铝表面微弧氧化制备含ZrO_2复合陶瓷膜层的组织与性能

以正向电压及Na_2SiO_3、NaOH和ZrO_2的含量为微弧氧化主要工艺参数,设计了4因素3水平的正交试验方案,在1060纯铝板材表面制备了含ZrO_2复合陶瓷膜层。通过扫描电镜(SEM)分析该膜层的表面形貌,X射线衍射仪(XRD)分析相组成,表面粗造度仪分析表面粗糙度,光学显微镜(OM)分析厚度,涂层附着力测试仪分析膜层与铝基体的结合力。结果表明:正向电压对膜层表面粗糙度、厚度的影响相对较大;Na_2SiO_3含量对膜层与基体结合力影响相对较大。ZrO_2粉有助于提高膜层的致密度,减少膜层孔洞的数量与尺寸,提高其耐蚀性。

反相微乳液法制备TiO_2/ZrO_2复合陶瓷膜

研究了采用反相微乳液法制备TiO2/ZrO2复合微乳液,并以其作为前体制得TiO2/ZrO2复合膜。通过对复合微乳液的透射电镜测试,结果表明TiO2/ZrO2复合微粒在油相包裹的“水池”中生成。由扫描电子显微镜观察到TiO2/ZrO2复合膜表面微粒以棒状形式分布,而且复合膜对大肠杆菌的灭菌率达98%～99%。

Sol-Gel法制备Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的研究

将Sol-Gel法应用于无机膜的制备,成功的研制出一种新型的膜面平整、膜厚均匀且无宏观缺陷的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,复合膜含有γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和Al2SiO5等晶相,改变体系组成含量,晶相组成和含量随之变化,从而引起膜的显微结构的变化。利用XRD、SEM、AFM、EPMA等测试手段重点研究了膜的表面形貌和显微结构,并分析了添加剂、热处理方式等对膜的表面形貌和显微结构影响。

Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2复合陶瓷膜的制备与表征

采用Sol-Gel法制备出掺杂SiO2 ,TiO2 及ZrO2 改性的γ -Al2 O3 膜 ,并通过SEM ,EPMA ,AFM等测试手段对膜结构和性能进行表征。探讨了制膜工艺条件对膜性能及结构的影响。制备的Al2 O3 复合膜膜厚为 1～ 2 μm ,结构均匀无缺陷。

TiO_2/ZrO_2复合陶瓷膜的性能研究

采用反相微乳液法制备TiO2/ZrO2复合微乳液,并以其作为前驱体制得TiO2/ZrO2复合膜.研究了复合膜的机械性能、表面形貌及杀菌性能.由扫描电子显微镜观察到TiO2/ZrO2的复合膜中微粒以棒状形式分布.杀菌实验测试结果表明其对大肠杆菌有很好的杀菌效果,灭菌率达98%～99%.

Ni-ZrO_2纳米复合电铸层抗高温氧化性能的研究

通过间歇式抗高温氧化实验,建立了纯镍电铸层和N i-ZrO2纳米复合电铸层高温氧化动力学模型,分析了电铸层表面和横截面的形貌,测定了电铸层的组织结构。结果表明,N i-ZrO2纳米复合电铸层抗高温氧化性能明显优于纯镍铸层,复合电铸层表面生成的氧化膜晶粒细小且致密,并且该氧化膜较薄,产生的内应力较小,与复合电铸层的黏附性较好。

ZrO_2/rGO多层复合薄膜的构筑及其摩擦学性能研究

将层层自组装(LBL)技术与原位还原过程相结合在单晶硅片表面成功构筑了与基底结合牢固、性能优异的氧化锆/还原氧化石墨烯(ZrO2/rGO)多层纳米复合薄膜.试验中,引入了具有强附着性和还原性的物质-多巴胺,使得氧化石墨烯(GO)片的表面锚固和原位还原可以一步完成.另外,ZrO2粒子的表面组装通过简单、温和的溶液沉积过程来实现.结果证明:复合薄膜中rGO和ZrO2的引入以及多层结构的构筑赋予复合薄膜许多优异的性能.在不进行热处理的情况下,所构筑的ZrO2/rGO多层薄膜表现出优异的力学性能(硬度:11.54 GPa)和摩擦学性能(摩擦系数:0.12~0.17),可作为减摩抗磨涂层被用于微/纳机电系统(MEMS/NEMS)的表面保护和其他领域.

