微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化对不锈钢硬度及耐蚀性的影响

通过微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al_(2)O_(3)钝化膜对不锈钢表层性能的影响。通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征。同时,通过涂层附着力测试和电化学测试,探究涂层的粘结强度和基板的耐蚀性能。结果表明,经微纳米α-Al_(2)O_(3)改性的无铬钝化液使不锈钢板材的耐蚀性显著提升,同时对其表面硬度的提升效果达到80%。

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。

纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型及能量演化特征

采用纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混合掺入混凝土中,对混掺纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土进行了受压性能试验,基于损伤力学理论和能量耗散原理分析了纳米SiO_(2)-CaCO_(3)增强混凝土的本构关系,建立了普通混凝土和纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型。结果表明:混掺纳米材料比单掺纳米材料对提升混凝土强度效果更佳,强度最大增幅为31.46%;混掺纳米材料显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的总应变能和耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。基于SEM微观测试结果揭示了纳米材料对混凝土增强效应的作用机理。

涂覆SnO_(2)-WO_(3)的微光纤甲烷气体传感器

提出并展示了一种用于甲烷浓度检测的SnO_(2)-WO_(3)纳米花涂覆微光纤双锥干涉仪(MFI)。采用多芯光纤熔融双锥法制备锥形MFI。采用水热法和浸渍法合成了甲烷敏感材料SnO_(2)-WO_(3)。采用滴涂法在MFI结构外部涂覆SnO_(2)-WO_(3)材料。当甲烷分子吸附在涂层材料上时,材料的折射率会发生变化,从而引起传感器的透射光谱发生变化。因此,可以通过测量光谱的波长漂移来检测甲烷浓度。实验结果表明,SnO_(2)-WO_(3)纳米花包覆MFI传感器具有较大的浓度检测范围和较高的室温稳定性。测量甲烷浓度范围为0~34%,灵敏度约为0.11nm/%。还对传感器的选择性进行了研究。对异丙醇、甲醇、乙醇和甲烷的反应进行了研究和比较。结果表明,该传感器对甲烷具有较高的吸附选择性,在矿井瓦斯检测与预警领域具有潜在的应用前景。

纳米ZnO涂层对不同孔径α-Al_2O_3微滤膜的修饰作用

采用不同粒径的α-Al_2O_3微粒,利用浸渍涂覆的工艺方法,在粒径为10μm的α-Al_2O_3载体上制备了厚度约为25μm的不同孔径的微滤膜.并以Zn(NO_3)_2和尿素为原料,采用共沉淀法,对上述不同孔径的微滤膜进行纳米ZnO涂层修饰改性.结果表明:采用ZnO改性后的微滤膜的水通量都得到了提高,且以粒径为0.5μm的α-Al_2O_3微粒构成孔径为0.15μm的微滤膜其水通量增幅最大;当Zn(NO_3)_2的浓度为0.3mol/L,经二次涂覆后,改性作用最佳,微滤膜的水通量增幅最高达到46.4%.同时,文中还对纳米ZnO涂层改性作用机理进行了初步探讨.

纳米微粒α-Al_2O_3化学复合镀层分形特性探讨

介绍了纳米微粒α－Ａｌ２Ｏ３化学复合镀层的制备过程及其对镀层硬度、分维度随镀复时间变化的测量结果、并应用分形理论对实验结果给予解释。

微波水热合成γ-AlOOH和γ-Al_2O_3纳米片

以九水合硝酸铝和尿素为原料,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,在180℃微波水热条件下反应30min,制备了γ-AlOOH片状结构产物。此前驱物经600℃热分解2h,得到γ-Al2O3纳米片。采用SEM、TEM、SAED和XRD等方法对样品进行表征,并测试了γ-Al2O3纳米片对刚果红染料的吸附性能。实验结果表明,采用微波水热法可以得到长度约为1μm,厚度为30nm的γ-AlOOH纳米片,该产物经煅烧处理后可以得到微观形貌保持不变的γ-Al2O3纳米片,且片状结构表面存在介孔结构。γ-Al2O3纳米片状结构表现出对废水中刚果红污染物的强吸附性能。

