电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合涂层的光学与结构特性（英文）

利用复合电沉积的方法在钛合金基体上成功制备出具有优异光学性能的碳纳米管/黑镍复合涂层,并研究了复合涂层的微观形貌、光学性能以及镀液中碳纳米管浓度和电镀电流密度对光学性能的影响。实验结果表明:相较于传统电镀方法获得的单一黑镍涂层,复合涂层的晶粒尺寸明显减小,形成多孔结构,表面粗糙程度明显增加。复合涂层对300~2300 nm范围内的入射光吸收率达到98%左右,在2.5~20?m范围内的红外吸收率达到94%,远远高于传统单一黑镍涂层。复合涂层的太阳吸收比会随着镀液中碳纳米管浓度与电镀电流密度的增加呈先增大后减小的变化规律。     

铜基碳纳米管复合薄膜电沉积制备工艺

为获得碳纳米管分布均匀且导电性良好的铜基碳纳米管复合材料,用超声辅助搅拌复合电沉积方法制备了Cu/MWCNT复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、四探针电阻率仪等研究了电沉积过程中复合电镀液中碳纳米管浓度、电镀液p H值、脉冲电流密度等各项电沉积工艺参数以及不同退火温度对复合薄膜的组织形貌和电阻率的影响规律.结果表明:改变镀液中碳纳米管含量和电镀液的p H值可以改变镀层中碳纳米管的含量及分布,MWCNTs质量浓度升高到2 g/L时,复合薄膜中MWCNTs的质量分数达2.17%;改变电流密度可以细化镀层组织并改善碳纳米管在镀层中的分布,从而提高镀膜的致密度并降低镀层的电阻率;合适的热处理温度可以改善薄膜结晶度和致密度,并提高导电性.镀液中MWCNTs质量浓度为2 g/L,电镀液p H为2,电流密度为20 A/dm2,电镀时温度在25℃且加入超声辅助搅拌时,所得到的复合镀膜经400℃退火后电阻率最低.     

硝酸钠在Zn—SiO2高速电镀中的作用

实验采用循环电镀装置及硫酸盐体系，在镀液ＰＨ值和温度、镀液流速和阴极电流密度保持一的条件下，研究硝酸钠对ＺｎＳｉＯ２复合电镀的作用。在我们的实验范围内，当镀液中硝酸钠浓度超过０．５ｇ／Ｌ时，镀层ＳｉＯ２含量随它的增加而上升，相应复合镀层的颜色由灰色逐渐变为黑灰色。在高速电镀条件下，ＮａＮＯ３能提高ＳｉＯ２共析度。     

阴极移动速度对金刚石钻头电镀镍层的影响

金刚石钻头表面有特殊的要求,常规的电镀技术不能达标。自制了金刚石钻头电镀用阴极移动装置,并对其应用效果进行了测试,研究了阴极移动速度对镍镀层宏观形貌、硬度,许用电流密度,镀液深镀能力及镍镀层孔隙率的影响。结果表明:阴极移动速度为168,224cm/min时,镍镀层表面光亮、平整,许用电流密度可达6A/dm2,镍镀层的硬度没有明显的变化;当阴极移动速度分别为168,224,280cm/min时,与普通电镀相比,镀液的深镀能力分别提高了34.6%,31.3%,30.6%,镀层的孔隙率相应降低了55.0%,47.8%,46.9%。阴极移动装置能明显改善镀层的性能,适合于金刚石钻头电镀。     

