基底表面质量对ZK60镁合金镀镍层性能的影响

镁合金表面镀镍被广泛运用于镁合金工件防腐,而镀层的起泡和脱落严重影响工件的使用寿命。本实验以ZK60镁合金为研究对象,分析了不同工件基底表面质量对镀镍层性能的影响机制。研究表明:基底表面存在的划痕和点蚀坑会显著降低镀镍层质量,引起镀层的起泡和脱落。基底表面的划痕会被保留到镀镍层中,引发镀层变薄,应力集中等问题,增加镀层开裂的几率。点蚀坑中的杂质与镁基底有不同的电化学特性,会导致镀层减薄和结合不牢。因此,提高镁合金工件基底表面光洁度、清除基底表面点蚀坑是提高镁合金镀镍层性能的必要措施。     

单晶/多晶镍轴向拉伸力学性能的分子动力学模拟

为提高航空发动机推重比采用整体叶盘新技术却带来了盘叶连接区域高风险失效问题。本文采用分子动力学对连接区单晶/多晶镍(SPSNi)的力学性能进行模拟,首先通过对比了不同晶态镍拉伸原子图。发现,由于单晶/多晶界面的存在使得拉伸后界面处的非晶化程度加剧,易于孔洞萌生,加剧了SPSNi突然断裂的风险。最后重点研究了单晶/多晶镍的应变率效应与温度效应。当应变率大于1í10_⁸s_^-1小于2í10_¹⁰s_^-1时,SPSNi对加载应变率几乎不敏感,屈服强度小幅上升。超过2í10_¹⁰s_^-1之后,其屈服强度随着应变率的增加而迅速下降。这是因为在高应变率下,SPSNi的FCC原子大规模迅速转变为无序的非晶结构,导致了晶体镍承载能力迅速下降。可以将应变率2í10_¹⁰s_^-1作为SPSNi拉伸变形的阈值。不同温度下,SPSNi屈服强度随温度的增大而线性下降。这是由于在温度的影响下,位错网络的初始镶嵌结构逐渐变得不规则,初始失配应力随着温度的升高而下降。     

不同金属盐对水合肼化学镀镍层耐蚀性能的影响

目的对比研究三种金属盐的化学镀镍层组织和性能,选出最佳金属盐,并开发出一种以水合肼为还原剂的化学镀镍新配方。方法采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)等形貌表征手段,测厚法、质量法等速度表征手段,及盐雾实验和电化学极化曲线测试等耐蚀性表征手段,分别研究硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)、碳酸镍(NiCO_3·2Ni(OH)_2·4H_2O)和氨基磺酸镍(Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O)三种金属盐对Fe基体化学镀镍层形貌、沉积速度和耐蚀性能的影响。结果以水合肼为化学镀镍液中的还原剂,在其他实验条件相同时,镀层形貌依次为硫酸镍最优,氨基磺酸镍次之,碳酸镍较差。采用厚度法计算得到化学镀镍沉积速度,碳酸镍平均镀速为5.33μm/h,氨基磺酸镍为4.83μm/h,硫酸镍为4.00μm/h。耐蚀性能与形貌对应,硫酸镍镀层盐雾实验出现锈点时间最晚,电化学极化曲线测试表明其自腐蚀电位最正,腐蚀电流最小,耐蚀性能最好,而氨基磺酸镍次之,碳酸镍最差。结论将耐蚀性能作为选择金属盐标准,选择硫酸镍金属盐时,化学镀镍沉积速度最慢,此时形成的镀镍层形貌最好,耐蚀性能最佳,因此硫酸镍为水合肼化学镀镍金属盐的最佳选择。     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

镁合金浸锌前处理对化学镀镍层的影响

目的优化出镁合金浸锌前处理的处理液络合剂及工艺条件。方法研究镁合金浸锌前处理处理液的络合剂,确定出适用的络合剂,并在最佳络合剂的条件下,研究前处理液pH值和温度的变化对化学镀镍层的影响。采用电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对化学镀镍层进行耐蚀性评价,并对其微观形貌进行表征,确定出最佳络合剂和工艺条件。结果通过对镀镍层厚度的测量及SEM微观形貌观测,确定最优的前处理液络合剂为苹果酸。在该条件下确定最佳的工艺条件为:pH=10,温度80℃。所制得的化学镀镍层的自腐蚀电位为-0.6 V,与镁合金基体的腐蚀电位-1.47 V相比,提高了0.87 V,腐蚀电流密度由镁合金基体的1.26×10~(-4) A/cm~2下降到1.26×10~(-6) A/cm~2,自腐蚀电流密度降低了2个数量级。镀层的钝化区间在-0.6~0.2 V,且结合力好,外形美观。结论镁合金浸锌前处理处理液的最佳络合剂为苹果酸,最佳工艺条件为pH=10、温度80℃。     

