纳米压痕和划痕法测定 TiO2 纳米薄膜的力学性能

目的研究相同工艺条件下阳极氧化法在不同钛合金基底(TA1,TC4,TC4F136)上生成的TiO2薄膜的力学性能差异。方法采用扫描电镜结合原子力显微镜观察3种薄膜的形貌和结构,用UNHT型纳米压痕仪测试TiO2纳米薄膜的力学性能,利用纳米划痕法测试3种钛合金表面生成的TiO2薄膜与基底的结合强度及摩擦性能,用纳米压痕技术测试TiO2的显微硬度和弹性模量。结果电解液及其它电化学条件相同时,不同钛合金基底上形成的TiO2薄膜结构(管直径、管壁厚及管长度)不同。结论阳极氧化法在钛合金基底上生成的TiO2纳米薄膜的力学性能,由TiO2微观结构及其与基底的结合强度决定,微观结构和结合强度归根到底由合金中元素决定。     

纳米TiO2对火焰喷涂尼龙1010涂层性能的影响研究

利用电子拉力机、紫外光辐照箱、示差扫描量热仪（DSC）及描电子显微镜（SEM）对火焰喷涂尼龙1010/纳米TiO2复合涂层的力学性能、耐老化性能及热性能等进行了测试.结果表明,当复合涂层配比为m（PA1010） ： m（n-TiO2）=100 ： 1.5时,复合涂层综合性能较佳,涂层自拉伸强度为73.68 MPa;涂层与基体结合强度为26.4 MPa;涂层经10天紫外线老化后,涂层自拉伸强度保持率为94.2 %;DSC分析结果表明,纳米TiO2有明显的异质成核作用,使复合涂层的过冷度由27.0 ℃下降为23.0 ℃.提示纳米TiO2能够显著提高涂层力学性能和抗老化性能,并有助于提高复合涂层的结晶速率,具有明显的成核作用.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜

用溶胶-凝胶法，以钛酸丁脂为先驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为络合剂，以载玻片为基体采用溶胶．凝胶浸渍提升法制备纳米TiO2薄膜。探讨制备过程中影响薄膜质量的因素，用NDJ-8S数字显示粘度计测定溶胶在溶胶．凝胶过程中的粘度随存放时间的变化；差热分析仪分析有机物的热分解行为和晶型转变；红外光谱仪对干凝胶相组成进行分析；扫描电镜对薄膜的表面形貌、颗粒的均匀性等进行研究。结果表明；可在玻璃基体上镀上纳米TiO2薄膜；粘度随着陈化时间成正比关系；薄膜表面光滑，颗粒较均匀且达到纳米级颗粒。     

纳米TiO2含量对有机硅/SiO2杂化涂层性能的影响

将锐钛矿型纳米TiO2粉体分散于乙醇中后,按一定的固体组分含量加入到采用溶胶-凝胶法制备的有机硅/SiO2杂化溶胶中,制备出含不同量TiO2的有机硅/SiO2杂化溶胶,在100℃下烘干12 h得到含TiO2的有机硅/SiO2杂化涂层。红外光谱研究表明杂化材料中Ti原子已接枝到了杂化网络中。对杂化涂层性能测试表明:当TiO2质量分数为1%时涂层有较好的物理和耐蚀性能,并且具有良好的防霉效果。     

纳米TiO2薄膜在光纤上的沉积

采用液相沉积法(LPD),在40℃通过向氟钛酸铵水溶液中添加硼酸和结晶诱导剂锐钛矿型TiO2纳米晶,在光纤上沉积出具有光催化活性的TiO2薄膜.并对其进行了XRD测试和SEM测试,探讨了处理温度、沉积时间和次数等对TiO2薄膜的表面与界面及薄膜厚度的影响.结果表明利用液相沉积法可以在较低的温度下制备TiO2薄膜,并通过热处理可得到均一的TiO2薄膜;随着沉积时间的延长,或者是沉积次数的增加,沉积在光纤上的TiO2的厚度也随之增加,薄膜的透明度和颜色也随之发生变化;由于沉积在光纤表面的TiO2与基质SiO2之间形成Si-O-Ti键,使得基质与沉积在表面的TiO2薄膜间形成了紧密地结合.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜

用溶胶-凝胶法,以钛酸丁脂为先驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为络合剂,以载玻片为基体采用溶胶-凝胶浸渍提升法制备纳米TiO2薄膜.探讨制备过程中影响薄膜质量的因素,用NDJ-8S数字显示粘度计测定溶胶在溶胶-凝胶过程中的粘度随存放时间的变化;差热分析仪分析有机物的热分解行为和晶型转变;红外光谱仪对干凝胶相组成进行分析;扫描电镜对薄膜的表面形貌、颗粒的均匀性等进行研究.结果表明:可在玻璃基体上镀上纳米TiO2薄膜;粘度随着陈化时间成正比关系;薄膜表面光滑,颗粒较均匀且达到纳米级颗粒.     

