纳米CeO2/Zn复合材料制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米CeO2/Zn复合粉末,用粉末冶金真空热压烧结制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体;利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）等测试分析手段,对复合粉末、块体组织结构进行了研究;比较了不同纳米CeO2含量的Zn复合材料的耐蚀性和硬度并优选出耐蚀性和硬度最好时CeO2的最佳含量范围.结果表明,纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性.并于纳米CeO2含量在1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构.     

电铸Ni-CeO2纳米复合材料的工艺研究

用电铸法制备了Ni-CeO2纳米复合材料，考察了镀液中CeO2纳米颗粒浓度、阴极电流密度、镀液温度对纳米复合材料中CeO2含量及纳米复合材料显微硬度的影响，对纳米复合材料的表面形貌进行了分析。结果表明，制备Ni-CeO2纳米复合材料的最佳工艺条件为纳米颗粒添加量为40g／L，阴极电流密度为4A／dm^2，镀液温度为55℃，pH值为3．8；在最佳工艺条件下可得到CeO2质量分数为8．5％的Ni-CeO2纳米复合材料，其表面光滑平整、组织均匀致密，且显微硬度HV达到598，较纯镍有显著提高。     

超声场中镍-氧化铈纳米复合材料的电铸工艺

采用电铸方法在超声场中制备了Ni-CeO2纳米复合材料,研究了超声波功率、CeO2纳米颗粒添加量、阴极电流密度对纳米复合材料中CeO2含量的影响,考察了超声波作用下的电铸速率和电流效率,并对纳米复合材料表面形貌和显微硬度进行了检测.结果表明,超声场中制备Ni-CeO2纳米复合材料的最佳工艺参数:超声波功率为300 W,频率为28 kHz,CeO2纳米颗粒添加量为40 g/L,阴极电流密度为6 A/dm2,镀液温度范围在45～60 ℃,在最佳工艺条件下可获得CeO2质量分数为3.0 %的Ni-CeO2纳米复合材料;与无超声作用时制备的Ni-CeO2纳米复合材料相比,其表面形貌更平整、组织更致密、晶粒更细小.在电铸中引入超声波,可抑止纳米颗粒的团聚,促进纳米颗粒与基体金属均匀共沉积,进一步细化晶粒;并且可以提高电铸速率和电流效率,明显提高纳米复合材料的显微硬度.     

CeO2对Zn-Ni/CeO2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响.结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的“饼干”结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10 g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好.     

CeO2改性对感应熔覆自润滑复合涂层性能的影响

利用高频感应熔覆技术在35CrMo钢表面制备CeO2改性镍基自润滑复合涂层.借助光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等研究了不同CeO2含量对涂层微观组织、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响,并分析了磨损机制.结果 表明:适量CeO2可改善复合涂层的组织、细化晶粒、减少缺陷.复合涂层主要物相为γ-Ni、Cr23C6、TiB2和h-BN等.随着CeO2含量增加,复合涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性均先增加后降低.添加2 mass％CeO2后,复合涂层的硬度最大,为711.1 HV0.2,摩擦系数和磨损量均最小,分别为0.39和43.2 mg,其磨损机制为粘着磨损和轻微的磨粒磨损.当CeO2含量为1 mass％时,复合涂层的自腐蚀电位为-0.34187 V,自腐蚀电流密度为5.4 μA/cm2,耐蚀性最佳.     

超声-脉冲电沉积制备Ni-CeO2纳米复合材料

采用超声波辅助脉冲电沉积法制备Ni-CeO2纳米复合材料,用正交试验法评价了CeO2纳米颗粒添加量、平均电流密度、脉冲占空比、脉冲频率、超声波频率和功率、搅拌速率等工艺参数对复合材料中纳米颗粒共沉积量的影响,并对纳米复合材料的显微硬度和表面形貌进行了分析.结果表明,CeO2纳米颗粒添加量对复合材料中CeO2共沉积量的影响最大.利用超声波的空化效应,选取适当的脉冲电沉积工艺参数,可以获得高硬度的Ni-CeO2纳米复合材料;超声-脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合材料晶粒细小且分布均匀.     

Zn/纳米CeO2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能.利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数.采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性.结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高.     

