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等离子活化烧结制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层及其磨损与腐蚀性能
被引量:
5
1
作者
赵建国
仵明杰
+2 位作者
卢尚智
卫波辰
郭亚杰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期71-78,89,共9页
目的 利用高熵合金涂层耐磨性能和耐腐蚀性能俱佳的特点,在进一步提升304不锈钢耐腐蚀性能的基础上,改善304不锈钢基体的耐磨性。方法 在304奥氏体不锈钢基体表面利用等离子活化烧结技术快速制备出AlCoCrFeNi高熵合金涂层;利用扫描电子...
目的 利用高熵合金涂层耐磨性能和耐腐蚀性能俱佳的特点,在进一步提升304不锈钢耐腐蚀性能的基础上,改善304不锈钢基体的耐磨性。方法 在304奥氏体不锈钢基体表面利用等离子活化烧结技术快速制备出AlCoCrFeNi高熵合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪等设备分析涂层的组织形貌、元素分布及物相结构;采用显微硬度计、摩擦磨损仪、电化学工作站等设备测试涂层与基体的硬度分布、磨损特性及电化学腐蚀特性。结果 在保温温度1 000℃、压力70 MPa、保温时间10 min的制备条件下,涂层与基体间界面冶金结合良好,结合处并未发现孔洞和裂纹等缺陷;随着烧结温度的升高,涂层内部气孔逐渐减少,涂层主要由网状的FCC相和分布于其间的BCC相+B2相组成;与304不锈钢基体相比,涂层的硬度显著增大,在相同载荷(20 N)下涂层的平均摩擦系数降低(0.138),与基体磨损表面严重的黏着和剥落不同,涂层磨面无明显的黏着和剥落现象,仅有少量犁沟出现;点蚀是涂层和基体在质量分数为3.5%的Na Cl溶液和模拟海水中的主要腐蚀形式,相较于基体,涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液和模拟海水中的自腐蚀电位E_(corr)分别提高了约0.3、0.1 V,自腐蚀电流密度J_(corr)分别下降了约2个和1个数量级。结论 等离子活化烧结技术能够同步、快速地实现涂层致密化和界面高质量结合,AlCoCrFeNi高熵合金涂层对304不锈钢基体耐磨与耐腐蚀性能的提升效果明显,上述结果证实了利用高熵合金来改善不锈钢基体的综合使用性能是可行途径。
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关键词
等离子活化烧结
高熵合金涂层
表面改性
微观结构
耐磨性
耐蚀性
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职称材料
Ni(SxSe1-x)2纳米线阵列催化电极的制备与析氢性能
被引量:
2
2
作者
郭亚杰
李帆
+2 位作者
郭栋
张春瑞
卢尚智
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第16期16011-16015,共5页
黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX 2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研...
黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX 2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研究尝试通过掺杂调控催化剂成分的方式进一步改善其催化性能。以S和Se共掺杂Ni基硫属化合物为研究对象,选择碳纤维纸作为导电基底,采用水热法在碳纤维表面生长出Ni 2-(CO 3)(OH) 2纳米线阵列作为前驱体,并以S/Se混合粉作为反应源,利用化学气相沉积法实现S/Se与Ni 2(CO 3)(OH) 2的反应,合成了成分可控的阴离子共掺Ni(S x Se 1- x ) 2纳米线阵列自支撑一体化催化电极。电催化性能测试表明:在不同成分的Ni(S x Se 1- x ) 2中,Ni(S 0.81 Se 0.19 ) 2纳米线表现出最佳的催化性能,仅需要93 mV和135 mV的过电位就可以分别驱动10 mA·cm -2 和100 mA·cm -2 的电流密度,对应的Tafel斜率也低至42.07 mV·dec -1 。研究表明,阴离子掺杂能够进一步提高该类催化剂的催化活性,为高效率、低成本碱金属化合物电催化剂的设计和制备提供借鉴思路。
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关键词
二硒化镍
阴离子掺杂
电催化剂
析氢反应
催化活性
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职称材料
微量Ni对W-Cu纳米复合材料制备及热性能影响研究
被引量:
3
3
作者
卢尚智
张春瑞
+2 位作者
高兵祥
张江海
郭亚杰
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2021年第3期39-44,共6页
采用化学共沉淀法和氢气还原工艺制备了钨铜纳米复合粉体,通过放电等离子烧结技术在不同温度下实现了钨铜合金的快速烧结,研究了微量活性剂Ni的添加对钨铜复合粉体形貌、烧结行为以及合金性能的影响。结果表明:微量Ni(0.5%)的添加使复...