纳米α-Al_2O_3添加剂对铝合金微弧氧化膜层性能的影响

目的：探究微弧氧化电解液中纳米α-Al2 O3的浓度对铝合金微弧氧化膜层组织和性能的影响。方法在硅酸盐体系电解液中加入15 g / L 纳米α-Al2 O3,微弧氧化获得不同的陶瓷膜层,对膜层的微观结构、厚度、硬度和耐腐蚀性能进行分析。结果膜层的主要组成相为α-Al2 O3、γ-Al2 O3和 SiO2。当纳米α-Al2 O3添加量为3 g / L 时,膜层表面微裂纹少,孔隙率小,厚度达70μm,硬度为513HV,耐腐蚀性能好。结论硅酸盐电解液中加入纳米α-Al2 O3,能够改善铝合金微弧氧化膜层的综合性能。

超高频脉冲电流作用下纳米Al_(2)O_(3)颗粒对Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的影响

目的进一步提高Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。方法采用超高频微弧氧化技术在含有Al_(2)O_(3)纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层。利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析。利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能。结果频率由0.5 kHz提升至20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由0.07~24.4μm^(2)降低至0.08~6.3μm^(2),涂层的孔隙率由6.47%减小至3.35%。Al_(2)O_(3)纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1~4.63μm^(2))和孔隙率(0.97%)。极化试验表明,提高频率至20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由4.7×10^(-6)A/cm^(2)降低至4.7×10^(-7)A/cm^(2),添加Al_(2)O_(3)纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至1.7×10^(-7)A/cm^(2),表明其耐蚀性能显著提高。阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。结论超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能。超高频与Al_(2)O_(3)纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能。

氧化物纳米涂层显微结构对α-Al_2O_3微滤膜水通量的影响

在孔径为0.30μm左右α-Al2O3微滤膜其孔内表面涂覆ZnO、SnO2、TiO2纳米涂层,均可以显著地提高膜的水通量。实验考察了纳米涂层的显微结构对改性后的α-Al2O3微滤膜水通量的影响规律。结果表明：当改性氧化物的晶粒尺寸在4-7nm之间,涂层的厚度为10-15nm并且涂层表面具有良好平整度时,对于不同的氧化物改性后的α-Al2O3微滤膜的水通量可以提高19.4%-49.6%。

纳米SiC-Al_2O_3/TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式 .由于纳米SiC的加入 ,材料以穿晶断裂为主 .通过透射电镜观察 ,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布 ,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷 .在纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,少量纳米SiC位于基体晶粒间 ,大多数纳米SiC位于基体晶粒内 ,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒 .通过高分辨透射电镜观察 ,研究了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,纳米SiC与基体间界面结合状态 ,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相 ,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强 ,有利于材料力学性能的提高 .另外研究了裂纹在材料中的扩展行为 ,结果表明 。

(Ni-P)-Al_2O_3纳米微粒化学复合镀——表面活性剂对镀层组织的影响

将纳米Al2O3应用于化学复合镀中,研究了表面活性剂对纳米Al2O3粉的分散状态和(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层组织形貌的影响。结果表明,通过选择合适的表面活性剂对纳米Al2O3分散后再加入到镀液中进行施镀,方可得到分散均匀的复合镀层。

纳米压痕法研究n-Al_2 O_3／Ni复合镀层的微观力学性能

应用纳米压痕法测试钢基体上n-Al2O3／Ni复合电刷镀层的硬度、弹性模量以及抗蠕变等性能,研究了镀层力学性能随镀层厚度的分布规律。结果表明,在整个厚度范围内复合镀层的力学性能一致,无明显的梯度分布。镀层内部存在缺陷的区域硬度和弹性模量降低,特别是枝状晶内部的组织疏松引起较大区域的性能降低, 而枝状晶交界处形成的空隙对周围镀层性能没有明显影响。复合镀层的平均硬度和弹性模量分别为6．34GPa 和161GPa,硬度为钢基体的2．4倍,复合镀层的压痕蠕变与传统单轴压缩蠕变过程相似,稳态蠕变速率约 0．1 nm／s。