TiO2纳米复合薄膜制备及光催化性能研究

用浸渍提拉法在玻璃基片上制备TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜，利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)以及紫外．可见分光光度计等分析测试方法对制备薄膜的相结构及光吸收性能进行了分析和表征。结果表明，在500℃热处理下薄膜为锐钛矿型，粒度在20nm～30nm；复合后薄膜的光吸收边发生了红移，不同的复合方式影响亚甲基蓝染料的光催化降解效率。     

热处理对TiO2-V2O5纳米复合薄膜结构及性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TO2-V2O5纳米复合薄膜,并通过椭偏仪、AFM、XRD、TG-DSC和UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究热处理对复合薄膜特性的影响.结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,并且金红石相出现和完全转变的温度降低约200℃;晶粒尺寸从5.1 nm逐渐增大227.3 nm;复合薄膜的折射率由1.6增大到2.4,同时薄膜厚度从276 nm降低到187 nm;薄膜在紫外光区的透射率减小,吸收边缘出现红移.     

纳米TiO2薄膜的制备及自清洁性能研究

通过溶胶一凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备均匀透明的纳米TiO2自清洁薄膜。探讨了薄膜制备的工艺条件，并利用X射线衍射（XRD）、紫外分光光度计对薄膜的晶型、晶粒大小和透光率进行了表征，研究了在紫外光照射下薄膜的光催化性能及亲水性能。结果表明，制得的TiO2薄膜具有较强的自清洁性能。     

TiO2光催化纳米薄膜的晶化处理

TiO2光催化纳米薄膜在400℃～80℃温内恒温退火1h-2h，以消除膜内非晶，提高薄膜光催化活性。热处理前后试样的检测结果表明：退火使TiO2薄膜内非晶晶化，晶粒长大，光响应电流增大。随退火温度的升高，TiO2薄膜出现由非晶斗锐钛矿斗金红石的转变。其中，600℃退火1h的TiO2薄膜为锐钛矿加金红石的混晶结构，光电流密度最大Iuv=41．2A／m^2，光催化活性最好。     

Effect of surfactants on preparation of nanometer TiO2 by pyrohydrolysis

The nanometer TiO2 was prepared by pyrohydrolysis with titanic solution.The effects of species and content of the surfactants on the particle size,morphology and phase of TiO2 were studied by using LPA,XRD and TEM respectively.The results show that it is beneficial to reducing the aggregation of TiO2 particles with adding surfactants to the solution.Nanometer TiO2 powders with the size of 40-55 nm are obtained by adding the anion surfactants in the optimal content of 1.5%(mass fraction).The effect of cationic surfactant for reducing particle aggregation is not as good as that of anion.The crystal phase constitutent of TiO2 is dependent on the temperature of thermal treatment and complete anatase can be achieved after calcining in the temperature range of 350-750℃.     

TiO2组元对RuO2+SnO2+TiO2/Ti阳极涂层微观结构的影响

通过溶胶凝胶(Sol-gel)过程制备了添加TiO2的RuO2 SnO2／Ti纳米涂层钛阳极，并通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、透射电子显微镜(TEM)分析了TiO2组元对RuO2 TiO2 SnO2／Ti电极涂层的微观结构和晶粒尺寸的影响。结果表明：涂层组成物主要为(Ru，Sn，Ti)O2固溶体，在TiO2含量增加、退火温度升高时，该固溶体仍可稳定存在；添加TiO2细化晶粒的效果不显著，但随退火温度的升高，TiO2相对含量较高的涂层中晶粒长大速率较低，即TiO2具备稳定晶粒尺寸的作用；添加TiO2的涂层晶粒外观呈较理想的等轴状。     

TiO2添加对高锰钢堆焊层组织和性能的影响

在Q235钢板上,用不同TiO2含量的高锰钢堆焊药芯焊丝进行堆焊试验。采用扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪等对堆焊层的显微组织进行分析,测试熔敷金属的硬度及耐磨性。结果表明：在耐磨堆焊焊丝中添加TiO2和Al,通过焊接冶金反应原位生成TiAl金属间化合物颗粒,能对堆焊层组织产生细化作用,并能提高堆焊层的硬度和耐磨性。添加0.53%的TiO2堆焊层熔敷金属具有最优的微观组织及耐磨性能;随着TiO2的添加,熔敷金属磨损机制由黏着磨损逐渐转变为磨料磨损。     

Effect of La^3＋ on evolution of TiO2 coating layers on lamellar sericite and their pigmentary properties