BNF体系全光亮、高整平、低浓度的双层镍铁合金电镀的研究

一、前言1971年,美国OXY金属工业公司在世界上首次研究成功了镍铁合金电镀工艺,同年11月该工艺即在美国投入工业生产.作为代替光亮镀镍的新工艺,它的特点是:镀层中含有10～30%的铁代替了部分镍,镀液中金属离子浓度仅为光亮镍镀液的1/3-1/2,降低了配槽成本,减少工件带出损失和减轻电镀废水处理的负荷,光亮镍镀液很容易变成镍铁合金镀液,镍铁合金镀层,镀液性能在抗杂质离子干扰,整平性、硬度、套铬难易,尤其是韧性方面均比光亮镀镍好,短时间断电也不会影响结合力.另一突出的优点是特别适用于管状钢铁件和深孔零件,而不会污染镀液. 因此,镍铁合金电镀工艺在世界范围内迅速发展,投产的镀液总体积急剧增加.据统计,美、日、英以及东南亚等一些国家在1979年已超过200万升,国内自七十年代中期开发此工艺以来,亦有近100万升在生产应用.但目前的电镀镍铁合金工艺存在着镀液光亮电流密度范围较窄,主盐浓度较高和镀层易产生毛刺等弊病.     

碱性体系电镀锌镍合金工艺中配位剂对镀层的影响

锌镍合金是目前最理想的代镉镀层,而碱性锌镍合金电镀体系则以其分散能力强、成本低等优点受到关注.以三乙醇胺或三乙烯四胺作为配位剂研究了锌镍合金的碱性电镀工艺,采用赫尔槽试验、重量及分光光度测定等方法讨论了镀液组成、配位剂添加量、电流密度、温度等因素对镀层外观及镀层镍含量的影响.结果表明:镀液中[Ni2 ]/[Zn2 ]浓度比、配位剂用量等对镀液稳定性、镀层质量及镍含量有较大的影响;在较宽的电流密度范围内获得光亮耐蚀合金镀层的最优工艺参数为[Ni2 ]/[Zn2 ]浓度比0.29,三乙醇胺或三乙烯四胺的最佳添加量50 mL/L(或30 mL/L),镀液温度30～60 ℃;锌镍合金镀层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为表明,含镍量为13%的锌镍合金镀层的耐蚀性明显优于纯锌镀层.     

Ni-Al2O3纳米复合电镀工艺的初步研究

初步研究了复合电镀各工艺条件：电流密度、镀液pH值和温度以及搅拌方式对Al2O3纳米微粒在镍基复合镀层中含量的影响。研究表明：电流密度增大不利于提高镀层中纳米微粒的含量；pH值增大也明显使复合量降低;镀液温度升高，镀层中微粒的复合量随之略有改变；电镀时，加强搅拌或适当改变搅拌方式，可以使复合镀居中的纳米微粒含量提高。还利用扫描电镜及能谱对Ni-Al2O3镀层表面进行了观察与分析。     

A3钢水性体系镍铝复合脉冲电镀层的高温防护性能

A3钢工业应用广泛,但耐蚀性及耐高温性能较差,在其表面形成高温防护涂层是较好的解决办法.在确定镀液组成、浓度及脉冲电镀工艺条件下,采用水基体系脉冲复合镀于A3钢表面制得了镍包铝粉镀层.并借助SEM、XRD分析和镀层结合力、孔隙率、抗氧化性测试等考察了镀层的结构及性能.结果表明,脉冲复合电镀的效果明显好于直流电镀,其镀层均匀,镀覆完整,晶粒外观规则,相互间结合紧密,镀层与钢基体结合良好;与直流复合镀镀层进行比较表明,采用直流电镀所得镀层结构和结合力均较差.脉冲复合镀所得镀层经高温热处理形成金属间化合物,使普通碳钢基体表面形成一层保护膜,提高了普通碳钢的耐高温腐蚀性能.     

