基于人工神经网络预测Ni-W合金镀层的硬度和耐腐蚀性能

目的预测Ni-W合金镀层的硬度和耐腐蚀性能,优化Ni-W合金镀层的电沉积工艺。方法在柠檬酸-硫酸盐溶液体系中直接沉积制备Ni-W合金镀层,并将实验所得镀层数据作为学习样品,利用BP神经网络对建立了Ni-W合金电沉积过程参数对镀层硬度和腐蚀电流密度之间的映射关系。结果低碳钢表面所沉积的Ni-W合金镀层表面均匀致密,与基体结合良好,能够有效地对基体起到保护作用。第二隐层的加入使得3-7-15-2四层网络达到网络收敛的训练次数（1 215 365次）远小于3-7-2三层网络的训练次数（239 950 000次）。四层网络预测所得镀层的硬度和腐蚀电流密度与实验值十分相近,其相对误差≤5.03%。结论 BP神经网络能够准确建立电沉积Ni-W合金镀层的工艺条件和目标性能之间的映射关系,在本文所用的沉积体系和参数范围内,Ni-W合金镀层的显微硬度在296~982HV之间,其硬度最大时所对应的电沉积工艺条件为：p H=7.2,电流密度8 A/dm2,WO42＋浓度为0.46 mol/L。Ni-W合金镀层的腐蚀电流密度在7.3~100μA/cm2范围内。镀层耐蚀性能最好时,即镀层腐蚀电流密度最小时的电沉积工艺条件为：p H=6.4,电流密度0.36 A/dm2,WO42＋浓度为0.34 mol/L。

阵列电极研究F^(-)对铜在5%Na_(2)SO_(4)溶液中腐蚀电化学行为的影响

采用阵列电极技术、扫描电子显微镜、自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗等电化学方法研究F-对铜在5%Na2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响。结果表明:F-使铜表面的腐蚀电流密度增大,自腐蚀电位负移,电化学阻抗降低,铜表面各区域的自腐蚀电位标准方差由21.08增加到28.31,阻抗标准方差由1.431增加到2.071。F-的存在使铜表面的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生明显变化,腐蚀产物膜层由均匀致密分布的颗粒状转变为凹凸不平、疏松的多坑状。说明F-能加剧铜的腐蚀并破坏铜表面腐蚀产物膜层,加剧局部微区腐蚀的发生,铜腐蚀趋于不均匀。

晶粒度与介质中Cl^-浓度对铜表面钝化膜的影响

采用电化学方法以及Mott-schottky理论,研究了两种不同晶粒大小的铜在不同Cl-浓度溶液中的钝化膜形成过程和机理,计算了不同Cl-浓度溶液中铜在0.2V、0.4V两种电位下阳极氧化后钝化膜中的载流子密度。结果表明:铜在不同条件下表面氧化膜的Mott-schottky曲线线性斜率为负,呈现P型半导体的性质,膜中的多数载流子为空穴。随着铜晶粒度的增大和阳极钝化电位的升高,铜表面钝化膜中的受主密度NA降低;随着介质溶液中的Cl-浓度的升高,钝化膜中的受主密度NA不断增大。

阳极钝化电位对黄铜表面钝化膜半导体性能的影响

目的研究黄铜在不同阳极钝化电位下形成的钝化膜的半导体性能。方法通过动电位极化曲线获取黄铜在硼酸盐缓冲溶液中的维钝电位区间,并选取3个钝化电位值对黄铜进行钝化处理,采用电化学阻抗谱和Mott-Schottky半导体理论研究阳极钝化电位对钝化膜半导体性能的影响,并进一步利用PDM模型进行点缺陷扩散系数的计算。结果黄铜在硼酸盐缓冲溶液中有明显的钝化区间,不同钝化电位对应的Mott-Schottky直线斜率均为负值,且点缺陷扩散系数均为10-14数量级。随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的阻抗值不断增加,受主密度降低,平带电位变小,空间电荷层厚度增加。结论黄铜在不同钝化电位下形成的钝化膜均表现出p型半导体的特性,膜中载流子以空穴为主,随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的导电性能变差,耐蚀性能增强,对基体的保护作用更好。