ZG45铸钢表面Ni/ZrO_2复合铸渗层的组织与耐磨性能

采用负压铸渗技术在ZG45铸钢表面制备了Ni/ZrO_2复合铸渗层,并对其显微组织、硬度以及常温摩擦学性能进行了研究。结果表明:铸渗层的主要相组成为ZrO_2,Cr_2B,NiB化合物和Fe(Ni)固溶体相;其表面硬度可达60～64 HRC,显微硬度由铸渗层表面至基体呈梯度变化,最大硬度在铸渗层的次表层,最大值为8.5GPa;在100 N和250 N载荷下基体的磨损率分别是铸渗层的22.6倍和21.9倍。

共沉淀法制备ZrO_2-Al_2O_3纳米复合氧化物的物相表征

用Al(NO3)3和ZrO(NO3)2混合溶液,加氨水共沉淀制备了一系列Al2O3含量由低到高的ZrO2-Al2O3复合氧化物,用XRD、XPS、BET等实验手段对其进行了表征.结果表明,随着一种组分含量由低到高,其主要存在形式按形成固溶体-表面单层分散-析出单独晶相的规律变化,而一种组分的加入均使另一种组分的XRD衍射峰明显宽化,晶粒变细;复合氧化物的比表面明显大于两种组分纯样品比表面的简单加和.实验表明体系中两种组分存在相互表面单层分散,即在一定的相对含量范围内,该体系的任一组分的微晶固溶体都既接受另一组分在其表面上的单层分散,同时也在另一组分的微晶固溶体表面上单层分散.相互单层分散和固溶体的生成都可能使高温焙烧时微晶的增大受到抑制,从而维持了样品的高比表面.

层状复合陶瓷材料制备工艺与性能关系

通过对Al2O3／ZrO2层状复合陶瓷制备工艺与性能关系的研究,表明配合料的均匀性及流动性对制品的最后性能起关键作用。本实验条件下最佳烧结工艺为:1650℃×2h,升温速率1-2℃／min。该层状陶瓷的抗弯强度随相对密度的提高而提高,硬度和断裂韧性与相对密度关系不大。层状陶瓷较单层陶瓷具有较高的硬度、断裂韧性和强度。

不锈钢铝复合材料表面微弧氧化陶瓷膜的研究

采用微弧氧化的方法在不锈钢 铝复合材料表面获得陶瓷膜。对该膜层进行了断面形貌观察和X 射线衍射分析、耐磨分析,研究了膜层的厚度随微弧氧化时间的规律,结果表明:陶瓷膜层厚度随时间的增加而增加,但有一个极限值。陶瓷层主要由α Al2O3和γ Al2O3组成。

Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能

采用交替电化学沉积和烧结的方法在Fe-13Cr合金表面制备（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层复合膜。采用高分辨扫描电镜（FE-SEM）对微叠层进行表征，结果表明（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层具有纳米结构。采用SEM，DES和增重法用来研究Fe-13Cr合金沉积（ZrO2-Y2O3）／（Al2O3-Y2O3）微叠层的抗氧化性能。实验结果表明，这种微叠层对合金抗氧化性能的提高优于分别沉积ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜，其抗氧化性能随着涂层中层次的增加而提高。这些有益效应可归于这种微叠层综合了ZrO2-Y2O3或Al2O3-Y2O3膜的各种优点同时克服了缺点。

等离子喷涂层与微弧氧化膜层的摩擦磨损性能比较

采用等离子喷涂法在钛合金基体上制备了纳米氧化锆陶瓷涂层,采用微弧氧化法在锆合金基体上制备了氧化锆陶瓷膜层。通过摩擦磨损试验研究了纳米陶瓷涂层和微弧氧化膜层的摩擦磨损性能。结果表明:在往复滑动磨损条件下和两种载荷水平下,两种涂层均呈现相同的耐磨性规律;在较大载荷下,微弧氧化膜层的磨痕深度较大,即纳米ZrO2陶瓷涂层的耐磨性优于微弧氧化陶瓷膜层。

电镀与环保2008年第3期

电镀锌钢板耐指纹处理概况；不锈钢化学镀的研究与应用现状；ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及性能的影响；环保型银镀层防变色剂研究；钢铁基体的置换镀铜及机理探讨。

碳纤维增强YSZ陶瓷基复合材料制备及力学性能研究

以氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为基体,以碳纤维作为增强体进行正交双向铺层,采用浆料-浸渍热压工艺制备了2D-Cf/ZrO2复合材料,研究了不同热压温度下(1450、1500、1550和1600℃)复合材料的相组成,以及热压温度、相转变对复合材料力学性能的影响。结果表明,复合材料基体主要以四方相和立方相存在,随热压温度的升高,立方相含量逐渐增加,复合材料沿平行于热压方向与沿垂直于热压方向的压缩强度、抗弯强度先增加后降低,其中1500℃热压制备的复合材料致密度达94.4%,材料具有最佳综合力学性能,垂直于热压方向与平行于热压方向上的压缩强度分别为69.0MPa和246.0MPa,垂直于热压方向与平行于热压方向上的抗弯强度分别为117.1MPa和76.3MPa。