CeO2掺杂对ZrO2-Y2O3纳米涂层性能的影响

在45钢基体表面等离子弧喷涂制备了掺杂不同含量CeO2纳米ZrO2涂层,运用XRD,SEM对涂层的组织结构进行了分析,测试了涂层的结合强度和显微硬度,考察了涂层与铝青铜对磨时的摩擦磨损性能．结果表明,CeO2增加了ZrO2涂层的致密性、结合强度和显微硬度．纳米ZrO2涂层中加入CeO2后,增加了ZrO2涂层／铝青铜摩擦副的摩擦系数,增强了纳米ZrO2涂层,耐磨能力．涂层与铝青铜对磨时,随着CeO2含量的增加,ZrO2涂层粘着磨损形式增强,而涂层脆性断裂脱落的趋势减轻．     

添加纳米CeO_2的Ni基合金喷涂层组织和耐磨性研究

采用亚音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面喷涂不同纳米CeO2含量的Ni基自熔性合金粉末,对获得的喷涂层进行了显微组织、硬度和耐磨性的分析测试,探讨纳米CeO2对Ni基合金喷涂层组织和耐磨性的影响。结果表明,适量地加入纳米稀土氧化物可以改善喷涂层组织,提高喷涂层硬度和耐磨性。     

添加纳米CeO2的Ni基合金喷涂层组织和耐磨性研究

采用亚音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面喷涂不同纳米CeO2含量的Ni基自熔性合金粉末，对获得的喷涂层进行了显微组织、硬度和耐磨性的分析测试，探讨纳米CeO2对Ni基合金喷涂层组织和耐磨性的影响。结果表明，适量地加入纳米稀土氧化物可以改善喷涂层组织，提高喷涂层硬度和耐磨性。     

Preparation and properties of nano-CeO2/Zn composites

The nano-composite powders of CeO2/Zn were prepared with high energy ball milling and the nano-composite materials of CeO2/Zn were fabricated with vacuum sintering powder metallurgy. Meanwhile, the composite and structure were analyzed by the means of XRD and FESEM. From the comparison of different nano-CeO2 contents composites, the best corrosion resistance and hardness, and the optimum content of nano-CeO2 were achieved. The result shows that corrosion resistance, hardness and uniformity of metal structure can be improved significantly with nano-CeO2; at the same time, the optimal corrosion resistance, hardness and microstructure are obtained when the mass fraction of nano-CeO2 is 1%.     

纳米CeO2对铁基合金喷焊层组织和耐磨性的影响

采用等离子弧喷焊技术在Q235钢表面喷焊含纳米CeO2的铁基自熔性粉末。对喷焊层进行了显微组织、硬度和耐磨损性能的测试。结果表明,添加和未添加纳米CeO2的铁基合金喷焊层的主要组成相均为γ-（Fe,Ni）和（Cr,Fe）7C3,添加5.0%纳米CeO2的喷焊层中出现了（Cr,Fe）3C2相。此外,加入适量纳米CeO2可细化喷焊层的显微组织,提高喷焊层的硬度和耐磨性,磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

掺杂镍对镁合金表面冷喷涂锌基涂层性能的影响

目的研究镍添加对冷喷涂锌基涂层耐蚀性的影响,为镁合金提供有效的防护涂层。方法采用低压冷喷涂技术在镁合金基体表面分别制备锌基和锌/镍基复合涂层,通过微观观察、摩擦磨损实验、电化学极化法和电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究镁合金表面冷喷涂涂层的结构、摩擦磨损行为和耐蚀性。结果镁合金表面冷喷涂锌基涂层后,其硬度和耐磨性得到显著提高,掺镍后的锌/镍基涂层具有更高的硬度和耐磨性。锌基和锌/镍基涂层均能为镁合金提供腐蚀防护,锌/镍基涂层比锌基涂层具有更好的耐蚀性。相对镁合金来说,锌基涂层和锌/镍基涂层的自腐蚀电位分别正移了260 mV和560 mV;长期腐蚀后锌/镍基涂层形成了更致密的腐蚀产物膜,腐蚀电阻显著高于锌基涂层。结论冷喷涂锌基和锌/镍复合涂层均能对镁合金提供防护作用,掺杂镍后的锌/镍基复合涂层具有更高的硬度、耐磨性和耐蚀性。     

Zn 2.0%Al 1.5%Mg合金镀层组织结构及性能研究

采用X射线衍射分析仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了Zn 2.0%Al 1.5%Mg锌铝镁镀层物相、形貌及组织结构,对锌铝镁及镀锌试样进行SST、CCT耐蚀性对比试验,并测定了维氏硬度、动摩擦因数。结果表明,锌铝镁镀层主要由初生Zn相、Zn/MgZn2二元共晶组织和Zn/MgZn2/Al三元共晶组织组成;锌铝镁镀层较纯锌镀层具有良好的耐腐蚀性,同时较纯锌镀层具有较高的硬度以及较低的动摩擦因数。     

