镀层的摩擦学性能影响

采用Hummers氧化法和肼还原法制备了石墨烯,并在45钢表面获得石墨烯/镍基复合镀层,研究了石墨烯的片层数量和热稳定性,对复合镀层的表面及截面形貌进行观察并测试其摩擦学性能。结果表明：肼还原法获得的石墨烯层数约2层,其热稳定性高于Hummers法获得的氧化石墨。不同石墨烯添加量 (0.1,0.2和0.4 g/L) 的镍基复合镀层厚度约20~30 μm。干摩擦时,石墨烯添加量为0.4 g/L的复合镀层摩擦系数和磨损率最低,较基体分别降低了13%和65%,磨损表面较光滑并可见石墨烯沉积后的微凸体形态,Fe的含量极少,说明磨痕深度很浅。     

若干金属体系的氧化及内氧化的微观结构与机制研究

若干金属体系的氧化及内氧化的微观结构与机制研究彭晓(中国科学院金属腐蚀与防护研究所九五届博士研究生,沈阳110015)采用OM、SEM/EDS、TEM及HREM等手段观测金属氧化膜或内氧化层,对研究体系的氧化及内氧化的微观机制进行了详细探讨。在金属氧化方面,主要研究活性元素对金属氧化行为的影。研究的体系及主要结果如下。(1)Ni-La2O3复合镀层的氧化。用La2O3随Ni共电沉积的方法,制备了Ni-La2O3型复合镀层。通过对该复合镀层的微观?...     

石墨烯量子点添加量对超临界纳米复合镀层微观结构与性能影响

以性能独特的石墨烯量子点(GQDs)为第二相添加物,采用超临界电沉积技术制备Ni基纳米复合镀层,研究超临界条件下GQDs添加量对镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能等的影响。结果表明：加入GQDs,镀层微观结构致密化和均匀化。当GQDs添加量为1.5 g/L时,镀层表面形貌更为致密。X射线衍射分析显示,GQDs的添加,改变了复合镀层镍衍射面(111)、(200)及(222)峰位,在(111)面产生结晶择优取向。GQDs的添加大幅提升了复合镀层的各项性能。当GQDs添加量为1.5 g/L时,镀层显微硬度高达7381.4 MPa,比纯镍镀层显微硬度高近980 MPa;磨痕截面积为3336μm²,仅为纯镍镀层的44%。Tafel极化试验结果表明,腐蚀电流密度为3.55×10^-6 A·cm^-2,相较于纯镍镀层的10.07×10^-6 A·cm^-2,降低了65%;150 h浸泡腐蚀实验表明,当GQDs添加量为1.5g/L时,镀层点蚀最少,耐腐蚀性能最为优异。     

电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能

为了得到一种制备简便、耐腐蚀性能优良的用于舰船腐蚀防护的金属镀层,利用电刷镀技术在45钢上制备出了Ni-石墨烯复合镀层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪对石墨烯片层和镀层微观形貌进行了表征,采用电化学实验和浸泡试验对Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：石墨烯片层进入了Ni-石墨烯复合镀层;相比Ni镀层,Ni-石墨烯复合镀层质量更优;在电化学实验和浸泡试验中,发现Ni-石墨烯复合镀层与Ni镀层相比,前者的腐蚀电位较后者正移了70mV,前者的自腐蚀电流密度仅为后者的0.34倍,前者的电荷转移电阻为后者的3.1倍;浸泡168 h后,Ni-石墨烯复合镀层的失重量仅为Ni镀层的0.47倍,说明Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能明显增强。     

石墨烯颗粒对Ni-Co-石墨烯复合镀层的表面性能影响

为了得到性能更加优异全面的复合镀层,使用复合电沉积技术制备不同石墨烯颗粒大小的Ni-Co-石墨烯复合镀层,并制备了Ni-Co合金镀层。测试镀层的表面形貌,相结构,显微硬度,耐磨性和耐蚀性能。结果显示,石墨烯在电沉积中很好的嵌入到了镀层基质中,而且石墨烯的存在并没有改变镀层基质的晶体结构;石墨烯的填加增加了复合镀层的显微硬度,最高可达805HV;降低了复合镀层的摩擦系数,在一定程度上减少了粘着磨损的面积;复合镀层的自腐蚀电流密度可以降低到1.0905×10-5A/cm2,低于Ni-Co合金镀层的自腐蚀电流密度。说明了石墨烯的添加增强了复合镀层的硬度,耐磨性和耐蚀性。     

Mechanism of chlorinating lanthanum oxide and cerium oxide with ammonium chloride

1　INTRODUCTIONThelightrareearthoressuchasbastnasiteandBeiyuneboitearetheoneswithlanthanumandceriumelementasmaincomponent (thecontentoflan thanumandcerium >85 % (massfraction) ) .General ly ,thelightrareearthoresaredecomposedbyacidoralkali,thentherareearthproductscouldbefurtherrecovered[1,2 ] .Someshortagesexistintheconven tionalprocessofrecoveringrareearth ,suchaslongflow sheet ,multi transferringformoftherareearthandsoon .Furthermore ,thewasteacidoralkaliandgasemissionsuchasHF ,SO2 pr…     

Conditions for the formation of new oxide within oxide films growing on metals

When both cation and oxygen ion defects are mobile within a growing oxide film there exists the possibility that new oxide may be formed within the film. The conditions under which this can occur are examined for several combinations of cation and anion defect. The results show that the growth of oxide within the film is very much dependent upon the defect structure of the oxide. The implications of the results for stress generation and oxide formation at grain boundaries are discussed.     

Effect of substrate thickness on oxide scale spallation for solid oxide fuel cells

In this paper, the effect of the ferritic interconnect thickness on the delamination/spallation of the oxide scale was investigated experimentally and numerically. At the operating environment of solid oxide fuel cells (SOFCs), a combination of growth stress with thermal stresses may lead to scale delamination/buckling and eventual spallation during SOFC stack cooling, even leading to serious degradation of cell performance. The experimental and numerical results show that the interfacial shear stresses increase with the growth of the oxide scale and also with the thickness of the ferritic substrate, i.e., the thick ferritic substrate can easily lead to scale delamination and spallation.     

Effect of reactive element oxide inclusions on the growth kinetics of protective oxide scales

A model is presented for describing the growth kinetics of a protective oxide scale containing reactive element (RE) oxide inclusions (pegs). The formation of RE oxide inclusions due to dissolution and diffusion of the RE from intermetallic precipitates along grain or phase boundaries in the alloy is considered. The average oxide scale growth kinetics depend on the RE content, the parabolic rate constant of the protective oxide scale, the alloy grain/phase size and the size of the RE containing precipitates. The specimen thickness determines the amount of RE available for oxidation. If the RE in the alloy has been consumed completely, then the RE oxide inclusions attain a maximum size. After this point, a decrease in the average oxidation kinetics occurs. Very good agreement between experiments and calculations was obtained for the oxidation of a free-standing NiCoCrAlY coating at 1373 K.