低浓度低温镀镍光亮剂

印度加尔各答电化学中心研究所的SJayakrishnan等人研究了低浓度镍镀液,其目的在于开发适合低温下工作的光亮剂体系,并保持常规光亮镀镍的优良性能。从含有不同镍盐、硼酸及氯化物浓度镀液的研究结果得知,氯化物含量较高时虽可扩大电流密度范围。但增加了镀层的内应力;若增加镀液中硼酸含量,可提高电流密度上限,减少镀焦面积。确定低浓度镍镀液的组成为:     

电镀宽范围Re含量Ni-Re合金工艺研究

控制镀层中Re含量,获得较宽Re含量范围的Ni-Re合金镀层,可为单晶合金的高温防护提供技术支持。研究了Ni-Re合金电镀体系中镀液组分及电镀工艺条件对镀层外观、Re含量及电流效率的影响,得到最佳电镀工艺条件为电流密度Jc4~5 A/dm^2,温度60~70℃,pH=5;在该工艺条件下,保持镀液中柠檬酸与镍离子摩尔比为1.0,调整镀液中镍离子浓度(30~450 mmol/L),得到Re含量在16%~98%(质量分数)的Ni-Re合金镀层,并研究了镍离子对Re沉积的催化作用及Re含量对合金镀层微观结构的影响。结果表明:镍离子浓度为240mmol/L时对Re沉积催化效果最好,此时Re的析出电位正移40 m V,Re沉积电流效率达到66. 9%,JRe=30. 06m A/cm^2,Ni-Re合金镀层中Re含量≤43%时,镀层微观表面平整细致,其XRD谱衍射峰角度与纯镍相近,形成了以Re为溶质、Ni为溶剂的置换固溶体的晶体结构,随着合金镀层中Re含量的进一步增加,合金镀层向非晶态转变,在Re含量≥52%时,Ni-Re合金转化为非晶态镀层。     

电流密度对MgO-ZnO陶瓷薄膜结构和热控性能的影响

在Zn(H₂PO₄)₂电解液中, 利用微弧氧化技术在AZ31镁合金表面原位生长MgO-ZnO热控陶瓷薄膜, 研究了电流密度对薄膜结构组成、结合强度和热控性能的影响, 以及紫外辐照作用下薄膜太阳吸收率的变化规律。结果表明：薄膜主要由MgO、ZnO和非晶态物质组成, 随着电流密度增大, 微孔数量逐渐减少而粗糙度逐步增大, 其厚度、结合强度和发射率先增大后减小, 而太阳吸收率则先减小后增大。电流密度9 A/dm²时所得薄膜的结合强度达到最大12.6 MPa, 且热控性能最佳, 其发射率为0.872, 太阳吸收率为0.363; 且随着紫外辐照时间延长, 此薄膜太阳吸收率先升高而后趋于平缓。研究结果为制备良好结合强度和抗紫外辐照能力的低吸收高发射热控薄膜提供技术 支持。     

有机/无机杂化室温固化热控涂层的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)与硅氧烷共水解缩聚反应制备得到粘结剂,然后与作为固化催化剂的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和作为光学颜料的ZnO粉末混合,制备了一系列有机-无机杂化热控涂层(TCCS)。所制备的热控涂层可以在室温下自然固化, 且具有较低的太阳吸收比α_S和较高的发射率ε_H。红外光谱(FT-IR)和凝胶色谱(GPC)分析结果表明,所制备的混合粘结剂含有大量的活性羟基,聚合度适中。热重分析(TGA)表明,所制备的热控涂层在200℃以下具有良好的热稳定性。通过增加涂层厚度可以降低α_S/ε_H值,通过提高TEOS含量,可以降低涂层在红外波段的光学吸收。这为获得具有低α_S/ε_H值的室温固化TCCS提供了有效途径。     

水基浆料涂覆结合原位反应制备Cf/SiC复合材料表面光学涂层

本研究提出一种C_f/SiC复合材料表面改性新方法为水基浆料涂覆结合原位反应烧结工艺。系统研究了SiC和炭黑在水基浆料中的共分散、粘结剂的量和浆料固含量对浆料流变性能的影响、涂层的微观结构和性能等。研究结果表明: 采用水基浆料涂覆工艺可在基材表面制备一层气孔率达49%的多孔C/SiC预涂层; 通过液相渗硅原位反应工艺, 多孔预涂层转变为高致密、与基材强结合的光学涂层, 并且在涂层与基材间形成了~ 15 μm的化学反应过渡层; Si/SiC涂层的维氏硬度为(14.19 ± 0.46) GPa, 断裂韧性为(3.02 ± 0.30) MPa·m^1/2; 经过精细研磨抛光, 涂层的表面粗糙度可达2.97 nm RMS。     

