Al含量对挤压态Mg-2.0Zn-0.4Mn合金组织及耐腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验和电化学工作站等研究了不同Al含量对挤压态Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl(0≤x≤6.0 mass%)合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:随Al含量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,第二相数量逐渐增多,合金的力学性能先增大后减小;当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为253.7 MPa、231.6 MPa及19.7%。合金的耐腐蚀性能随Al含量的增加先增强后减弱,当Al量为4.0 mass%时,合金具有较好的耐腐蚀性能,其质量损失腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为0.931 mm/a和0.909 mm/a。

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能材料试验机等研究了固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响,借助质量损失实验和电化学实验研究了合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:合金中第二相的数量及尺寸随着Al含量的增加而增加,第二相组成由纳米级棒状MgZn_(2)相和椭圆状Mg_(2)(Zn,Al)_(11)相(0~4 mass%Al)向Mg_(17)Al_(12)相(6 mass%Al)转变。当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的综合力学性能和耐蚀性能,其极限抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(180.1±3.1)MPa、(124.7±2.8)MPa和(16.7±1.5)%,在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,合金的静态腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为(0.822±0.056)mm/y和(0.790±0.045)mm/y。

立方氮化硅的合成与提纯

设计和采用有炸药驱动平面飞片加载器和圆桶形样品回收室的装置,用非高纯的α–Si3N4粉体和铜粉作原料合成了c–Si3N4。在该装置中完整的回收到冲击波压缩的实验样品。当冲击压力与温度分别约为50GPa和2300K时,原料中约有85%的α–Si3N4转化为c–Si3N4。回收样品在440K左右经9～10h与氢氟酸反应处理后,c–Si3N4粉体的纯度接近100%。

时效处理对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响

通过金相显微分析(OM)、扫描电镜观察(SEM)、透射电镜观察(TEM)和拉伸性能测试研究不同时效时间对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物镁合金显微组织及力学性能的影响,通过质量损失和电化学方法研究合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:时效时间为4~20 h时,合金中析出相的尺寸及数量随时效时间的延长而增加,析出相主要以纳米级棒状和颗粒状的(Mg,Zn)3Gd相形式存在,部分棒状析出相与α-Mg基体具有共格界面关系。合金的强度及伸长率随时效时间的延长先升高后降低。在120 h的浸泡实验中,合金的平均腐蚀速率、点蚀孔洞的数量及孔洞尺寸随时效时间的延长而逐渐增大,腐蚀速率随浸泡时间延长呈现出先减小、后增大、再缓慢减小以及最后趋于稳定的过程。

挤压温度对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响

研究挤压温度对铸态Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:挤压温度在330～350℃时,动态再结晶的体积分数随挤压温度的升高而增加;在350～370℃时,动态再结晶的体积分数随温度的升高而降低。挤压态合金的析出相主要由纳米级的棒状(Mg, Zn)_3Gd相和新析出的颗粒状Mg_2Zn_(11)相组成。合金的力学性能与动态再结晶晶粒的体积分数成正比关系。挤压温度为350℃时,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(247±3) MPa、(214±3) MPa和(26.7±1.1)%。随着挤压温度的升高,合金的腐蚀速率先减小后增大,挤压温度为350℃时,合金的静态腐蚀速率及析氢腐蚀速率分别为0.614 mm/a和0.598 mm/a。

溶液温度对铝合金化学镀Ni-W-P三元合金的影响

在化学镀中镀液的温度不仅影响施镀过程的沉积速度,而且还将直接影响镀层成分及镀层性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电(SEM)等测试手段着重研究了溶液温度对化学镀Ni-W-P镀层微观组织、相组成、镀速及硬度的影响。结果表明:温度为85℃时,镀层已完全覆盖基体,表面由胞状颗粒组成,大小比较均匀,颗粒直径平均为7μm左右,无明显的缺陷,W的含量高达9.60%,镀态下的硬度高达HV 610左右,镀速为11μm/h。

铝合金化学镀Ni-W-P三元合金组织及性能的研究

在铝合金表面化学镀Ni-W-P三元合金,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)等测试手段对镀层的形貌、成分、组织结构及性能进行了研究。结果表明:镀层完全覆盖基体,表面由胞状物组成,光亮均匀,颗粒平均直径约为7μm。镀态时,镀层硬度达到HV610左右,属于均一单相体系,有较高的耐腐蚀性;若在380℃进行热处理,镀层中有Ni和Ni3P晶体析出,硬度达到HV920左右。环境温度较高时,W的沉积可阻碍Ni3P的析出,延滞Ni合金的晶化过程,使得Ni-W-P镀层比Ni-P镀层具有更好的热稳定性。

