模板制备钛基铂多孔薄膜的形貌观察

铂多孔薄膜是很好的催化剂.本文以自制的季胺盐型木质素为模板,用热分解法在钛板制备而成铂薄膜.采用SEM分析表明,所制备的铂薄膜具有多孔性特点.采用添加不同含量的季胺盐型木质素,可以获得多级孔,甚至网络结构的铂多孔薄膜.400℃处理的样品具有较大面积的表面空洞区域,也有更加明显的网状的多孔结构.     

pH响应性聚合物抗菌涂层的制备及性能研究

目的 制备一种具有pH响应性的智能聚合物抗菌涂层,能按需实现涂层从防污到杀菌功能的转换.方法 以季铵盐甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛烷基溴化铵(DMAEMA-8C)、对-(2-甲基丙烯氧乙氧基)苯甲醛(MAEBA)和甲基丙烯酸异辛酯(EHA)作为共聚单体,通过自由基聚合制备了一种季铵盐聚合物PMQE-CHO,并将其利用浸涂技术在不锈钢316L(SS)表面制备季铵盐聚合物涂层SS-PMQE-CHO.随后,使用PEG-NH2对季铵盐涂层SS-PMQE-CHO表面进行接枝改性,得到pH响应性聚合物涂层SS-PMQE-PEG.对涂层的基本性能进行了表征.通过大肠杆菌和荧光素偶联的牛血清白蛋白(FITC-BSA)的附着力测试,评估涂层的防污和抗菌性能.利用抗菌实验表征涂层在不同pH条件下的抗菌效果.进行体外细胞毒性分析和溶血试验,评估涂层的生物相容性.结果 涂层结构致密规整、机械性能优异,具有良好的生物相容性和低溶血率,并且可以有效地防止BSA和大肠杆菌的粘附.在菌液里培养10 h后,涂层SS-PMQE-PEG-30和SS-PMQE-PEG-40表面的细菌与SS表面的细菌相比,分别减少了94％和96％.此时,PEG显示出有效的防污作用.在菌液里培养24 h后,菌液的pH值降低.涂层SS-PMQE-PEG-30和SS-PMQE-PEG-40的功能从防污转化为杀菌,杀菌效率分别为93％和92％.即使是在PBS中浸泡两周后,涂层仍呈现出良好的功能转化性能.结论 在正常条件下,涂层SS-PMQE-PEG中的PEG可以有效抵抗蛋白质和细菌的粘附.当涂层附近的微环境变为弱酸性时,席夫碱键发生断裂,此时涂层底部的杀菌层暴露出来,以杀死细菌并抑制感染的发生.     

一种复合型咪唑啉缓蚀剂

以油酸和二乙烯三胺为原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,在50℃、5%的盐酸溶液中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子进行研究,得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体,咪唑啉季铵盐与I-复配比为1∶1(质量比)时,缓蚀剂的缓蚀效果最佳。在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了测量。这种缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99%以上,比单独用咪唑啉季铵盐缓蚀效率提高了0.7%。     

铂铝涂层高温氧化的影响因素研究

研究比较沉积热障涂层和无热障涂层的镍基高温合金铂改性铝化物涂层在900,1000和1100℃空气中高温氧化生成的氧化铝层表面形态和断面结构。发现低铂含量涂层氧化初期热生长层(TGO)表面有放射状裂纹形成和长大,造成氧化铝的局部脱落,并在TGO与铂铝涂层界面形成空洞。涂层900℃循环氧化300h后TGO内部均形成空洞。而在1100℃氧化时,TBC陶瓷层的存在改变了两种铂铝涂层TGO的内应力变化趋势,升高温度使TGO厚度迅速增大,涂层寿命迅速下降。     

不同载荷下镍基自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能

为了拓展所制备的镍基自润滑耐磨复合涂层的应用领域,基于前期研究基础,在HT-1000型高温摩擦磨损试验机研究涂层在300℃不同载荷下的摩擦磨损行为,利用SEM和EDS对磨损表面进行了形貌观察与成分分析,研究其摩擦磨损机理。结果表明:该复合涂层的摩擦系数及磨损率都随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势;当载荷较低(2 N)时,涂层的磨损表面出现少量分散的磨屑;在中等载荷(5 N)下,磨损表面光滑平整,涂层中的润滑颗粒被挤压出磨损表面形成润滑膜,导致涂层具有良好摩擦磨损性能;随着载荷的增大,达到10 N时,磨损表面出现犁沟及部分由于硬质相碳化物和润滑颗粒剥落而形成的凹坑。     