采用化学共沉淀法和氢气还原工艺制备了钨铜纳米复合粉体,通过放电等离子烧结技术在不同温度下实现了钨铜合金的快速烧结,研究了微量活性剂Ni的添加对钨铜复合粉体形貌、烧结行为以及合金性能的影响。结果表明:微量Ni(0.5%)的添加使复合粉体粒径长大更充分且颗粒分布更加均匀;当烧结参数为温度970℃、压力120 MPa、保温时长10 min的最优值时,W-20%Cu-0.5%Ni粉体经SPS烧结后,合金中W颗粒平均晶粒为362.9 nm,相对密度为97.7%,孔隙率为2.10%,显微硬度为474.74HV,以上性能均优于相同SPS工艺制备的W-20%Cu合金。
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关键词
W-Cu纳米复合材料
等离子活化烧结
活性剂
原文传递
题名
等离子活化烧结制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层及其磨损与腐蚀性能
被引量:
5
1
作者
赵建国
仵明杰
卢尚智
卫波辰
郭亚杰
机构
长安大学材料科学与工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期71-78,89,共9页
基金
陕西省重点研发计划一般项目(2021GY-211)
西安市先进制造业技术攻关项目(2021JH-06-0047)。
文摘
目的 利用高熵合金涂层耐磨性能和耐腐蚀性能俱佳的特点,在进一步提升304不锈钢耐腐蚀性能的基础上,改善304不锈钢基体的耐磨性。方法 在304奥氏体不锈钢基体表面利用等离子活化烧结技术快速制备出AlCoCrFeNi高熵合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪等设备分析涂层的组织形貌、元素分布及物相结构;采用显微硬度计、摩擦磨损仪、电化学工作站等设备测试涂层与基体的硬度分布、磨损特性及电化学腐蚀特性。结果 在保温温度1 000℃、压力70 MPa、保温时间10 min的制备条件下,涂层与基体间界面冶金结合良好,结合处并未发现孔洞和裂纹等缺陷;随着烧结温度的升高,涂层内部气孔逐渐减少,涂层主要由网状的FCC相和分布于其间的BCC相+B2相组成;与304不锈钢基体相比,涂层的硬度显著增大,在相同载荷(20 N)下涂层的平均摩擦系数降低(0.138),与基体磨损表面严重的黏着和剥落不同,涂层磨面无明显的黏着和剥落现象,仅有少量犁沟出现;点蚀是涂层和基体在质量分数为3.5%的Na Cl溶液和模拟海水中的主要腐蚀形式,相较于基体,涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液和模拟海水中的自腐蚀电位E_(corr)分别提高了约0.3、0.1 V,自腐蚀电流密度J_(corr)分别下降了约2个和1个数量级。结论 等离子活化烧结技术能够同步、快速地实现涂层致密化和界面高质量结合,AlCoCrFeNi高熵合金涂层对304不锈钢基体耐磨与耐腐蚀性能的提升效果明显,上述结果证实了利用高熵合金来改善不锈钢基体的综合使用性能是可行途径。
关键词
等离子活化烧结
高熵合金涂层
表面改性
微观结构
耐磨性
耐蚀性
Keywords
plasma activated sintering
high entropy alloy coating
surface modification
microstructure
abrasive resistance
corrosion resistance
分类号
TG147 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
Ni(SxSe1-x)2纳米线阵列催化电极的制备与析氢性能
被引量:
2
2
作者
郭亚杰
李帆
郭栋
张春瑞
卢尚智
机构
长安大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第16期16011-16015,共5页
基金
陕西省重点研发计划项目(2017GY-033)
陕西省博士后特等资助项目(2017BSHTDZZ01)。
文摘
黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX 2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研究尝试通过掺杂调控催化剂成分的方式进一步改善其催化性能。以S和Se共掺杂Ni基硫属化合物为研究对象,选择碳纤维纸作为导电基底,采用水热法在碳纤维表面生长出Ni 2-(CO 3)(OH) 2纳米线阵列作为前驱体,并以S/Se混合粉作为反应源,利用化学气相沉积法实现S/Se与Ni 2(CO 3)(OH) 2的反应,合成了成分可控的阴离子共掺Ni(S x Se 1- x ) 2纳米线阵列自支撑一体化催化电极。电催化性能测试表明:在不同成分的Ni(S x Se 1- x ) 2中,Ni(S 0.81 Se 0.19 ) 2纳米线表现出最佳的催化性能,仅需要93 mV和135 mV的过电位就可以分别驱动10 mA·cm -2 和100 mA·cm -2 的电流密度,对应的Tafel斜率也低至42.07 mV·dec -1 。研究表明,阴离子掺杂能够进一步提高该类催化剂的催化活性,为高效率、低成本碱金属化合物电催化剂的设计和制备提供借鉴思路。
关键词
二硒化镍
阴离子掺杂
电催化剂
析氢反应
催化活性
Keywords
nickel diselenide
anion doping
electrocatalyst
hydrogen evolution reaction
catalytic activity
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
微量Ni对W-Cu纳米复合材料制备及热性能影响研究
被引量:
3
3
作者
卢尚智
张春瑞
高兵祥
张江海
郭亚杰
机构
长安大学材料科学与工程学院
出处
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2021年第3期39-44,共6页
基金
陕西省重点研发计划一般项目(2021GY-211,2021GY-244)
陕西省国际科技合作项目(2020KW-036)。
文摘
采用化学共沉淀法和氢气还原工艺制备了钨铜纳米复合粉体,通过放电等离子烧结技术在不同温度下实现了钨铜合金的快速烧结,研究了微量活性剂Ni的添加对钨铜复合粉体形貌、烧结行为以及合金性能的影响。结果表明:微量Ni(0.5%)的添加使复合粉体粒径长大更充分且颗粒分布更加均匀;当烧结参数为温度970℃、压力120 MPa、保温时长10 min的最优值时,W-20%Cu-0.5%Ni粉体经SPS烧结后,合金中W颗粒平均晶粒为362.9 nm,相对密度为97.7%,孔隙率为2.10%,显微硬度为474.74HV,以上性能均优于相同SPS工艺制备的W-20%Cu合金。
关键词
W-Cu纳米复合材料
等离子活化烧结
活性剂
Keywords
W-Cu nano-composite
plasma activation sintering
active element
分类号
TB331 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
等离子活化烧结制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层及其磨损与腐蚀性能
赵建国
仵明杰
卢尚智
卫波辰
郭亚杰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
下载PDF
职称材料
2
Ni(SxSe1-x)2纳米线阵列催化电极的制备与析氢性能
郭亚杰
李帆
郭栋
张春瑞
卢尚智
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
3
微量Ni对W-Cu纳米复合材料制备及热性能影响研究
卢尚智
张春瑞
高兵祥
张江海
郭亚杰
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2021
3
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