烧结钕铁硼磁体表面CeO2/硅烷复合涂层的制备及其耐蚀性能

采用浸涂方式在烧结钕铁硼磁体表面制备CeO2/硅烷复合涂层,研究了硅烷水溶液中纳米CeO2颗粒掺杂量对复合涂层性能的影响,通过扫描电镜、能谱分析仪、动电位极化曲线及中性盐雾试验对所制备的CeO2/硅烷复合涂层的形貌、元素分布以及耐腐蚀性能进行分析。结果表明:纳米CeO2颗粒的添加增强了涂层的硬度,提高了硅烷涂层的屏蔽性能,延长了腐蚀溶液渗入硅烷涂层的腐蚀通道,复合涂层耐中性盐雾试验能力可达24 h。但由于纳米颗粒只是机械的镶嵌到复合涂层中,不会改变硅烷涂层在固化过程中醇基之间脱水缩合反应的本质,在NaCl溶液中,复合涂层依然会形成高低不同的交联密度区,CeO2/硅烷复合涂层失效的主要原因依然是在交联密度低的区域首先水解溶解导致的。     

电弧喷涂锌涂层的酸雨腐蚀性能

热镀锌涂层因具有优越的耐腐蚀性、涂装性能等被广泛应用于工业生产众多领域,成为金属材料在户外工作环境下防腐蚀的有效措施之一。为研究热喷涂锌涂层在酸雨中的腐蚀行为,采用电弧喷涂技术在Q235碳素结构钢表面喷涂锌涂层,模拟酸雨腐蚀环境,在腐蚀液pH值改变的情况下,采用SEM,XRD,硬度测试及失重分析等手段,分析不同pH值溶液腐蚀后涂层的表面形貌和腐蚀产物,及试样的硬度变化和腐蚀速率情况。结果表明,锌涂层的表面腐蚀会随着模拟酸雨溶液pH值的降低而加重,其表面腐蚀产物逐渐增多,腐蚀产物的形貌由小块状逐渐变成羽针状和岛状,主要成分为Zn(OH)2,ZnSO4和Zn4SO4(OH)6·3H2O;涂层表面硬度最高为23.4 HV、最小腐蚀速率为0.21×10-4g/(m2·h),但当模拟酸雨溶液pH值由7降至2.8时,涂层表面硬度降低约12%,腐蚀速率约增大至最小值的26倍;模拟酸雨溶液pH值在5～2.8时,溶液对锌涂层的腐蚀比较严重。     

Electrodeposition and properties of Zn–Ni–CNT composite coatings

Zn–Ni–CNT composite coatings were prepared by electrodeposition from a sulphate bath. The effect of CNTs on the corrosion behavior, wear resistance and hardness of the composite coatings was investigated. Their corrosion properties were evaluated by polarization, impedance, weight loss and salt spray tests. The CNT particles inclusion improved the corrosion resistance, hardness and wear resistance of the coating. The grain size of the composite coating was smaller than that of a pure Zn–Ni coating with the same Zn/Ni ratio. Scanning electron microscope images and X-ray diffraction patterns of coating revealed its fine-grain nature.     

环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展

达克罗涂层的无氢脆、耐高温、强耐腐蚀性、附着力良好、高渗透性和强涂覆能力等特点使其近年来广泛用于汽车、家用电器、建筑、石油化工等领域。然而该涂层中的Cr⁶⁺由于具有较强的致癌、致畸、致突变作用而受到限制,且其硬度仅有1～2H,抗划伤能力差,耐磨性低,因此使用该图层的工件不适用于硬度和耐磨性要求高的场合。本文先介绍了达克罗涂液的主要组成成分(金属粉末、溶剂、铬酸盐钝化剂和特殊有机物)及铬酸盐在达克罗涂层中的作用(钝化作用、黏结作用和自愈作用);接着从环境友好型达克罗防腐涂层的成膜物质-铬酸盐替代物(无铬钝化剂-含氧酸盐及氧化物、稀土盐和有机黏结剂-硅烷偶联剂、硅烷偶联剂+缓蚀剂、树脂+缓蚀剂)的选取、无铬钝化液的配方优化、纳米微粒增强达克罗涂层三方面分别综述了国内外关于提高环境友好型达克罗涂层的硬度和耐蚀性,指出了各种成膜物质的不足并指出进一步的研究方向;最后简要介绍了稀土改性达克罗处理技术的防腐蚀机理,对环境友好型达克罗涂层研究中存在的问题进行了归纳,并对其发展方向进行了展望。在总结与分析的基础上可知,随着环境保护要求的提高,开发由有机聚合物(硅烷或树脂)和稀土盐...