熔渗反应合成铝基表面Al_3Ti/Al复合涂层

采用Al-Ti体系,通过熔渗结合原位反应法制备出Al基表面Al_3Ti/Al复合涂层,研究了涂层的微观结构、相组成、过渡层形貌及显微硬度分布。结果表明:熔渗温度由700℃增加至800℃,涂层中Al_3Ti颗粒长大,分布更加均匀,形状由近球形转变为短棒状,同时有少量Al_3Ti相扩散至Al基体内部形成粗针状形貌。不同熔渗温度下,Al_3Ti/Al复合涂层和Al基体在界面处均形成良好的冶金结合。Al∶Ti摩尔比为5∶1时,涂层中Al_3Ti颗粒数量较多,团聚现象严重,涂层致密度较低;随着Al∶Ti摩尔比增加到7∶1,Al_3Ti颗粒数量减少,尺寸减小至5～8μm,分布更加均匀,涂层致密度显著增加。不同成分复合涂层硬度均显著高于基体,并随Al_3Ti含量增加而升高,最高可达180 HV,为Al基体硬度的3.9倍。     

抛光处理铂铝粘结层的高温氧化

采用电镀和渗铝方法制备镍基合金的铂改性铝化物粘结层,并对涂层表面进行1 μm表面抛光处理,研究1 100 ℃空气循环高温氧化生成的氧化铝层的表面形态和断面结构.结果表明,抛光处理可有效地抑制低铂含量涂层的表面脊背和凸起形成,压制高铂含量涂层的生长层起伏.同时,量化研究表明,样品经抛光处理后,氧化铝生长层的均平方根起伏系数(RMS)在氧化至1 000 h时约为1.5,线性长度起伏(L/L0)在氧化前后基本保持恒定,而表面起伏波长随时间呈增大趋势.抛光处理后涂层的氧化铝粘结性能较好,并具有较低的氧化铝生长速率.     

WC颗粒增强Ni基合金复合涂层的热处理组织变化

制备了Ni60B合金激光熔覆涂层、微米WC颗粒增强Ni60B合金激光熔覆涂层(WCm)和纳米WC颗粒增强Ni60B合金激光熔覆涂层(WCn),模拟干滑动磨损温升和磨损时间对激光熔覆涂层进行了100～900℃不同温度下的热处理,用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射技术等分析了原始激光熔覆涂层的组织以及在不同温度处理后涂层的组织变化,研究了仅在热的作用下,有无WC颗粒强化对涂层组织变化的影响,以及微米WC和纳米WC不同颗粒增强对镍基合金涂层组织变化的作用。分析结果表明:激光熔覆Ni60B涂层随温度上升到700℃,Cr、Fe、C元素发生扩散,碳硼化物形态变化并发生晶型转变,在900℃时才有相析出现象。WCm涂层和WCn涂层随着温度的升高,Ni基固溶体中出现W和Cr、Fe、C的脱溶,各种形态的碳化物组织将发生不同形式的转化。纳米WC的加入使得WCn涂层组织过饱和度增大,出现上述变化的温度降低。     

新型溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2陶瓷涂层及其组织结构

采用新型溶胶-凝胶法,即在氧化铝溶胶中引入氧化锆陶瓷粉末制成复合浆料,在不锈钢表面制备了Al2O3-ZrO2陶瓷涂层,对涂层的显微组织、成分分布、相组成以及化学结构进行了研究.研究结果表明:该方法制备的涂层,厚度大大高于普通溶胶-凝胶法制备的涂层,涂层中形成了一种复杂的氧化铝网络结构,氧化锆颗粒被包覆在其中.最后,分析...     

阴极等离子电解制备抗氧化涂层

目的 通过对阴极等离子电解放电机制进行讨论,提出大面积沉积复杂形状试样的解决办法.方法 在电解液中添加表面活性剂和氯铂酸制备Pt颗粒弥散的复合涂层,通过测试电流密度-电压曲线,分析气膜放电机制,通过扫描电子显微镜对涂层的表面、截面形貌进行分析表征.结果 在电解液中添加表面活性剂或者在阴极区施加微珠,使气膜层更均匀,同时降低了沉积涂层的电流密度.随着Pt含量的增加,涂层孔隙率逐渐降低.涂层中弥散的Pt颗粒起到了弥散增韧的作用,提高了涂层的断裂韧性和抗剥落性能.结论 实现了在大面积复杂形状试样上制备陶瓷涂层,并通过在涂层中弥散Pt颗粒提高了涂层的致密性.     

