不同结构纳米晶镍钴合金的力学性能

采用直流电沉积方法制备晶粒尺寸为15 nm的Ni-49.2%Co(质量分数)和16 nm的Ni-66.7%Co(质量分数)合金。采用XRD、TEM和MTS?810万能材料试验机对其微观结构和力学性能进行分析。结果表明：两种合金分别是单相FCC结构和FCC与HCP共存的双相结构。固溶强化和晶粒细化的作用使两种Ni-Co合金都具有很高的抗拉强度;且Co元素的引入降低材料的层错能,提高其应变硬化能力,使Ni-Co合金的塑性也明显提高;Ni-49.2%Co合金的抗拉强度(σb )和断裂伸长率(δ)分别为1650 MPa和9%,Ni-66.7%Co合金的σb和δ分别为2200 MPa和12%。Ni-66.7%Co合金中FCC和HCP结构相互协调,在变形过程中释放内应力,使材料应变硬化能力得以保持,所以获得更高的强度和塑性。     

Ni-金刚石复合共沉积过程研究

利用复合电沉积技术制备了Ni-金刚石复合镀层,研究了溶液中微粒悬浮量对复合量的影响,并从两步吸附、微粒传输及界面作用力等不同角度初步探讨了金刚石微粒进入镀层的共沉积过程。结果表明:在研究范围内,随溶液中金刚石微粒悬浮量的提高,镀层中微粒复合量先升高而后缓慢降低。Ni-金刚石复合镀层的形成与N.Guglielmi的两步吸附模型及Yeh的微粒传输模型不完全吻合。分析认为,金刚石微粒与镍金属的共沉积分2个阶段,第1阶段,微粒依靠搅拌作用传输至电极表面,第2阶段,微粒在高场强协助下通过界面作用力的作用逐渐被沉积金属埋覆。     

无模板交流电沉积法制备金纳米/微米线

采用交流电沉积法,在预制备的铂电极对之间可以获得不同形貌的金纳米结构。通过控制实验条件,如交流电频率、电镀液浓度等,可沉积出直线型金纳米线。利用示波器监测电路电流控制电路的通断,可以使沉积出的金线接通电极对。通过TEM观察和伏安特性测试,使电沉积金线为单晶结构且具有较低的电阻率 (7.8×10-7 Ω·m),交流电沉积法生长金线在微/纳连接和生物/化学传感器中具有潜在的应用。     

脉冲电沉积SiC/TiN颗粒增强Ni-Mo纳米复合镀层研究

采用脉冲电沉积技术在6061铝合金表面制备SiC/TiN颗粒增强Ni-Mo纳米复合镀层。通过在镀层中引入SiC、TiN纳米颗粒并改变电沉积的平均电流密度和占空比,调控复合镀层的微结构,探讨纳米颗粒增强涂层的成膜过程与晶粒细化机理,研究复合镀层的组织结构与耐蚀性、耐磨性的关系。结果表明:双纳米颗粒的加入使镀层结构由锥状向胞状转变,晶粒尺寸由29.86 nm减小至22.79 nm。其中在电流密度为8 A·dm~(-2),占空比为20%时制备的镀层最为均匀致密且Si C/Ti N颗粒复合量最高,分别为1.3%和3.1%(质量分数)。镀层具有典型的fcc结构且呈现出(111)择优取向,纳米颗粒均匀分散在Ni-Mo基体中。Tafel极化和浸泡试验研究表明Ni-Mo复合镀层的腐蚀电流密度为7.08μA/cm~2,相比之下在电流密度为4、8和12 A·dm~(-2)和占空比为40%、60%下制备的Ni-Mo/Si C-Ti N纳米复合镀层腐蚀电流密度分别为4.68、4.12、5.75、4.37和5.53μA/cm~2,分别降低了34%、42%、19%、38%和21%。研究发现在电流密度为8 A·dm~(-2),占空比为20%下制备的纳米复合镀层表现出最好的耐蚀性。与Ni-Mo镀层相比,SiC/TiN颗粒的引入显著地提升了镀层耐磨性。此外,还对脉冲共沉积机理进行了讨论。     

离子液体电沉积铝添加剂的研究进展

离子液体作为一种新型绿色室温电解质,具有蒸气压低、挥发性小、电化学窗口宽等优点,是电沉积Al的理想选择.但是采用离子液体电沉积Al,当沉积时间较长、电流密度较大时,沉积层的晶粒粗大,表面较为粗糙,甚至会出现树枝状沉积,容易剥落,严重影响到Al沉积层的质量与性能.离子液体添加剂可显著改善Al沉积层光亮度、平整度、致密度以及耐腐蚀性能.综述了添加剂对离子液体电沉积Al的影响,重点介绍了添加剂对Al沉积层微观结构、离子液体物理性质、Al沉积层耐腐蚀性能的影响,以及添加剂在离子液体电沉积Al中的作用机理.添加剂通过优化离子液体电导率、黏度等电化学性能与离子放电条件,来控制Al晶粒的形核与生长,从而调整晶粒的形核位置、细化晶粒尺寸、择优晶粒取向,甚至一些无机氯化物添加剂可与Al形成合金,最终获得光亮、平整、致密且耐蚀性能优异的Al沉积层.添加剂在离子液体电沉积Al中主要起整平剂与光亮剂的作用.最后,分析展望了添加剂在离子液体电沉积Al中的应用前景及未来的研究重点.     

