微弧氧化+电解液修饰法制备TiO2薄膜的光催化性能

在微弧氧化法制备TiO2光催化薄膜的过程中,采用向电解液中添加氧化物的方法对薄膜进行改性.实验结果表明,过渡金属、重金属及稀土元素掺杂可在不同程度上影响薄膜的光催化性能,其中,V,Ag,Ce元素掺杂可使光催化120min的降解率提高10%以上.采用半导体掺杂也能很好地提高TiO2薄膜的光催化性能,其中以SnO2效果最好.实验表明,V2O5添加量在0.5mmol/L或SnO2添加量在1.0 mmol/L时,生成的TiO2薄膜光催化效果最好.XRD及SEM分析表明,掺杂不改变TiO2晶型,改性后的TiO2光催化薄膜增厚,微弧放电形成的孔道变小,表面积增加.     

微弧氧化TiO2 膜层相结构及其对光催化性能的影响

采用微弧氧化技术在TC4 钛合金表面制备TiO2 膜,通过改变正向电压,获得了不同相结构的膜层。通过XRD 表征TiO2 膜层的相结构,SEM ?旆治霰砻嫘蚊?分光光度计测试膜层对亚甲基蓝的降解能力,分析了相结构对光催化性能的影响。结果表明:TiO2 膜层中锐钛矿相含量与正向电压的大小有关,当TiO2 膜层中锐钛矿相的质量分数为83. 98%时,光催化1 h 对亚甲基蓝的降解率可达31. 26%。     

微弧氧化＋电解液修饰法制备Ti02薄膜的光催化性能

在微弧氧化法制备TiO2光催化薄膜的过程中,采用向电解液中添加氧化物的方法对薄膜进行改性。实验结果表明,过渡金属、重金属及稀土元素掺杂可在不同程度上影响薄膜的光催化性能,其中,V,Ag,Ce元素掺杂可使光催化120min的降解率提高10％以上。采用半导体掺杂也能很好地提高Ti02薄膜的光催化性能,其中以SnO2效果最好。实验表明,V205添加量在O．5mmol／L或sn02添加量在1．0mmol／L时,生成的Ti02薄膜光催化效果最好。XRD及SEM分析表明,掺杂不改变TiO2晶型,改性后的TiO2光催化薄膜增厚,微弧放电形成的孔道变小,表面积增加。     

微弧氧化法制备V2O5/TiO2复合膜的结构及光催化性能

在磷酸盐和偏钒酸盐电解液中对纯钛进行微弧氧化,利用XRD、SEM、UV-Vis表征膜层的结构及光物理特性,考察了膜层的光催化性能.结果表明,磷酸盐溶液中形成的膜层(P-TiO2)主要由锐钛矿组成,膜层表面光滑、孔径分布均匀;偏钒酸钠溶液中的膜层(V-TiO2)由锐钛矿、金红石及V2O5组成,膜层表面粗糙,孔洞较少.P-TiO2和V-TiO2的带隙宽度分别为3.14 eV和2.28 eV;紫外光照射14 h,V-TiO2对罗丹明的降解率由P-TiO2的30%提高到61%.     

镁合金等离子体微弧氧化膜层研究

研究了镁合金AZ31在磷酸盐和硅酸盐两种不同的溶液体系下生成氧化膜的性质,比较了多种因素,特别是负电压对于生成氧化膜的影响;并且通过X射线衍射(XRD)等方式分别确定了两种不同溶液条件下氧化膜的成分.结果表明:较低的负电压有利于氧化膜的生长,延缓二次放电现象的发生.在我们得到的氧化膜中,最主要的成分为高温相的MgO,不同于以往条件下得到的普通相MgO氧化膜,能提高镁合金的一部分性能.     