区熔法制备金属硫化物Ag2S及其热电性能研究

金属硫化物Ag2S具有优异的物理化学性能,在催化、传感及光电子等领域具有广阔的应用空间.本工作利用一种区熔技术制备了尺寸为?18 mm×50 mm的Ag2S并对其潜在热电性能进行了研究.Ag2S在450 K以下具有标准的 α-Ag2S单斜P21/c结构,450 K以上发生相变成为立方 β-Ag2S相.Ag2S在300～...     

Flat Absorber Phosphorous Black Nickel Coatings for Space Applications

A new process of flat absorber black nickel alloy coating was developed on stainless steel by electrodeposition from a bath containing nickel,zinc and ammonium sulphates;thiocyanate and sodium hypophosphite for space applications.Coating process was optimized by investigating the effects of plating parameters,viz concentration of bath constituents,current density,temperature,pH and plating time on the optical properties of the black deposits.Energy dispersive X-ray spectroscopy showed the inclusion of about 6% phosphorous in the coating.The scanning electron microscopy studies revealed the amorphous nature of the coating.The corrosion resistance of the coatings was evaluated by the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear polarization (LP) techniques.The results revealed that,phosphorous addition confers better corrosion resistance in comparison to conventional black nickel coatings.The black nickel coating obtained from hypophosphite bath provides high solar absorptance (α s) and infrared emittance (ε IR) of the order of 0.93.Environmental stability to space applications was established by the humidity and thermal cycling tests.     

晶粒尺寸对细晶钛酸钡陶瓷介电、压电和铁电性能的影响

以采用水热法制备的BaTiO₃粉体作为原料, 利用普通烧结法和两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.25~10.15 μm的BaTiO₃陶瓷, 研究了晶粒尺寸效应对BaTiO₃陶瓷的介电、压电以及铁电性能的影响。结果表明: BaTiO₃陶瓷的四方相含量随着陶瓷晶粒尺寸的增大而增加; 当晶粒尺寸在1 μm以上时, 室温相对介电常数(ε° )和压电系数(d₃₃)随着晶粒尺寸的减小而增大, 并在晶粒尺寸为1.12 μm时分别达到最大值5628和279 pC/N, 然后两者随着晶粒尺寸的进一步减小而迅速下降。BaTiO₃陶瓷的剩余极化强度P_r随晶粒尺寸的增大而提高, 而矫顽场E_c却呈现出相反的趋势。晶粒尺寸对介电性能和压电性能的影响是由于90°电畴尺寸和晶界数量的变化。晶粒的晶体场和晶粒表面钉扎作用的变化影响了电畴, 进而改变电滞回线。     

BN/SiC复合涂层改性炭纤维的吸波性能研究

以尿素、硼酸为原料, 采用浸涂工艺先在炭纤维表面制备BN涂层, 再以三氯甲基硅烷为前驱体, 采用化学气相沉积工艺在纤维表面沉积SiC涂层, 制得了BN/SiC复合涂层改性炭纤维。对BN/SiC复合涂层改性炭纤维的微观结构、抗氧化性能、介电性能及吸波性能进行了研究。结果表明: 炭纤维表面BN涂层的厚度约为0.1 μm, SiC涂层的厚度约为0.7 μm。炭纤维经表面BN/SiC复合涂层改性后, 抗氧化性能明显提高, 开始明显氧化失重温度从560℃提高到790℃, 最终氧化温度从780℃提高到1200℃以上; 且介电性能得到有效改善, 吸波性能显著提高。相比于未改性炭纤维, 厚度为2 mm的BN/SiC复合涂层改性炭纤维的最小反射率减小到-13.3 dB, 小于-10 dB的带宽增加至2.5 GHz。     