电化学法制备Fe/Pt多层膜的工艺研究

通过电化学沉积法制备Fe/Pt多层膜。分别以FeSO4.7H2O和H2PtCl6.6H2O作为Fe2+源和Pt4+源,配置Fe/Pt摩尔浓度比为100:1混合溶液,调整其pH值为2.5。然后以铂片为阳极,以纯铜片为阴极,接通脉冲电源,调节电位、换向时间等参数实现Fe、Pt的反复沉积,获得Fe/Pt多层膜。结果表明,变换富Fe层沉积电位对多层膜的表面形貌有一定影响。在富铂层沉积电位为-2V,沉积6min和富铁层沉积电位为-5V,沉积3min,循环4个周期得到的多层膜的Fe/Pt原子比接近3:1。将此多层膜在550℃热处理30min之后,其矫顽力从5.12kA/m增大至42.18kA/m,饱和磁化强度从43.1kA/m增大至459.1kA/m。     

时间参数对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层结构的影响

为了分析微弧氧化时间对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合法)制备的二氧化钛涂层结构和形貌的影响，采用X射线衍射、SEM及附带的能谱(EDS)对涂层的结构、形貌和元素组成进行了分析，采用MH-3型硬度计对涂层表面的硬度进行了测试。结果表明：微弧氧化时间是影响复合氧化法制备多孔二氧化钛表面涂层形貌、结构、硬度和钙磷原子比的主要因素之一。随着微弧氧化时间的延长，涂层表面的微孔孔径增加，凹凸起伏变得明显，涂层中金红石相增加，锐钛矿相减少，表面硬度增加，钙磷原子比也发生了变化。可控制微弧氧化时间得到结构较为理想的多孔二氧化钛梯度涂层。     

钙盐浓度对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响

为了分析微弧氧化电解液中钙盐浓度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响，利用X射线衍射、扫描电镜及附带的能谱对涂层的表面相结构、形貌及元素组成进行了观测与分析，利用图像分析软件对涂层表面孔隙率进行测试。结果表明：复合氧化法制备的多孔二氧化钛涂层表面均含有单质钛、锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛：钙盐浓度的变化对涂层表面结构有一定影响，随着钙盐浓度的增加，涂层中锐钛矿型二氧化钛相对含量减少，金红石型二氧化钛相对含量增加；涂层表面的钙、磷元素含量降低，钙磷原子比增加：在所选钙盐浓度下，表面孔隙率的变化不十分显著。     

溶液温度对医用Mg-Li—Ca合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响

考察不同磷化液温度对Mg-Li-Ca合金表面锌钙磷酸盐转化膜质量和耐蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜、电子探针、能谱仪、X射线衍射和傅里叶红外光谱研究转化膜的表面形貌、化学成分和物相,采用析氢腐蚀实验和动电位电化学技术以及电化学阻抗研究磷化液温度对 Mg-Li-Ca 合金表面磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响。结果表明：当溶液温度低于45℃时,膜层主要由Zn和ZnO组成,而当温度高于50℃时,膜层的主要相为Zn3（PO4）2·4H2O、少量的Zn和ZnO;在55℃温度下制备的磷酸盐转化膜的耐蚀性能最好;在40~50℃下制备的膜,由于镁基体与锌之间形成的电偶腐蚀而加快了其析氢速率。     

纯钛表面两步电化学法制备载银多孔涂层

在医用纯钛表面先采用阳极氧化法制备TiO2纳米管预涂层,然后通过AgNO3溶液浸泡和紫外光照射处理实现银颗粒在预涂层上的固定,再经过微弧氧化处理制备出载银多孔涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、载银量、银元素纵向分布及特征进行了表征,并通过金黄色葡萄球菌检验了涂层的抗菌性能。结果表明:两步电化学法可以在纯钛表面制备出含银量较高的多孔涂层,涂层中银元素大部分以纳米颗粒形式存在,涂层表面和最外层Ag元素主要以氧化物的形式存在,而沿涂层法向向内Ag单质与Ag氧化物共存,且涂层具有良好的抗菌性能。     

