Zn/纳米CeO_2复合镀层的制备及电化学性能研究

纳米粒子具有一系列特殊的性能,采用电镀的方法在镀层中添加纳米颗粒可改善镀层的某些性能。利用纳米稀土氧化物在基体相中的补强作用以及可能赋予镀层某些新性能的特点,采用复合电镀的方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数。采用电化学方法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性。结果表明:复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,且镀层耐蚀性能比相同电镀条件下制得的纯锌镀层有所提高。

Zn/纳米CeO_2复合镀层的制备及其性能研究

采用电镀方法制备了Zn/纳米CeO2复合镀层,分析了镀液中CeO2颗粒悬浮量、阴极电流密度和镀液温度等因素对复合镀层中纳米CeO2复合量和膜层质量的影响,用正交试验法优选了各工艺参数。采用电化学方法和浸泡法研究了Zn/纳米CeO2复合镀层的耐蚀性。结果表明,相对于纯镀锌镀层,复合镀层晶粒细小,平整光滑,显微组织均匀、致密,并且镀层耐蚀性能有提高。

超声条件下脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的高温抗氧化性

在脉冲电沉积过程中通过施加超声波制备Ni-CeO2纳米复合镀层,利用SEM、XRD等分析方法,研究Ni-CeO2纳米复合镀层的高温抗氧化性能。结果表明:共沉积的CeO2纳米颗粒使基质金属Ni的晶粒尺寸减小,而超声波的引入进一步促使晶粒细化;弥散分布在镀层中的CeO2纳米颗粒有效降低纳米复合镀层氧化质量的增量;纳米颗粒以及超声波的晶粒细化作用均显著提高纳米复合镀层的高温抗氧化性能;与无超声作用相比,超声条件下脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层晶粒细小、氧化质量的增量少;在CeO2添加量为40g/L时,所制备的纳米复合镀层的高温抗氧化性能最高。

纳米CeO_2/Zn复合粉末的高能球磨法制备与表征

采用高能球磨法制备了用于热浸镀锌的纳米C eO2/Zn复合粉末,并利用X射线衍射(X-ray d iffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoe lectron spectroscopy,XPS)、透射电镜(T ransm iss ion e lectron m i-croscopy,TEM)、扫描电镜(Scann ing e lectron m icroscopy,SEM)以及能谱分析(X-ray energy d ispers ive spec-trum,EDS)等方法,对复合粉末的显微结构、表面成分、晶粒大小、微观形貌以及元素分布进行了研究。结果表明,随着球磨时间的延长,纳米C eO2硬团聚体逐渐解聚,Zn晶粒不断细化,形成层片状复合粉末;球磨120 m in后纳米C eO2粒子分散良好,呈理想的单个均匀弥散分布状态包覆在Zn颗粒上形成近似球形的复合粒子,其粒径分布均匀。

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。

超声场中脉冲电沉积Ni-CeO_2纳米复合镀层的耐蚀性

在超声场中用脉冲电沉积法制备了Ni-CeO2纳米复合镀层,考察了镀层中CeO2含量及表面形貌,研究了镀层在10wt%HCl溶液中的耐蚀性,分析了超声作用下脉冲参数对镀层耐蚀性的影响.结果表明:脉冲参数和超声波对镀层中CeO2含量和微观组织均有影响,适宜的脉冲参数可以提高镀层中CeO2含量,细化镀层晶粒,而超声波可促使镀层晶粒进一步细化;Ni-CeO2纳米复合镀层的耐蚀性与镀层中CeO2含量、镀层晶粒大小及组织致密程度有关;在占空比0.2、脉冲频率1000Hz时超声作用下制备的镀层中CeO2含量较高,镀层晶粒细小、组织致密,腐蚀速率最低,表现出优良的耐蚀性.

电沉积工艺参数对Ni-TiN-CeO_2二元纳米复合镀层中粒子复合量的影响

采用超声-脉冲电沉积法制备了Ni-TiN-CeO2二元纳米复合镀层,研究了工艺参数对镀层中CeO2及TiN粒子复合量的影响,并对镀层的表面形貌及成分进行了测试和分析。结果表明,超声-脉冲电沉积Ni-TiN-CeO2纳米复合镀层的最佳工艺参数为阴极电流密度4A/dm2,TiN粒子添加量15g/L,CeO2粒子添加量40g/L,正向脉冲占空比20%,超声波功率180W。在该工艺条件下,可获得CeO2质量分数为3.3%、TiN质量分数为4.4%的Ni-TiN-CeO2二元纳米复合镀层。同时,TiN与CeO2二元纳米粒子的加入,充分发挥了两种纳米粒子复合的协同效应,优化了粒子与基质金属的共沉积方式,大大改善了镀层质量。