高Q值(1-x)(Sr0.2Nd0.208Ca0.488)TiO3-xNd(Ti0.5Mg0.5)O3微波陶瓷的微结构及介电性能研究

采用固相法制备了(1-x)(Sr_0.2Nd_0.208Ca_0.488)TiO₃-xNd(Ti_0.5Mg_0.5)O₃(0.3≤x≤0.4, SNCT-NTMx)系微波介质陶瓷材料, 并研究了该体系的相组成、显微结构、烧结性能和微波介电性能之间的关系。结果表明: 在x = 0.3~0.35范围内, SNCT-NTMx陶瓷形成了正交钙钛矿固溶体, 并伴随有少量未知第二相; 当x增至0.4时, 第二相含量有所增加。介电性能研究结果显示: 随着x的增加, 体系介电常数(ε_r)减小, 但品质因子(Q×f)得到改善; 此外, 体系谐振频率温度系数(τ_f)随NTM含量的增加逐渐向负值方向移动。当x = 0.35, 陶瓷样品在1520℃烧结4 h 得到的微波介电性能较优: ε_r=50.1, Q×f =44910 GHz, τ_f= -1.7×10^-6/℃。     

形核密度对AlON粉体合成及其透明陶瓷制备的影响

以α-Al₂O₃为原料, 采用碳热还原氮化法合成AlON粉体, 利用活性炭和亚微米碳粉改变球磨后一次粉体(α-Al₂O₃和C混合粉体)的形核密度, 并研究形核密度对AlON粉体相组成、形貌及其透明陶瓷透光性的影响。结果表明, 形核密度不同的一次粉体在1750℃保温60 min均能合成纯相AlON粉体, 但是所合成的两种AlON粉体形貌和性能差异较大。高形核密度下(添加活性炭)合成的AlON粉体形貌不规则、结构疏松且晶粒较小, 并易于球磨获得细颗粒粉体(~0.93 μm); 而低形核密度下(添加亚微米碳粉)合成的AlON粉体整体形貌呈近球形, 晶粒发育较完整, 且尺寸较大, 该粉体球磨后颗粒尺寸较大(~2.13 μm)。因此, 形核密度是影响AlON粉体形貌、结构特征和破碎性的主要因素。研究结果表明, 高形核密度粉体合成的AlON粉体具有更好的烧结活性, 它在1880℃保温150 min获得的透明陶瓷最大红外透过率达76.5% (3 mm厚), 比低形核密度粉体制备的透明陶瓷提高48.3%。因此, 以α-Al₂O₃为原料时, 提高形核密度有利于制备颗粒较小的高活性AlON粉体, 该粉体适合制备高透过率AlON透明陶瓷。     

MgO/SrO/La2O3多元添加对(Zr0.8Sn0.2)TiO4微波陶瓷结构性能影响

基于液相促进固相反应烧结机制, 设计MgO/SrO/La₂O₃多元复合添加(Zr_0.8Sn_0.2)TiO₄(ZST)体系, 探究复合添加剂对ZST陶瓷的物相组成、微观结构、烧结特性以及高频介电性能等参数的影响。实验结果表明: 陶瓷的主晶相均为ZST相; 适量添加MgO/SrO/La₂O₃可以有效地降低ZST陶瓷的烧结温度, 获得较优的微波介电性能; 但MgO添加量的增多对材料的综合性能有小幅度的影响; SrO的添加量过大会造成晶粒的不完全生长、瓷体不致密和气孔的增多, 从而导致材料的密度、介电常数和Q×f值的下降; 此外, 添加剂对陶瓷的频率温度系数(τ_f)影响不大。在复合添加0.2wt%MgO、0.6wt%SrO、1.0wt%La₂O₃时, 1300℃保温5 h的ZST陶瓷综合性能优异: ρ=5.14 g/cm³, ε_r=40.11, Q×f=51000 GHz (f=5.61 GHz), τ_f=-2.85×10^-6℃^-1。