建筑的情感创作与情感阅读

通过对情感在建筑中传达与被阅读过程的描述,指出情感表达对建筑艺术创作有非常重要的意义。最后以安腾和巴拉干的建筑作品为例探讨如何用情感营造诗意空间。

硼酸缓冲溶液pH对黄铜表面钝化膜电化学性能的影响

采用极化曲线、恒电位-时间曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky等方法研究了硼酸缓冲溶液中pH对黄铜表面钝化膜电化学性能的影响。结果表明,在所测pH范围内,黄铜均呈现明显钝化区间;pH为8,8.8和9.5时钝化膜均为多孔膜层,pH为10.5,12.5时钝化膜是致密的膜层;表面钝化膜在不同pH下均具有p型半导体性质,膜阻抗值随pH升高呈现先升高后下降的趋势;pH为10.5时阻抗最大,受主密度最小,钝化膜耐蚀性最好。

电沉积纳米晶体材料再结晶行为研究进展

电沉积纳米晶体材料具有优异的物理及力学性能,其再结晶组织及织构演变特征与传统的粗晶材料明显不同。对近年来国内外对电沉积纳米晶体材料再结晶行为的研究进展进行了总结。

氢气气氛中热处理对Ni-W合金镀层组织和性能的影响

研究了在氢气气氛中,不同的热处理温度对Ni-W合金镀层表面状态、相结构及显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,镀态的Ni-W合金镀层存在一种未知相(2θ≈41.4°),热处理过程中这一未知相消失,同时镀层中析出NiW、Ni_4W等沉淀相。随着热处理温度的升高,镀层的晶粒度逐渐增大,镀层在热处理过程中形成的孔隙逐渐增多。当热处理温度达到1 000℃后,镀层表面出现明显的裂纹,同时镀层中可还原形成单质W。Ni-W合金镀层的显微硬度经热处理后显著增大,热处理温度为500℃时镀层的显微硬度最大,同时镀层具有与镀态Ni-W合金相近的耐蚀性,热处理温度进一步升高后镀层的耐蚀性降低。

酸性硫酸盐电解液中沉积Ni-W合金的动力学

在酸性硫酸盐镀液中,采用循环伏安曲线和计时安培曲线等电化学方法结合Scharifker-Hills模型对Ni-W合金镀层的沉积过程进行了动力学研究。结果表明,Ni-W合金循环伏安曲线存在电流环,在玻碳电极上发生成核过程;电解液中WO_4^(2-)浓度增加会促进镀层晶体形核过程。Scharifker-Hills模型分析结果表明,纯镍在玻碳电极上表现为三维生长的瞬时成核机理。在电解液中加入WO_4^(2-)进行Ni-W合金共沉积时,在较小的过电位下表现为连续形核机制,在较大的过电位下与连续形核曲线略有偏离,表现为连续形核和瞬时形核共存的形核机制。

晶粒度对铜点蚀行为的影响

采用循环极化测试和电化学阻抗谱测试,考察分析了不同晶粒度在不同溶液中对铜点蚀行为的影响。利用光学显微镜、扫描电镜和电化学工作站对不同晶粒度的铜试样在三种溶液中的腐蚀形貌和电化学性能进行表征和测量。结果表明,在含SO42-/HCO3-的溶液体系中铜发生活性溶解型点蚀,且点蚀敏感性随晶粒度减小而增加;在含OH-的碱性环境中,晶粒度减小将促进铜快速形成具有保护性的钝化膜层;SO42-将导致铜在OH-碱性环境中发生钝化膜破裂型点蚀,其点蚀敏感性随晶粒度减小而降低。