(Ni-P)-Al_2O_3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性测试

为了改进钢材表面性能,采用复合化学镀技术制备(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层,由于纳米微粒独特的物理化学特性致使使得到的复合镀层具有多种优良性能。通过Ni-P合金镀层(、Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层和热处理后的(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层硬度和耐磨性能测试,得出(Ni-P)-Al2O3纳米微粒复合镀层尤其是热处理后其硬度和耐磨性能得到很大的改善。

影响SnO2纳米晶体修饰的α-Al2O3微滤膜流动电势的因素

试验研究了不同电解质溶液pH值以及其离子浓度和种类对SnO2纳米晶体修饰的α-A120，微滤膜流动电势的影响规律，结果表明，对于Nacl溶液，膜流动电势随溶液浓度的增大而降低，其等电点在4．6左右；随着溶液的pH值由3增加到10，膜流动电势由正值逐渐变为负值，而对于FeSO4，CaSO4，Na2SO4，NaCl和CaCl2溶液，当溶液的浓度固定时，膜流动电势随溶液电导率的增加而降低。

纳米SnO_2涂层对α-Al_2O_3微滤膜的改性研究

以SnCl_4与氨水为主要原料,采用原位生成法,对α-Al_2O_3微滤膜进行SnO_2改性,考察了反应物浓度和涂覆次数对改性作用及膜孔结构的影响。结果表明:当SnCl_4溶液的浓度为0.05mol/L、涂覆次数为2次时,SnO_2的改性作用最佳,改性后的α-Al_2O_3微滤膜纯净水通量最高,增幅达到22.6%。同时发现,经SnO_2改性后的α-Al_2O_3微滤膜,其孔径分布窄,具有良好的孔结构。

电泳-电沉积Ni-Al_2O_3纳米复合层的微观结构及性能

为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层。用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响。结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高。镀层中微粒体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异。

[(2Y-ZrO_2)-Al_2O_3]纳米微粉制备的研究

本研究采用SoL-GeL法和自动引燃法制备[(2Y-ZrO)-AlO]超微粉,并进行了微观结构分析。为比对223两种超微粉性能的差异,采用注浆成型法制备样品,并分别测定抗折强度,断裂韧性和烧结温度。结果表明:自动引燃制备的ZrO-AlO掺稀土纳米微粉,工艺简单、细小均匀,由其烧造的样品较SoL-GeL法样品抗弯强度高,223断裂韧性好,烧结温度低。

工艺因素对α-Al_2O_3微滤膜纳米ZnO改性涂层显微结构的影响(英文)

以硝酸锌和尿素为原料,采用共沉淀法在α-Al2O3微滤膜孔内表面制备了纳米ZnO涂层。实验考察了反应物浓度、反应温度和反应时间对纳米ZnO涂层显微结构的影响规律,同时结合TEM对该涂层的显微结构进行观察分析。结果表明:当硝酸锌浓度为0.3mol/L、尿素浓度为0.6mol/L、反应温度为95℃、反应时间为4h时,ZnO涂层的晶粒细小均匀、结构致密且表面具有良好的平整度。采用该ZnO涂层改性后的α-Al2O3微滤膜,其过滤效率得到了明显提高,水通量最大增幅达到45.6%.

喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层显微硬度及耐磨性的影响

为了解喷射参数对Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的影响,采用电喷镀的方法进行单因素试验,确定镀液温度及工件与阳极喷嘴相对运动速度,在此基础上分别在不同的喷射间隙和工作电压下制备了Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损仪等考察了喷射参数对镀层的表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:单因素试验确定的工艺参数为镀液温度70℃、工件与阳极喷嘴相对运动速度1.35 cm/s,在此工艺参数下,喷射间隙和工作电压对Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的表面形貌、显微硬度和耐磨性均有影响;当喷射间隙为1.6 mm、工作电压为25 V时,Ni-P-BN(h)-Al2O3纳米复合镀层的显微硬度最高,耐磨性最好。