TiO2/Al2O3微弧氧化复合涂层的制备及耐磨性研究

本文主要利用微弧氧化方法在Ti-6Al-4V合金表面制备TiO2/Al2O3复合涂层,并揭示了O2-、AlO2-,和Ti4 在涂层生长过程中的作用机制。在高温高电压条件下,Ti-6Al-4V合金表面首先生成TiO2、Al2O3和Al2TiO5,不断放电引起的高热能导致Al2TiO5进一步分解成TiO2和Al2O3,且XRD分析表明涂层的物相组成主要是A-TiO2、R-TiO2和α-Al2O3。耐磨性测试结果表明,与基体相比TiO2/Al2O3复合涂层的显微硬度提高到1100HV,且耐磨性显著提高,磨损量降低了9.5倍。     

强流脉冲离子束辐照镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能

采用强流脉冲离子束在束流密度为200 A/cm2、辐照次数为1~10次条件下对AZ31镁合金微弧氧化膜进行辐照改性处理。采用扫描电子显微镜对氧化膜的表面及截面形貌进行表征;在Princeton Applied Research(PAR)2273型电化学工作站测量氧化膜的极化曲线。结果表明:在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下氧化膜表面获得连续、致密的改性层;以3.5%NaCl溶液为腐蚀液,氧化膜表面发生的腐蚀过程由辐照前的活化溶解向辐照后的钝化-孔蚀击穿转变;在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下击穿电位提高到最大值-800 mV(vs SCE)。强流脉冲离子束辐照产生的连续致密改性层是氧化膜耐蚀性改善的主要原因。     

脉冲频率对7050铝合金微弧氧化膜层特性的影响

在硅酸钠电解液体系下对7050铝合金试样进行微弧氧化(MAO)处理.用XRD、SEM、膜层测厚仪、硬度计、粗糙度测试仪和盐雾腐蚀箱等手段实验研究了不同的脉冲频率对7050铝合金微弧氧化膜层物相组成、形貌、厚度、表面硬度和耐蚀性能的影响.结果表明:当脉冲频率在100 Hz～700 Hz区间变化时,随着脉冲频率的增大,MA...     

载银微弧氧化TiO2膜光催化杀菌研究

以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术在钛网上直接制备TiO2膜,利用硝酸银光沉积法对该膜表面进行修饰,考察TiO2膜光催化杀灭空气中细菌的能力.利用XRD,SEM,EDX对微弧氧化膜晶型、表面形貌和成分进行观察分析.研究结果表明：微弧氧化TiO2膜主要由锐钛矿TiO2组成,随电解时间增长,锐钛矿TiO2增多,TiO2膜光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果;光沉积银修饰可以改变微弧氧化TiO2膜的表面成分,改善膜的光催化性能.光沉积银微弧氧化TiO2膜和微弧氧化TiO2膜以及单独紫外光30 min的杀菌效率分别为95.2%,68.5%和36.1%.     

镁合金微弧氧化脉冲电源控制电路的设计

自行研制了一种微弧氧化电源控制系统,该系统以Intel公司生产的MCS96系列16位高性能80C196KB为核心,采用硬件、软件同步设计,对整个系统的动作程序和工艺参数进行控制,电源实现了预置工艺参数及微弧氧化过程中实时电流、电压显示,并具有故障显示功能。硬件电路设计采用有效的抗干扰措施,使整个控制系统稳定性高,更可靠。实验结果表明,该系统可以满足微弧氧化工艺的要求,实现了微弧氧化的自动化。     

添加剂对镁铝合金微弧氧化作用的研究

通过对电解液特性测试和微弧氧化膜成分、结构和性能的试验,研究多元醇基的E11和E12添加剂加入铝酸盐和钼酸盐混合电解液体系后镁铝合金微弧氧化膜的性能及其微弧氧化工艺。结果表明镁铝合金在NaAlO2 NaMoO4 E11 E12复合电解液体系中微弧氧化电流为3~5A、电解液温度不超过35℃、溶液电阻率3.5Ω.m;镁铝合金微弧氧化膜主要由MgO、MgAl2O4和Al12Mg17组成,其腐蚀速率比基体降低2个数量级以上,加入添加剂后的微弧氧化膜较不加添加剂的更加均匀、致密。     

国内铝和铝合金微弧氧化技术研究动态

以国内公开发表的微弧氧化技术文献为基础，针对铝和铝合金表面微弧氧化技术，从机理研究、工艺参数的研究与选择、陶瓷层结构及性能等，系统归纳了其研究结果。从文献的内容来看大多数研究处于对试验现象及结果的分析的层次，而阳极氧化过程中电击穿理论研究和工业应用研究较为欠缺。     