电沉积方式对Ni-CeO_2纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声辅助脉冲电沉积制备Ni-CeO2纳米复合镀层,研究电沉积方式对纳米复合镀层表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜分析其磨损机理。结果表明:电沉积方式对Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒尺寸和性能有较大影响;当超声波引入脉冲电沉积过程时,超声波的强力搅拌作用和超声空化效应能促进CeO2纳米颗粒在镀层中均匀分布,进一步减小镀层的晶粒尺寸,明显提高镀层的显微硬度,从而改善镀层的摩擦磨损性能;Ni-CeO2纳米复合镀层的摩擦磨损性能均优于纯Ni镀层的;而超声辅助脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒更加细小、显微硬度最高,其摩擦因数最低,耐磨损性能最佳。     

超疏水超亲油Cu-Ni复合镀层的制备及油水分离应用

针对目前超疏水超亲油表面制备工艺复杂、成本高等问题,采用工艺简单、可控性强的电化学沉积法制备出不锈钢网基底超疏水超亲油表面。通过在不锈钢网表面进行铜镍共沉积,得到一种叶片状的微纳米级粗糙结构,再利用正十二硫醇乙醇溶液对镀层进行表面修饰,最终获得超疏水超亲油Cu-Ni复合镀层。利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对镀层表面微观形貌、浸润性以及化学元素组成进行表征分析。结果显示,制备的Cu-Ni复合镀层水接触角为155°±2°,油接触角为0°。对润滑油油水分离效率高达98%,且连续分离2 h后,分离效率仍高于95%,表现出稳定高效的油水分离性能。该制备方法耗时短、成本低,有潜力应用于规模化工业生产。     

SiC对Ni-W合金耐蚀耐磨性能的强化作用

为提高严苛海洋环境下金属机件的服役性能,本文通过电沉积方法制备了Ni-W和Ni-W/SiC复合镀层。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）等技术研究了SiC对Ni-W合金微观结构和性能的影响,采用电化学方法研究了复合镀层在3.5% NaCl溶液中的耐蚀性能,以探讨其海水综合防护性能。研究表明,经表面处理的SiC可诱导形核促进晶体生长,使Ni-W合金晶粒变细,镀层完整致密。SiC纳米颗粒均匀分布在Ni-W/SiC中,可有效提高镀层硬度及耐磨性,同时Ni-W/SiC也具有比Ni-W合金更好的耐蚀性能,在多因素交互作用的海洋环境中将具有更长的防护寿命,具有良好的应用前景     

烧结钕铁硼表面复合电沉积氧化石墨烯镀锌层

目的烧结钕铁硼(NbFeB)是一种应用范围非常广泛的多孔磁性材料,由于多孔结构易发生腐蚀,需在其表面制备相应的镀层进行防护。方法利用电沉积法将提前制备的氧化石墨烯(GO)与镀锌溶液混合,在NdFeB基体表面电沉积制备出锌镀层与氧化石墨烯复合镀锌层。结果镀锌液中,氧化石墨烯(GO)的浓度、阴极电流密度以及搅拌速度,对复合镀锌层的表面微观形貌具有一定的影响,同时一定浓度的氧化石墨烯(GO)可以改变镀层的生长取向,Zn/rGO的优先生长晶面由(100)变成(002)。膜层的微观形貌从纯锌紧密堆积在一起的凸起晶粒变成了Zn/rGO的纳米片状形貌。交流阻抗和动电位极化曲线结果表明,镀Zn层和Zn/rGO复合镀锌层经过3.5%Na Cl溶液中浸泡后,Zn/rGO纳米复合镀层的耐腐蚀性能明显增加。结论相比于单一的镀锌层,Zn/GO复合镀锌层的耐腐蚀性明显增加。     

表面抗菌不锈钢的研究进展

抗菌不锈钢是一种新型的抗菌材料,拥有抗菌性强、耐高温塑性好、自身无菌等良好的特性,在医疗、食品、公共卫生等领域有很好的应用前景.在实际应用中,抗菌不锈钢主要应用其表面的抗菌性能,因此,表面抗菌不锈钢较之其他产品有更高的研究价值.综述了表面抗菌不锈钢的研究进展,主要包括表面涂层型抗菌不锈钢和表面改性型抗菌不锈钢的制备工艺,以及不同类产品的抗菌能力.结果表明,目前表面抗菌不锈钢在制备及使用过程中所面临的问题主要是对生产设备和技术要求高,产品耐磨性差,当前的技术难以达到大量制备表面抗菌不锈钢的要求.结合电沉积法的特点及扩散特性,以及利用电沉积扩散法在制备抗菌不锈钢方面的应用情况,指出利用电沉积扩散法在不锈钢基体表面制备抗菌镀层将是未来制备表面抗菌不锈钢的主要发展方向.