纳米CeO_(2p)/Zn-4.5%Al复合材料的高能超声制备及其力学性能

设计一套高能超声搅拌装置,并在氩气氛保护下,通过对纳米CeO2进行预处理及控制工艺参数,用该装置制备了CeO2质量分数分别为1%～6%的纳米CeO2p/Zn-4.5%Al复合材料。用SEM观察颗粒的分散情况,测试材料的室温拉伸性能。结果表明:所设计的装置结构合理、超声作用效果佳;纳米CeO2可以单粒分散入基体合金中;随着CeO2质量分数的增加,复合材料的抗拉强度和弹性模量明显高于基体合金,伸长率则降低;复合材料的断裂机制为脆性断裂。

Ni-CeO_2纳米复合镀层的摩擦磨损性能

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中加入平均粒度约为10nm的CeO2颗粒的方法在Ni基上制备了Ni-CeO2纳米复合涂层。XRD和SEM/EDAX分析结果表明,CeO2纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中,由于纳米CeO2颗粒的加入,Ni-CeO2纳米复合涂层的择优取向由单Ni镀层的(200)变为(111),在镀层中起弥散强化作用的CeO2同时细化了基体Ni的晶粒尺寸,使得与单Ni镀层相比,Ni-CeO2纳米复合镀层表现出了更高的硬度、低的摩擦系数和更好的耐磨性能。

CeO_2对Zn-Ni/CeO_2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响。结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的"饼干"结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好。

Cu-Sn-P-ZnCr_2S_4(CdCr_2S_4)纳米复合镀层的性质和组成研究

为了获得耐蚀性能优异的复合化学镀层,利用中性化学复合镀技术,在A3碳钢片表面制备了金黄色光亮致密的Cu-Sn-P-ZnCr_2S_4和Cu-Sn-P-CdCr_2S_4纳米复合化学镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层外貌;以称重法测定厚度;通过5％NaCl溶液、1％H_2S气体加速腐蚀试验、抗粘性试验及室温氧化试验等多种手段测定了其性能;用X射线光电子谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)测定了其价态及组成。结果表明:Cu-Sn-P-ZnCr_2S_4(CdCr_2S_4)纳米复合材料镀层的性能优于Cu-Sn-P合金镀层,复合镀层Cu-Sn-P-ZnCr_2S_4中,各原子百分数(％)约为:Cu 68.00,Sn 3.50.P 6.90,Zn 2.10,Cr 4.20,S 8.40,C 6.80;Cu-Sn-P-CdCr_2S_4中:Cu 69.00,Sn 3.30,P 5.90,Cd 2.4,Cr 4.8,S9.60.C 4.80。Cu-Sn-P-ZnCr_2S_4占镀层的93.10％,Cu-Sn-P-CdCr_2S_4占镀层的95.00％。所得镀层耐蚀性好,耐盐水及室温氧化性能均优于Q235钢片和相近厚度的Cu-Sn-P合金镀层。

纳米CeO_2/Zn-4.5Al-RE-Mg-Ti的复合搅拌制备工艺研究

采用卷入能力强的机械搅拌法制备Zn-4.5Al-RE-Mg-Ti(ZA)合金和纳米CeO2团簇的初步混合体,然后用高能超声对卷入的CeO2颗粒团进行分散,从而得到名义质量分数1%～6%的复合材料(ZACs)。OM观察结果表明,ZACs的室温金相组织主要包括呈小岛状分布的α(Al)+β(Zn)共析组织和呈层片状分布的α+β组织。FE-SEM的结果表明,用该法制备的ZACs中纳米CeO2微粒分布均匀。

Zn-TiO_2纳米微粒复合镀层中TiO_2共析量的测定

在硫酸介质中，Ti^4＋与H2O2生成桔黄色络合物，选出最佳测定波长为400nm；研究了酸度、显色剂用量、显色时间及共存离子对测定结果的影响。结果表明，钛在0～10．5μg／mL范围内遵守朗伯比尔定律，其表观摩尔吸光系数为1．73×10^3L／（mol·cm）。此方法简便、准确，用于锌基TiO2纳米微粒复合镀层中TiO2共析量的测定是可行的。