TiO2-coated sericite powders were prepared by the chemical deposition method starting from lamellar sericite and TiCl4 in the presence of La3+. After calcination at 900 ℃ for 1 h, the resultant TiO2 nanoparticles on the sericite surfaces exist in anatase phase. The light scattering indexes of the TiO2-coated lamellar sericite powders are dozens of times higher than those of the naked lamellar sericite powders, varying with different contents of La3+. The presence of La3+ in the deposition solution is beneficial to the formation of the small-sized anatase TiO2 nanoparticles. The presence of La3+ also favors the formation of the dense and uniform island-like TiO2 coating layers in a large range of the mass ratio of TiO2 to sericite from 5% to 20%. XPS analysis shows that when La3+ is absent in the reaction solution, TiO2 coating layers anchor on the sericite surface via Ti-O-Si and Ti-O-Al bonds. The presence of La3+ causes the formation of Si-O-La and Al-O-La bonds on the sericite surface and Ti-O-La bond on the surface of TiO2 coating layers.     

溶胶——凝胶工艺制备的TiO2纳米薄膜及其表面结构

采用溶胶—凝胶工艺在玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型ＴｉＯ２ 纳米薄膜， 其颗粒大小在４０ ～８０ ｎｍ 。薄膜的Ｘ 射线衍射分析表明， 当薄膜的厚度小于０ ．４５ μｍ 时， 薄膜中未出现明显的锐钛矿的衍射峰。Ｘ 射线光电子能谱（ＸＰＳ） 和电子自旋共振谱（ＥＳＲ） 的实验结果表明： 薄膜中除含有Ｔｉ， Ｏ 元素外， 还有一定量的来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ 和Ｃａ 元素； Ｔｉ 元素除了以＋ ４ 价形式存在外， 还有一定量的Ｔｉ 以＋ ３ 和＋ ２ 价形式存在。ＴｉＯ２ 薄膜在５３０ ｎｍ附近的宽吸收带也证实了ＴｉＯ２ 薄膜中低价钛元素的存在。     

Ni-P-SiO2(纳米)化学复合镀研究

通过Ni-P化学镀及Ni-P-SiO2(微米)、Ni-P-SiO2(纳米)化学复合镀探讨纳米SiO2颗粒对镀速及镀层性能的影响。结果表明：添加适量的SiO2纳米粒子于镀液中，使镀速上升，所得镀层硬度、耐磨性等性能相对于Ni-P镀层及微米颗粒复合镀层都有显著地提高。     

纳米WC对热喷涂涂层耐磨性的影响

在喷涂材料Fe/WC中添加少量的纳米Ni、纳米CeO2以及不同含量的纳米WC,采用亚音速火焰喷涂方法在Q235钢上制备涂层,通过对涂层组织及性能的检测,探讨纳米WC对涂层显微组织、显微硬度以及耐磨性的影响。结果表明,添加适量的纳米WC可以改善涂层组织,提高涂层的显微硬度及其耐磨性。     

热处理温度对Ni-W-P/TiO2复合镀层微观结构及性能的影响

采用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂复合镀层,基于差示扫描量热法(DSC)结果,确定了复合镀层热处理温度范围为350~550℃。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度测试仪、滑动磨损试验机和电化学工作站等研究了热处理温度对Ni-W-P/TiO₂复合镀层的形貌、组织结构、耐磨性与耐蚀性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,Ni-W-P/TiO₂复合镀层表面变得平整且致密,但热处理温度超过450℃时,镀层表面晶粒变得粗大;截面形貌观察发现,复合镀层与基体结合良好,无明显裂纹;随着热处理温度升高,Ni-W-P/TiO₂复合镀层由非晶态结构向晶态结构转变,在450℃热处理后镀层析出Ni₃P相,此时镀层的显微硬度最大(849.1 HV0.1),平均摩擦系数最小(0.069),磨损速率最低(0.138 mg/min);在400℃热处理后镀层的耐蚀性最好,高于400℃热处理后,镀层的耐蚀性有所下降。     

Electrodeposition of photocatalytic TiO2 film on surface of alumina prepared by anodic oxidation

A new electrochemical method to prepare photocatalytic TiO2 thin film was developed, by which the TiO2 was electrodeposited on surface of alumina by AC electrolysis in solution consisting of K2 [TiO(C2O4 )2] and C2H2O4. The deposited TiO2 thin film was primarily characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive spectrum (EDS) methods. The photocatalytic properties of this film were also studied by the photocatalytic degradation of methyl orange. The results show that the TiO2 film electrodeposited by this method is mainly in amorphous and with a little crystalline component mixed anatase and rutile. The surface of the alumina prepared by anodic oxidation is porous and the TiO2 electrodeposited on it is scattered and incompact. TiO2 thin film fixed on the surface of alumina shows photocatalytic activity to the degradation of methyl orange.