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织及耐腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究固溶处理温度对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd(质量分数,%)生物镁合金显微组织的影响,通过失重、析氢和电化学方法研究合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金中,第二相(Mg,Zn)3Gd在合金基体中呈网状分布。固溶处理温度在460～500℃时,合金的晶粒尺寸随温度的升高而逐渐增大,温度为480℃时,没有溶入基体的(Mg,Zn)3Gd相以颗粒状或长条状的形式存在于基体中,部分颗粒与α-Mg基体具有共格关系。随着固溶处理温度的升高,合金的腐蚀速率先减小后增大,固溶处理温度在480℃时,合金的耐腐蚀性能比铸态合金的有了较大的提高。在120 h的浸泡实验中,合金的腐蚀速率在最后24 h时逐渐趋于稳定。

碳纤维化学镀镍表面改性研究

目的在碳纤维表面进行化学镀镍。对碳纤维化学镀镍的表面改性进行研究。方法通过x射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试手段研究pH值、热处理温度及超声波对镀层的形貌、组织结构及镀速的影响。结果pH值在8．0～10．O时，随pH值增大，沉积速率逐渐变大，镀层表面均匀致密，与基体结合良好，厚度约为0．5μm：pH值在10．0～11．0时．碳纤维发生团聚。热处理温度为400℃时，保温1Omin，镀层重结晶析出Ni3P相；随温度升高，镀层发生开裂，且开裂部位间隔变小。结论pH值对镀层沉积影响较大，超过极限值会导致碳纤维团聚。热处理温度过高会导致镀层重结晶．且发生开裂。

在铝合金表面化学镀Ni-W-P的热稳定性及镀层研究

在1060-H12铝合金表面化学沉积得到Ni-W-P三元合金镀层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了镀层的组织、相变行为、镀速及其硬度。结果表明:当镀液的pH值在6～11范围内,镀速随pH值增加而增大,在pH值为9时镀速达到9.5μm/h,而后镀速减小;镀层已完全覆盖基体,表面由胞状颗粒组成,大小比较均匀,无明显的缺陷,镀层呈现非晶态;当pH值为8～9时,镀层与基体结合较为牢固,弯曲试验和锉刀试验显示无脱落和起皮现象;热处理温度为380℃,保温时间为2 h时,XRD曲线中有Ni3P衍射峰出现,镀层硬度HV达到峰值约为840,再随着热处理温度增加,其硬度下降。

pH值对金刚石表面化学镀镍的影响

本文以金刚石颗粒表面化学镀的方法镀覆镍金属层为背景,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了pH值对镀层的组织、形貌及镀速的影响。结果表明:当镀液的pH值低于10.5时,镀速几乎为零,反应不能发生;pH值在10.5～12时,镀速随pH值的增加而增大,且镀速增加较快,XRD图谱中有镍峰存在,镍峰随pH值的增加而增强,基体有裸露现象;当pH值在13左右时,镀速较为稳定,镍衍射峰较强,镀层较为均匀,无裸露现象;pH值接近14时,镀层较为粗糙,且有脱落现象。在pH值等于13的条件下二次化学镀,基体表面得到的镀层厚度大约为1.5μm,镀层致密度较好,且包覆严实。

冲击波合成立方氮化硅的烧结稳定性研究

以冲击波合成的γ-Si_3N_4粉体为原料,Y_2O_3-Al_2O_3-La_2O_3体系作烧结助剂,在5.7GPa、1370～1670K的高温高压条件下,进行了γ-Si_3N_4粉体的烧结.研究了不同烧结温度对γ-Si_3N_4稳定性、相对密度、力学性能及显微结构的影响.结果表明:γ-Si_3N_4在1420～1670K的条件下,完全相变为β-Si_3N_4,在1370K左右的条件下,发生部分向β-Si_3N_4相变.在5.7GPa,1370K的条件下,烧结样品的相对密度与维氏硬度分别为98.83%和21.09GPa.

立方氮化硅粉体的超高压烧结特性

以冲击波合成的立方氮化硅(γ-Si_3N_4)粉体为原料,添加Y_2O_3-Al_2O_3-La_2O_3系烧结助剂,进行了超高压烧结,研究了在不同烧结温度与压力下,烧结样品的相对密度、力学性能、物相变化及显微结构。经5.4～5.7 GPa和1670～1770K,保温保压15 min超高压烧结后,烧结制备的氮化硅陶瓷主要由长柱状晶粒组成,显微结构均匀,γ-Si_3N_4已完全转化为β-Si_3N_4。烧结样品的最高相对密度与Vickers硬度分别为99.16%,23.42GPa。