CeO_2/ZnO纳米复合粉体的制备及抗紫外线性能研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O和(CH_3COO)_2 Zn·2H_2O为原料,采用超声—沉淀法制备了纳米CeO_2,ZnO粉体,CeO_2/ZnO纳米复合粉体。研究了不同的铈锌摩尔对复合粉体紫外吸收性能的影响、通过正交实验确定了制备CeO_2/ZnO纳米复合粉体的最佳工艺条件,并采用XRD、IR、TG-DTA、UV-Vis以及激光粒度等测试手段对复合粉体进行了表征。结果表明,在最佳工艺条件下制得的CeO_2/ZnO纳米复合粉体,属于原子级混合,其紫外吸收性能优于单一粉体。

脉冲时间对Ni-W-P-CeO_2-SiO_2纳米复合镀层特性的影响(英文)

采用方波脉冲电流电沉积了含有CeO2、SiO2纳米颗粒掺杂的Ni-W-P合金镀层。在脉冲峰值电流密度恒定(30A/dm2)下,研究了脉冲导通时间和脉冲关断时间对纳米复合镀层特性的影响,采用化学组成、显微硬度和微观组织进行表征。结果表明:通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了具有细晶结构的Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层。当脉冲导通时间和脉冲关断时间均控制在100μs时,纳米复合镀层显微硬度最高,为6890MPa。当脉冲关断时间控制在1000μs时,纳米复合镀层晶粒尺寸随脉冲导通时间(100～400μs)的增加而降低,但若脉冲导通时间(400～1000μs)继续增加,晶粒尺寸又开始增大。当脉冲导通时间控制在100μs时,增加脉冲关断时间(100～4000μs),纳米复合镀层晶粒尺寸增大。

超声波辅助射流电沉积Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层工艺参数优化及性能研究

为提高农机部件表面耐磨性能,采用超声波辅助射流电沉积方法制备Ni-W-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层。利用JMP软件中预制的响应曲面刻画器、等高线刻画器及预制刻画器分析不同工艺参数(射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量及超声波功率)间交互作用对纳米复合镀层显微硬度的影响,确定最佳工艺参数组合。为验证制备NiW-Al_(2)O_(3)纳米复合镀层最优工艺参数组合,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机等设备,测试不同工艺参数组合下制备的纳米复合镀层表面形貌、组织结构及性能。结果表明:射流速率、Al_(2)O_(3)纳米粒子含量、超声波功率、二次交互项及二次幂项均对纳米复合镀层显微硬度影响较为显著。经JMP软件优化后的制备工艺参数组合为:射流速率3.71 m·s^(-1),Al_(2)O_(3)纳米粒子含量15.38 g·L^(-1),超声波功率210 W。最优工艺参数组合制得纳米复合镀层具有表面形貌致密、晶粒细化程度高、显微硬度大(724.9 HV)、摩擦系数及磨损量低等特点。

化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层及其性能研究

采用化学沉积方法获得了Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层,并采用SEM、EDS和XRD对复合镀层进行了表征。研究了Ni-Zn-P镀液中纳米TiO2粒子加入量对沉积行为的影响和沉积层在流动的0.05M盐酸介质中的腐蚀行为。结果表明,纳米TiO2粒子的加入会影响复合镀层的沉积速度和镀层中纳米TiO2粒子的包覆量;随着盐酸介质冲击镀层的角度的减小及其流速的增加,镀层的质量损失增大;在流动的腐蚀性介质中,化学沉积的Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性能优于化学沉积的Ni-Zn-P镀层。

纳米CeO_2/Zn复合材料制备及其性能研究

采用高能球磨法制备了纳米CeO2/Zn复合粉末,用粉末冶金真空热压烧结制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体;利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等测试分析手段,对复合粉末、块体组织结构进行了研究;比较了不同纳米CeO2含量的Zn复合材料的耐蚀性和硬度并优选出耐蚀性和硬度最好时CeO2的最佳含量范围.结果表明,纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性.并于纳米CeO2含量在1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构.

Cu—P—Zn_3(PO_4)_2((ZnSiO_3)纳米复合材料镀层的制备和性质

通过正交试验选择制备Cu—P—Zn3(PO4)2(ZnSiO)3纳米复合材料镀层的最佳溶液组成及条件,得到光亮,致密且孔隙率低的镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察其外貌:硬度仪测定其硬度:称重法测定其厚度:5%NaCl加速腐蚀试验、常温氧化试验、孔隙率试验等多种方法测定其耐腐蚀性能。结果表明:纳米微粒的存在提高了Cu—P化学镀层的耐腐蚀性能。