ABS塑料化学镀镍激光无钯活化工艺

化学镀是ABS塑料表面金属化最常用的方法之一,但在施镀前需要使用钯等贵金属对基体进行活化,使其具有催化活性。以NiSO_4与NaH_2PO_2混合配制活化液,涂覆于塑料基体表面,常温放置8~10min后,基体表面形成一层活化层;用激光均匀扫描基体表面,活化层在激光作用下反应生成活性Ni微粒使基体活化,再进行化学镀镍。采用正交试验优化激光活化各参数,通过扫描电镜对各阶段基体表面形貌进行表征,利用能谱和X衍射对活化及施镀后的基体表面成分进行分析,采用高低温冲击法检测镀层结合性。结果表明,当NiSO_4与NaH_2PO_2浓度分别为10g/L和40 g/L,光斑直径为1mm,扫描速率为5 mm/s,涂覆次数为2次时,镀覆效果最好;基体活化后,表面附着一层均匀的平均直径为30nm的活性Ni微粒催化核心;施镀后,镀层均匀致密,结合性较好。     

蜂窝状ZnCo2O4的制备及对AP和CL-20热分解行为的影响

为了研究双金属氧化物在固体推进剂中的催化性能,采用溶剂热法及热退火工艺成功制备出在镍泡沫(NF)上生长的蜂窝状ZnCo_2O_4(honeycombs ZnCo_2O_4,ZnCo_2O_4(HCs)),并通过X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS),傅里叶红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)及N2吸附-脱附测试对其物相组成和形貌结构进行了表征分析。采用差示扫描量热法(DSC)研究了制备的ZnCo_2O_4(HCs)对高氯酸铵(AP)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的催化性能。结果表明,当ZnCo_2O_4(HCs)用量为20%时,ZnCo_2O_4(HCs)/AP和ZnCo_2O_4(HCs)/CL-20最低热分解峰温,分别为575.01,521.55 K。与纯AP和CL-20相比,ZnCo_2O_4(HCs)/AP和ZnCo_2O_4(HCs)/CL-20复合物的放热分解峰温分别提前了101.87,3.73 K,热分析动力学计算表明它们的表观活化能分别降低了17.88,6.23 kJ·mol~(-1)。与文献报道的纳米微晶状(NCs)、纳米线状(NWs)及纳米球状(NSs)ZnCo_2O_4相比,蜂窝状ZnCo_2O_4呈现出良好的催化活性,这可归因于ZnCo_2O_4(HCs)的多孔结构和大比表面积,能够为热分解反应提供丰富的活性位点。     

中国镍资源开发现状与可持续发展策略及其关键技术

镍矿已成为现代航空工业、国防工业以及国民经济不可或缺的战略资源.首先基于世界镍矿资源调查、开发利用现状以及供需矛盾分析,阐述中国镍矿资源特点和资源开发面临的主要问题,提出中国镍矿开发与可持续发展的策略.然后指出循环经济和科技与制度创新并举,提高镍矿资源综合利用水平,是中国镍矿资源开发的发展方向;合理开发国内资源,充分利用海外资源是中国镍矿资源的开发策略.寻找新的镍矿资源是提高资源保有年限的根本;发展边角矿、残矿、贫矿、深井与原位浸出的采矿技术,提高复杂难采矿安全、高效和经济开发,是中国镍矿资源开发与环境保护的重要基础.最后明确红土镍矿开发利用是中国镍矿资源开发的发展趋势.     

全球镍矿资源开发利用现状及供需分析

全球镍矿资源分布极不均衡,近60%的镍资源集中在澳大利亚、新喀里多尼亚、巴西、俄罗斯四国。全球镍资源主要为红土型镍矿和硫化物镍矿,未来镍资源的勘探开发重点将向红土型镍矿转变。在过去的百年里全球镍的价格与全球经济增速一样,呈一定周期性波动,并且二者显示出正相关关系,现阶段镍价刚刚经历一个高峰期,短期内镍价格将呈弱势局面。通过全面分析全球镍矿的资源现状、勘探开发、供需状况、价格等因素的变化趋势,为我国镍矿业的投资、开发、管理提供参考依据。     

接触食品的铝及铝合金制品中有害金属迁移规律的研究

目的对食品加工设备中与食品接触的铝及铝合金制品中锌、铅、镉、砷、铬、镍、锰7种元素的迁移规律进行研究。方法在流通领域进行抽样,设定不同浸泡条件,参照GB/T 5009.72—2003《铝制食具容器卫生标准的分析方法》进行分析。结果发现迁移条件对迁移量的影响与元素的类别有关,在相同条件下,元素不同其迁移量的变化也不同;锌、铬、镍、锰4种元素在高温的条件下较易发生迁移(尤其是锌),并且均表现出在高温环境中时间越长迁移量越高的趋势。结论不同元素受迁移条件的影响不同,在高温条件下较易发生迁移,建议不要将铝及铝合金制品长时间放置于高温环境中使用,以降低各元素发生迁移的风险。