镍基单晶高温合金N5及其纳米晶涂层在900℃下O2和O2+20%H2O气氛中的氧化行为

以镍基单晶高温合金N5为基体,采用磁控溅射技术在基体表面沉积与其成分相同的纳米晶涂层,并对比研究合金及其纳米晶涂层在900℃下O₂和O₂+20%(体积分数) H₂O气氛中的氧化行为。结果表明,水蒸气加快了合金和涂层的氧化速率,促进合金表面氧化膜的剥落,并且影响了氧化膜的组成和结构。在O₂和O₂+H₂O环境中,合金表面氧化膜都由外层NiO、中间层NiAl₂O₄和内层Al₂O₃组成;但在O₂+H₂O环境中,合金氧化速率较大,外层氧化膜发生剥落。纳米晶涂层显著提高了合金的抗高温氧化性能,在O₂气氛中表面形成Al₂O₃,而在O₂+H₂O气氛中表面氧化膜主要为NiAl₂O₄。同时,纳米...     

废旧磷酸铁锂电池高值回收制备磷酸铁锂材料

针对传统湿法冶金回收废旧磷酸铁锂电池存在含磷废水排放量大、产品附加值低等问题，提出一种还原酸浸-沉淀-固相再生回收废旧磷酸铁锂正极材料的新方法。区别于传统氧化酸浸，本研究在浸出过程中加入有机还原剂，将铁元素以Fe²⁺的形式浸出到溶液中；然后，通过控制pH值制备Fe₃(PO₄)₂·8H₂O，以此作为再生LiFePO₄正极材料的前驱体，避免了后续混锂烧结过程中Fe³⁺还原不彻底、再生磷酸铁锂纯度低等问题。结果表明：通过控制浸出条件，Li⁺和Fe²⁺的浸出率分别达到98.15%和98.10%。利用氨水调控浸出液pH值，沉淀出形貌为一次片状簇拥成团状结构的Fe₃(PO₄)₂·8H₂O前驱体；最后，将Fe₃(PO₄)₂·8H₂O...     

高硅铝铸件电镀前浸锌工艺研究

研究了一种无氰的高硅铝铸件的浸锌新工艺.通过扫描电子显微镜观察了不同浸锌时间和温度的锌合金层的表面形貌,并对锌合金层的质量及镀层结合力进行了评价和测试.通过正交试验,得到较好的浸锌工艺：浸锌溶液为90 g/L氢氧化钠,9 g/L氧化锌,35 g/L硫酸镍,90 g/L无氰络合剂A,6 g/L混合添加剂B,浸锌温度25 ℃,浸锌时间第一次60 s,第二次30 s.所得的锌合金层结构致密、均匀、颗粒细小、结合力高.     

AM60镁合金活化及对电镀效果的影响

对AM60镁合金轮毂材料进行了活化工艺研究,采用金相法、3.5%NaCl溶液浸泡试验、划格试验研究了AM60镁合金活化对电镀效果的影响.结果表明,三种活化工艺都是在去除镁合金基体表面的氧化膜和氢氧化膜后形成新的含微孔的保护性膜,控制浸锌和电镀的速度,得到质量更好的镀层.焦磷酸钾活化的效果最好,当K4P2O7·3H2O的浓度为120～200 g/L、Na2CO3为10～30 g/L、KF·2H2O为11 g/L时,电镀镍层耐蚀性好,结合力强.     