冲击波合成立方氮化硅

以α-Si3N4粉体作原材料,采用平面飞片加载装置和样品回收装置进行了冲击波压缩合成实验,完整地回收到c-Si3N4,其单次合成出的c-Si3N4达到克量级。在40GPa,3600K或在65GPa,6200K的条件下,都有c-Si3N4生成;在45～55GPa,4000～4500K的条件下,c-Si3N4的转化率比较高,最高可达80%。在冲击波合成c-Si3N4的过程中,伴随着生成一定量的β-Si3N4。合成出的c-Si3N4粉体团聚体的颗粒尺寸约为1μm。

pH值对碳化硅粉体表面镀镍的影响

对碳化硅表面进行化学镀镍,研究了镀液的pH值对镀速、镀层组织及形貌的影响。结果表明:镀液pH值低于8.5时,无反应发生,粉体未镀上镍;pH值为10～11时,粉体的增重接近理论值,XRD图谱中的镍衍射峰较强,镀层完全覆盖基体;pH值高于11时,随着pH值的升高,气体生成越发明显,反应速度明显加快,镀液由深蓝色变为无色的时间明显缩短。在pH值10～11范围内对粉体进行二次化学镀,镀层厚度明显增大且显得凸凹不平,镀层中的镍颗粒大小不均匀。

金刚石表面化学镀镍的研究

为了解决金刚石工具中金刚石粉体的脱落现象,利用化学镀的方法成功对金刚石粉体进行了表面镀镍。实验研究了化学镀前的预处理工艺,并确定了化学镀镍的合理配方。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段,研究镀层的组织及表面形貌。结果表明:在单次化学镀中,金刚石粉体表面镀层相对均匀,镀层较薄,无杂质;进行二次化学镀后,粉体的XRD图谱中,镍相对于金刚石的衍射峰随着施镀次数的增加明显增强,其表面形貌显示,镀层厚度增加,金刚石棱角变得更加平滑,表面更加均匀致密,无孔隙现象出现。

温度对碳化硅粉体表面镀镍的影响

为改善碳化硅陶瓷粉体与金属的润湿性,在碱性条件下,以水合肼为还原剂,采用化学镀方法在碳化硅粉体表面沉积镍层,结合镀层的表面形貌、组织结构和实验现象,研究了镀液温度对镀镍的影响,此外还研究了水合肼用量对镀速的影响。结果表明:反应温度为70,75,80℃时,所得包覆粉体的表面镀层由颗粒状、胞状的Ni组成,基体完全被镀层覆盖,碳化硅表面镀层颗粒为类球状;75,80℃下制备的包覆粉体,镀镍层均匀且较厚。

镀液pH值对铝合金化学镀Ni-W-P三元合金镀层组织和性能的影响

化学镀液的pH值不仅影响施镀过程的沉积速度,而且还将直接影响镀层的成分和性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)等测试手段研究了溶液pH值对化学镀N i-W-P合金镀层微观组织、相组成、镀速及硬度的影响。镀液pH=9时,镀层硬度最高,达610HV;镀速也最高,达11μm/h。温度在85℃时,镀层为非晶态。

金刚石表面化学镀铜的研究

为了改善金刚石与金属基体的润湿性,利用化学镀的方法在金刚石粉体表面成功的进行了镀铜,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试手段研究了pH值及添加剂对镀层的组织、形貌及镀速的影响。结果表明：当镀液的pH值低于10.5时,镀速几乎为零,没有反应发生;pH值在10.5~12.5时,镀速随pH值的增大而增大,XRD图谱中开始有铜的衍射峰出现,且衍射峰随pH值的增大而增强;pH值大于12.5时,镀速开始随pH值增大而下降,衍射峰开始随pH值增大而减弱。当pH值为11时,金刚石基体有裸漏现象,镀层较薄;pH值为12时,镀层表面较为致密、结合较好、有一定厚度且包覆严实;pH值为13时,镀层开始变得粗糙,有卷边、起皮及脱落现象。当向镀液中分别添加适量的亚铁氰化钾及二联吡啶时,能够提高镀液的稳定性,两种添加剂对铜的化学沉积都有阻化作用,降低铜的沉积速率,使镀层光亮致密。

α-Si_3N_4与γ-Si_3N_4超高压烧结体的性能对比

以Y2O3～Al2O3-LaO23体系作烧结助剂，在5．4～5．7GPa、1620-1770K的高温高压条件下进行了a-Si3N4与γ-Si3N4粉体的烧结，研究了烧结体的相对密度、韦氏硬度和物相组成。结果表明：a—Si3N、γ-Si3N4在烧结后完全转变为B—Si3N4；在相同烧结条件下，γ-SbN4烧结体的相对密度、维氏硬度比a—Si3N4的高γ-Si3N4与a—Si3N4烧结体的最高相对密度与维氏硬度分别为99．20%，23．42GPa和98．78％，21．87GPa；烧结体由相互交错的长柱状β-Si3N4晶粒组成，显微结构均匀。