Q235钢热镀铝层的微弧氧化

用低碳钢表面热浸镀铝后进行微弧氧化的方法获得复合膜层，对此膜层进行了断面形貌观察和X射线衍射分析；研究了陶瓷层厚度随微弧氧化时间及电流密度的变化规律。结果表明：陶瓷层主要由k-Al2O3,θ-Al2O3组成，复合膜层分三层，最外层为陶瓷层，次层为纯铝层，靠近基体为Fe-Al合金层；陶瓷层厚度随强化时间的增加有一极限值；当强化时间较短时，陶瓷层厚度随电流密度的增加而增加，时间较长时，随电流密度的增加厚度有一极限值。     

SiC颗粒增强体对铝基复合材料微弧氧化膜生长的影响

用微弧氧化方法在SiCp／2024铝基复合材料表面沉积出较厚的陶瓷膜,测定了陶瓷膜的生长曲线和相组成,提出了金属基复合材料微弧氧化膜生长模型．结果表明,微弧放电烧结作用下,膜层内SiCp增强体大部分已被熔化并氧化,只有少数残余的SiCp颗粒仍然保留在靠近界面的膜层内．SiCp增强体阻碍了微弧氧化膜的生长,但它并未破坏微弧氧化膜的完整性,这同铝基复合材料阳极氧化膜结构完全不同．     

脉冲负偏压增强的高质量金刚石薄膜的沉积

由于直流偏压方法沉积金刚石薄膜易出现电荷积聚现象，从而影响了薄膜的均匀性。本文采用脉冲负偏压增强热丝化学气相沉积(HFCVD)法，以WC—Co硬质合金为衬底制备金刚石薄膜，探讨了在不同频率脉冲直流偏压(500∽5000Hz)T，脉冲偏压对金刚石薄膜的均匀性、致密性和晶粒度的影响，并且讨论了脉冲偏压作用的机理。对沉积的金刚石薄膜进行SEM、XRD和Raman分析。结果表明，采用500Hz脉冲偏压可获得高质量的金刚石薄膜，薄膜的晶粒度小，均匀性和致密性较好。     

微弧氧化技术在纺织工业中的应用

用微弧氧化技术处理纺织机械中高速旋转的零部件和易损件.氧化层厚度可以控制在几十～200μm,显微硬度可达HV0.1800以上.对于某些零部件的沟区、内表面及溶液不易流动的区域,氧化层质量也较高.     

电动势法研究富钛渣中低价钛氧化过程动力学

用固体电解质氧浓差电池测定了不同恒温及空气条件下富钛炉渣中氧分压随时间变化的关系,建立了渣中低价钛氧化过程的动力学方程,得到了熔渣中氧传输的表感化 能以及氧在熔渣中的扩散系数,并讨论了添加铁氧化物对氧化速率的影响。     

电化学氧化生长纳米晶TiO2光催化薄膜结构与性能表征

用电化学阳极氧化方法在Ti上制备纳米晶TiO2薄膜。结果表明，将工业纯钛片暴露于电介质溶液并加一定电压，Ti表面将氧化生长TiO2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度，可以得到非晶氧化膜，再进行控制条件下的晶化处理，得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜，其晶粒度约在10－30nm。研究了电化学氧化过程氧化膜生长动力学，发现在0－80V电压范围内，氧化膜随电压增加而增厚，在一定电压下氧化膜有一恒定的厚度，氧化膜厚度和氧化电流随时间而逐步降低呈对数规律，氧化膜生长过程受电场作用下离子通过膜的迁移所控制。用TEM、X－衍射表征TiO2薄膜的晶体形貌与相结构。用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特征，表明电化学氧化制备的纳米晶TiO2薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收，显示纳米结构的量子效应。     

镁合金微弧氧化预处理化学镀镍研究

镁合金微弧氧化(MAO)预处理后,无需碱洗酸洗活化等传统预处理直接在硫酸镍溶液中化学镀镍。表征了镀镍层的显微结构与成分,研究了MAO预处理对镀层厚度、硬度、导电性及耐蚀性的影响。结果表明:含有Ni,P两种元素的镀层由均匀分布的胞状颗粒组成。MAO预处理显著影响镀层的厚度与导电性;当MAO薄膜从3μm增厚至7μm时,镀层的厚度快速增大而方块电阻迅速下降。极化曲线测试表明,当MAO薄膜厚15μm时化学镀镍镁合金的腐蚀电位最高,腐蚀电流最小。48h盐雾实验表明,MAO预处理化学镀镍镁合金的耐蚀性显著优于传统预处理化学镀镍镁合金。