Ti-6Al-4V微弧氧化陶瓷膜微观结构与组成研究

在NaAlO2，Na3PO4混合电解液中，利用微弧氧化（MAO）技术在Ti-6Al-4V合金表面制备了氧化物陶瓷膜。用扫描电镜（SEM），能量散射谱仪（EDS），X射线光电子能谱仪（XPS）对氧化物陶瓷膜的微观结构与组成进行了分析。结果表明：微弧氧化陶瓷膜表面和界面均呈现多孔结构，表面孔径大小差别较大，界面孔径大小差别较小，氧化膜界面处较规则地平行排列着一些长丘陵状突起；氧化膜疏松层与致密层无明显界限，氧化膜与基底以犬牙交错状结合。EDS分析结果表明，氧化膜表面、界面均由Ti，Al，P，V元素组成，Al元素易在表面富集，P元素易在界面富集。XPS分析结果表明，氧化膜表面、界面存在TiO2，Al2O3，TiAl2O5等相，P元素均以PO4^3-形式存在；氧化膜界面处存在V2O5相，而表面并不存在V元素。     

Formation and Characterization of Titanium Modified Aluminide Coatings on IN738LC

Up to now, the aluminide coatings used to protect industrial components at high temperature and corrosive environments have been modified by Pt, Cr, Si and Ni. In this investigation, aluminide coatings were modified by titanium and the microstructural feature and formation mechanism were evaluated. The coatings were formed on a Ni-based superalloy(IN738LC) by a two stage process including titanizing at first and aluminizing thereafter. Pack cementation titanizing performed at temperatures 950℃ and 1050℃ in several mixtures of Ti, Al2O3 and NH4Cl. At the second stage,aluminum diffused into surface of the specimens by an industrial aluminizing process known as Elcoatl01(4 hrs at 1050℃C). The modified coatings were characterized by means of standard optical microscopy, scanning electron microscopy,energy dispersive spectroscopy and X-Ray diffraction methods. The results show that Ti in the coatings is mainly present in the form of TiNi and Al67CrsTi25. Titanium modified coatings grew with a mechanism similar to simple aluminizing; this includes inward diffusion of Al from the pack to the substrate and then outward diffusion of Ni from the substrate to the coating. The advantages and characteristics of this two-stage modified coating is discussed and the process parameters are proposed to obtain a coating of optimum microstructure.     

Hydroxyapatite coating on pretreated CoNiCrMo prosthesis

1 INTRODUCTIONCo-alloys arei mportant metallic medical mate-rials for tribologically loaded knee , hip joints andtheir fixation parts ,as shownin Fig.1 ,due to ex-cellent mechanical , tribological and corrosion-resistant properties[1]. A bioactive ceramic coat-ings ,especially hydroxyapatite( HA) coating, onmetallic prostheses is a promising approachfor i m-proving its osteoconductivity and bone-bondingability[2 11]. Nowadays ,some plasma sprayed HAand other bioceramic coatings on metall…     

锌锶共掺杂TiO_2多孔涂层的抗菌及生物相容性

为改善钛的抗菌性能和生物活性,采用微弧氧化(MAO)技术在纯钛表面制备了锌掺杂TiO_2涂层(M-Zn)、锶掺杂的TiO_2涂层(M-Sr)和锌锶共掺杂TiO_2涂层(M-Zn/Sr)。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的涂层的组织结构和成分进行分析;采用平板计数法研究了涂层的抗菌性能;利用细胞荧光染色和甲基噻唑基四唑(MTT)的方法探究了细胞在材料表面的生长状况。结果表明:形成的TiO_2涂层都是典型的多孔结构,主要由金红石和锐钛矿相组成,锌、锶的掺杂对涂层形貌影响不大。M-Zn/Sr涂层中锌、锶的原子数分数分别为7.9%和1.7%。M-Zn及M-Zn/Sr涂层大肠杆菌展现了良好的抗菌性能,抗菌率接近100%。M-Zn、M-Sr和M-Zn/Sr均能促进成骨细胞增殖,M-Zn/Sr涂层具有抗菌和细胞增殖的双重功能。     

离子束溅射制备Co／Pt多层膜的结构

采用高角Ｘ射线衍射（ＨＸＲＤ）和ＴＥＭ研究用离子束溅射（ＩＢＳＤ）技术制备的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶体结构和显微组织形貌，结果表明：Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶体结构与Ｃｏ、Ｐｔ层厚度ｔＣｏ、ｔＰｔ密切相关。当ｔＣｏ＜ｔＰｔ＜２１０时，Ｃｏ、Ｐｔ层为共格ｆｃｃ结构，随ｔＣｏ、ｔＰｔ增加，逐渐向非共格关系转变，同时，Ｐｔ、Ｃｏ层晶格发生了严重畸变。ＴＥＭ发现Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的组织形貌明显受基底影响，与沉积在Ｓｉ基底表面上的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜相比，沉积在ＮａＣｌ上的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶粒出现择优取向且呈条纹状分布，晶粒明显粗化