轻稀土离子水合物Re3+(H2O)n(n=1~12,Re=La、Ce、Pr、Nd)的DFT研究

采用Material studio的DMol3模块研究了La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺四种离子的水合物Re³⁺(H₂O)_n(n=1~12),分析了几何优化后的构型的几何结构、结合能、前线轨道、电荷、振动情况。结果表明:La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺四种轻稀土离子第一水化层的最小水合数分别为4、6、7、7;在相同水合数条件下,Re—O的平均键长大小顺序为La>Ce>Pr>Nd,Re³⁺(H₂O)₁₀的Re—O平均键长约为2.6?,轻稀土离子水合物的水化层半径约为3.22~3.59?。轻稀土离子的水化反应为放热反应,当水分子配位数相同时,结合能大小顺序为La>Ce>Pr>Nd。电荷分析结果显示,水合反应过程中稀土离子得到电子,当第一水化层填满后,Re³⁺(H₂O)_n性质逐渐趋于稳定,Re离子的电荷量在2e左右。前线轨道分析结果显示,不同于离子半径的变化,四种稀土离子自身的硬度大小顺序为La>Nd>P>Ce。模拟的La³⁺(H₂O)_n的红外光谱显示,随着水分子数量的增加,V_sym和V_asym峰发生蓝移;当n大于10时,V_sym和V_asym峰不再发生蓝移,说明第一水化层外的水分子没有与La离子发生反应。     

新标09CrCuSb耐酸钢的耐50%H2SO4腐蚀性能

通过电化学测试和全浸腐蚀试验,研究了不同温度(25,50,60,70℃)条件下新标09CrCuSb耐酸钢在50%H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明：随着温度从25℃升至70℃,新标09CrCuSb钢的腐蚀速率整体呈现增大趋势,在70℃时,腐蚀速率达到最高,为2.70 g/(m²·h),这与随温度升高,腐蚀产物中具有保护性作用的Fe₃O₄含量减少,无保护作用的FeSO₄·H₂O含量增加以及锈层中微孔变化有关。另外,由于新标调整了09CrCuSb钢中Cu、Mo、Sn、Sb、W等元素的含量,与旧标09CrCuSb钢相比,阳极维钝电流密度J_维钝降低,同等温度条件下,新标09CrCuSb钢的耐蚀性得到较大改善。     

钢丝双浸镀Galfan合金涂覆层的显微组织

相同条件下,采用双浸镀工艺制备3种不同规格的Galfan（Zn-5%Al-RE）合金涂覆层钢丝试样,采用扫描电镜、背散射电子、能谱仪研究了基体表面腐蚀形貌和涂覆层组织。结果表明,随浸锌时间从8.0 s增加到14.9 s,基体表面腐蚀由点状腐蚀转变为片状腐蚀;涂覆层组织由里及表可分为3层：界面层为FeAl₃与Fe₂Al₅Zn_χ（χ＜2）的混合组织,内层合金层为Fe₂Al₅Zn_χ（χ≥2）化合物,外层合金层为Zn-5%Al共晶组织。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

镁合金表面碳酸盐复合转化膜的制备及耐蚀性能研究

采用Mn²⁺/HCO₃^-水溶液为处理液,在AZ91D镁合金表面上制得了Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃•4H₂O/MnCO₃复合膜。通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗（EIS）、浸泡试验来评价该转化膜的耐蚀性。结果表明,NaOH溶液的滴加能有效促进碳酸锰的沉积,随着滴加速度的降低,膜层的沉积量逐渐增大,当滴加速度为每隔3 min滴加1 mL时,膜层最为均匀、完整,耐蚀性明显优于镁合金基体,试样的腐蚀速度为9.8×10^-5 A•cm^-2,约为镁合金基体的1/30。     

Nickel electrodeposition from novel citrate bath

A new type of electroplating bath suitable for nickel electrodeposition was developed. Trisodium citrate was used as a complexing agent and a buffer in the bath. The buffering capacity between trisodium citrate and boric acid were compared. The effects were investigated under different conditions of bath composition, current density, pH and temperature on the potentiodynamic cathodic polarization curves, cathodic current efficiency and throwing index, as well as the electrical conductivity of these baths. The optimum conditions for producing sound and satisfactory nickel deposits were： NiSOn6H2O350 g/L, NiCl2·6H2O 45 g/L and Na3C6H5 O7 30 g/L at pH=4 and 55 ℃. The surface morphology of the as-plated Ni deposit was examined by SEM. The results reveal that the nickel deposition obtained from the optimum conditions are composed of compact, non-porous fine grains covering the entire surface. X-ray analysis shows that nickel deposits obtained from the citrate bath have a fine crystal structure compared with deposits from the Watts bath.     