消费主义与国外新建筑的消费化

阐述了消费主义及其特征,从消费主义文化出发,评价了当代西方受消费主义文化影响产生的新的建筑现象,探讨了新世纪建筑学多样发展的可能性。

纳米Fe_3O_4-K_2O·3Al_2O_3·6SiO_2·2H_2O金色亮粉复合颗粒改性环氧涂层用于H68黄铜涂层的耐蚀性

利用机械混合的方法制备了纳米Fe3O4-K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O环氧复合涂层,并采用HV显微硬度试验,划格测试,电化学阻抗谱,极化曲线等方法研究了这种新型涂层的显微硬度、附着力和耐腐蚀性能。结果表明,这种具有黄铜色泽的新型复合环氧材料的显微硬度和附着力与环氧涂层相比略有增加,并在人工酸雨介质中具有良好的防腐蚀性能。因此,这种新型复合涂层材料是一种理想的黄铜保护材料。

基于正交试验设计与人工神经网络优化镀铬工艺

提出了一种正交试验设计与人工神经网络相结合的镀铬工艺参数优化方法。样本极差结果表明,对镀铬层的厚度及阴极电流效率影响因素依次为电流密度、电镀时间、电镀温度;且最佳电镀温度为45℃。通过神经网络建立电镀工艺参数与性能之间的模型,预测得出的镀铬层的厚度和阴极电流效率与实际试验的结果接近,训练精度较高,预测值与试验值的相对误差小于1.20%。通过建立镀铬层多指标综合评价模型,对镀铬层的厚度及阴极电流效率两个指标进行综合评价,通过对两个指标权重值的调整,确定镀铬层的综合性能值,得出最优的工艺参数。

镀液pH值对电沉积Ni-W合金镀层结构及其耐蚀性能的影响

采用直流电沉积的方法在低碳钢表面制备了一层Ni-W合金镀层,研究了pH值对电沉积Ni-W合金镀层结构及其耐蚀性能的影响。结果表明:在硫酸盐-柠檬酸镀液体系中可直接沉积一层均匀致密的Ni-W合金层,pH值小于7的镀液沉积得到纳米晶结构的Ni-W镀层;pH值大于7时,镀层为非晶态结构。Ni-W合金层的硬度主要由镀层中W含量所决定,镀液pH值为5.5时所沉积的Ni-W镀层中W含量最高,镀层的硬度最高(753 HV);在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,Ni-W合金层均表现出比低碳钢更低的电化学活性,对基体具有良好的保护作用。在所有的Ni-W合金镀层样品中,非晶态镀层由于表面易发生钝化而具有更加优异的耐蚀性能,其中镀液pH值为7.5时所沉积的镀层具有最优的耐蚀性能。

镁合金在含F^-的NaOH溶液中钝化行为的电化学研究

采用极化曲线、电容-电位曲线、Mott-Schottky分析以及电化学阻抗(EIS)等电化学方法研究了镁合金在含F-NaOH溶液中的阳极钝化行为.结果表明,在-1.2～1.8V的电位范围内,镁合金在含F-的NaOH溶液中发生阳极钝化.所形成的钝化膜表现出n型半导体的导电特性.在0.7～1.8V的电位范围内,随着F-浓度增大,镁合金的阳极极化电流密度呈现出随着电位升高而逐渐增大的趋势,随着F-浓度增大这一趋势逐渐减弱.并且F-浓度的增大使得镁合金表面空间电荷层电容和钝化膜的载流子密度都不断减小.通过极化曲线和电化学阻抗共同说明,在5%的Na2SO4溶液中,NaOH溶液中阳极钝化后的镁合金随着钝化体系中F-浓度的增加其耐蚀性逐渐减弱。

在碱性溶液中Cu-Ni合金镀层钝化膜的半导体性能研究

用电化学方法测量Cu-Ni合金镀层在1 mol/L的NaOH溶液中的Tafel、EIS和Mott-Schottky曲线,研究了镀层钝化膜的电化学性能,并借助点缺陷模型(PDM)计算了钝化膜的受主浓度、平带电位及阳离子空位扩散系数.结果表明:Cu-Ni合金镀层表面钝化膜具有p型半导体性质.受主浓度和平带电位随成膜电位的负移而增大.随着合金镀层Cu含量的增加,受主浓度和钝化膜阻抗减小,钝化膜耐蚀性降低.不同Cu含量的Cu-Ni合金镀层阳极氧化后的钝化膜阳离子空位扩散系数为10-14cm2/s.