硬质合金粉末表面电泳沉积制备金刚石涂层

采用电泳沉积法在硬质合金粉末表面涂覆金刚石涂层，分析硬质合金含量和MgCl₂·6H₂O含量对涂层沉积效果的影响，并对制备的涂层粉末进行性能表征。结果表明:电泳沉积法可实现硬质合金粉末表面涂覆金刚石涂层；硬质合金粉末为28.0 g，金刚石粉末为4.0 g，MgCl₂·6H₂O为1.0 g时，制备的金刚石涂层均匀且致密度好。      

(NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究

采用电弧离子镀（AIP）技术在镍基单晶高温合金基体上制备了NiCoCrAlYSiB涂层（普通涂层）和（Ni-COCrAlYSiB+AlSiY）复合涂层,研究了高温合金基体与2种涂层分别在900和700℃下的涂盐（Na₂SO₄+K₂SO₄和Na₂SO₄+NaCl）热腐蚀行为.结果表明:高温（900℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面上要生成Cr₂O₃,而且涂层内部出现内氧化和内硫化现象;复合涂层表面主要生成Al₂O₃,外层出现程度较轻的内氧化,涂层表层Al含量仍然较高,维持表面Al₂O₃膜的形成和修复.低温（700℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,涂层内部出现严重的内氧化;复合涂层表面也出现了内氧化,高Cr的内层未受腐蚀,有助于提高涂层的抗腐蚀性能.     

Magnetic circular dichroism simulations of trivalent neodymium compounds

The example of three trivalent neodymium compounds Na₃Nd(ODA)₃·2NaClO₄·6H₂O, Nd₂Mg₃(NO₃)₁₂·24H₂O and LiYF₄/Nd³⁺ is used to show how the simulation of the magnetic circular dichroism transitions in addition to the simulation of the -spectrum can provide an independent tool for checking the reliability of the wave functions and intensity parameters. The ⁴F_9/2←⁴I_9/2 transition, which is clearly observed in all three samples, is used here to illustrate the simulation procedure.     

钛合金表面氟化物-磷酸盐转化膜的制备及性能研究

目的研究一种钛合金化学转化工艺,增强钛合金表面防护能力及其与涂层的结合能力。方法通过单因素实验确定TC1钛合金氟化物-磷酸盐转化工艺,采用SEM,EDS,XRD分析膜层的微观形貌及成分,同时测试转化膜的有关性能。结果在Na3PO440 g/L,Na F 15 g/L,酸度调节剂A 25 m L/L,p H控制在4.4~4.6之间,温度30℃条件下,可在TC1钛合金表面获得均匀一致的灰色转化膜。转化膜由许多细小的球状晶粒组成,主要相成分为Na3Ti OF5及Na2Ti F6。转化膜的摩擦系数仅为0.3~0.5,明显低于TC1基体。转化膜与TB06-9底漆的干性附着力为0级,浸泡48 h后的湿态附着力仍可达1级,远远好于TC1基体。结论氟化物-磷酸盐转化膜可以降低TC1钛合金的摩擦系数,提高其与有机涂层的附着力。     

Hydrogen-generating solid-state hydride/hydroxide reactions

Solid-state reactions of ionic hydrides with alkaline hydroxides are shown to produce hydrogen gas and metal oxides. These reactions are analogous to the well-known hydrolysis reactions of ionic hydrides. Both classes of reactions are generally exothermic and are thermodynamically favored; ΔG° < 0 near room temperature. However, solid-state hydride/hydroxide reactant mixtures are kinetically stable at room temperature and can be prepared by mechanical milling without appreciable reaction. Thus, optimally stoichiometric mixtures are possible and nearly theoretical amounts of hydrogen can be generated. Reaction occurs upon heating with H₂ evolution beginning at 50 °C and complete reaction occurring by 200–300 °C. The reaction rate can be enhanced with additives such as TiCl₃. Specifically, we discuss the reactions LiH + LiOH, 2LiH + NaOH, LiBH₄ + 4LiOH, and 3LiBH₄ + 4LiOH·H₂O. The 3LiBH₄ + 4LiOH·H₂O reaction generates approximately 10 wt.% hydrogen with more than 5 wt.% produced at temperatures below 100 °C.     

(NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究

采用电弧离子镀（AIP）技术在镍基单晶高温合金基体上制备了NiCoCrAlYSiB涂层（普通涂层）和（Ni-CoCrAlYSiB+AlSiY）复合涂层,研究了高温合金基体与2种涂层分别在900和700℃下的涂盐（Na₂SO₄+K₂SO₄和Na₂SO₄+NaCl）热腐蚀行为.结果表明:高温（900℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,而且涂层内部出现内氧化和内硫化现象;复合涂层表面主要生成Al₂O₃,外层出现程度较轻的内氧化,涂层表层Al含量仍然较高,维持表面Al₂O₃膜的形成和修复.低温（700℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,涂层内部出现严重的内氧化;复合涂层表面也出现了内氧化,高Cr的内层未受腐蚀,有助于提高涂层的抗腐蚀性能.     

化学机械抛光304不锈钢用抛光液成分研究

由于304不锈钢的优良特性,未来其将成为柔性显示器衬底的主要材料之一。为提高304不锈钢化学机械抛光的速率和质量,研究不同氧化剂在不同质量浓度或体积浓度及不同pH值下, 对材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明:氧化剂Fe₂O₃、H₂O₂、FeCl₃都在pH=2时抛光效果最佳,氧化剂KMnO₄在pH=10时抛光效果达到最佳。在最佳的pH值下进行抛光,H₂O₂的体积浓度为10 mL/L时,表面粗糙度R_a最好,为4 nm;在FeCl₃质量浓度为4.0 g/L时,材料去除率最高,为209 nm/min。      

Aluminum Electroplating on AZ31 Magnesium Alloy with Acetic Anhydride Pretreatment

Magnesium (Mg) alloys for metal electroplating require a surface pretreatment, i.e., the removal of the spontaneously oxidized surface layer (MgO, Mg(OH)₂, and MgCO₃). However, the use of highly toxic and/or corrosive acids in conventional pretreatment processes has become an issue. In this study, a facile and less toxic pretreatment is demonstrated and applied in aluminum (Al) electroplating. The immersion of the AZ31 Mg alloy into acetic anhydride (Ac₂O) removed the spontaneously oxidized surface layer and formed a thin but stable magnesium acetate (Mg(OAc)₂) layer that protects the metal substrate from further oxidation. The Al electroplating bath is a concentrated diglyme (G2)-AlCl₃ organic solution that can readily dissolve Mg(OAc)₂ to enable direct plating onto a metal substrate. The as-deposited Al layer has a compact and crack-free morphology that improves the corrosion resistance and hardness (2.7 GPa). Owing to the lack of an interfacial oxidized layer, heat treatment led to the successful diffusion of Mg and Al atoms, which increased the hardness to 4.4 GPa. The Ac₂O pretreatment of Mg alloys enables the successful Al electroplating and subsequent heat treatment.     

搪瓷涂层700 ℃长期抗高温氧化和热腐蚀行为研究

研究了在钛铝金属间化合物上涂覆的一种20~40 μm厚的新型搪瓷涂层在700 ℃条件下1000 h高温氧化和硫酸盐+NaCl热腐蚀600 h的高温腐蚀行为。结果表明,搪瓷涂层具有很高的高温稳定性,在长时间的实验中有效地避免了基体的高温腐蚀,涂层未出现开裂或剥落。在涂层制备过程和高温腐蚀测试过程中,在涂层/基体界面发生了界面反应,形成了由α-Al₂O₃、TiO₂、Al₂SiO₅和Al₂TiO₅组成的薄氧化物层。