纳米SiO_2对低碳钢表面磷化膜的结构和耐蚀性的影响

使用加入纳米SiO_2的低温磷化液在低碳钢表面制备了磷化膜,并对其形貌、成分、厚度、粗糙度以及耐蚀性进行表征,研究了纳米SiO_2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SiO_2不是磷化膜的主要成分,但是在磷化液中添加纳米SiO_2使磷化膜增厚、细化磷化膜晶粒、提高磷化膜致密度,并提高了磷化膜的耐腐蚀性能。当纳米SiO_2的加入量为2g/L时,磷化膜在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性最好,府蚀电流密度为0.231μA/cm^2。

Ca^(2+)和臭氧对A3碳钢表面磷化膜的影响

在低温磷化条件下,在磷化液中加入Ca^(2+)并以臭氧作为促进剂,在A3碳钢表面制备了磷化膜。通过SEM、XRD、EDS、FT-IR以及腐蚀电化学测试等手段对磷化膜进行表征,研究了Ca^(2+)和臭氧对磷化膜的结构和性能的影响。结果表明,在磷化液中添加Ca^(2+)所得磷化膜的质量随着Ca^(2+)浓度的提高而减小,添加Ca^(2+)可细化磷化膜的晶粒、提高磷化膜的致密度和耐蚀性能;溶解在磷化液中的臭氧具有细化磷化膜晶粒和促进晶粒生长的作用,能大幅提高磷化膜晶粒的形核率和磷化膜的主体形成速度。当磷化液的pH=2.70、Ca^(2+)浓度为1.8 g/L、臭氧含量为2.50 mg/L时,磷化膜的质量为5.46 g/m^2,其耐硫酸铜点滴腐蚀时间超过122 s,在5%NaCl溶液中的腐蚀电流为0.50μA/cm^2。

Co-W合金镀层表面氧化膜在碱性体系中的电化学研究

采用电化学手段以及Mott-Schottky理论,并结合氧化膜点缺陷模型(PDM)分析研究了Co-W合金镀层在1 mol·L-1 NaOH溶液中表面氧化膜的半导体性质,并分别计算出了不同W含量的Co-W合金镀层在-0.15,-0.25和-0.35 V三个不同电位下阳极氧化后氧化膜的供体密度、平带电位及氧空穴扩散系数.结果表明,Co-W合金镀层在1 mol·L-1 NaOH溶液中表面氧化膜的Mott-Schottky曲线线性区斜率为正,表现出N型半导体性质;随着阳极氧化电位的升高或合金镀层W含量的降低,氧化膜供体密度ND逐渐增大,导致氧化膜被破坏或发生点蚀的几率升高;随着阳极氧化电位的降低或合金镀层W含量的降低,氧化膜平带电位呈降低趋势,说明其耐蚀性升高;不同W含量的Co-W合金镀层在三个不同电位下阳极氧化后的氧化膜的氧空穴扩散系数为(1.543～8.533)×10-14 cm2·s-1.

阵列微电极研究Nd^(3+)对金属铜在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用阵列微电极技术测量了金属铜的自腐蚀电位、阻抗及表面腐蚀产物膜层载流子密度,并结合扫描电子显微镜,研究了Nd3+对金属铜在3.5%(w)NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响.结果表明,加入Nd3+使得金属铜表面生成的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生了变化,腐蚀产物膜层变薄,腐蚀产物由片状结构转变为粒状结构,颗粒均匀分散分布;Nd3+的存在使得金属铜表面各区域的电位方差由0.034下降为0.026,阻抗标准方差由32805下降为6940,电位及阻抗分布趋于均匀化,有利于抑制局部腐蚀的发生;并且加入Nd3+将造成金属铜表面绝大部分区域腐蚀产物膜层的半导体类型由n型转变为p型,表面腐蚀产物膜层载流子密度标准方差由1.89×1017上升为4.10×1017,载流子密度分布趋于不均匀.