粉煤灰表面形貌和组成的电子显微镜/能量色散谱、聚焦离子束分析

用超级场发射电子显微镜 (FE SEM) ,扫描电子显微镜 /能量色散谱 (SEM/EDS)和聚焦离子束测试仪(FIB)等 ,对粉煤灰进行了表面形貌和元素组成分析。FIB显示粉煤灰大多为 0 .3～ 0 .5 μm的球状微粒 ;FE SEM则显示约有 88%的粉煤灰为 0 .3～1 μm的球状微粒 ,表面凹凸不平 ,主要为铝、硅、铁等元素的氧化物 ,其中铝、硅、铁和氧的质量分数分别为 2 0 .5 %、2 3 .6%、1 .4%和 5 0 .9%。

热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究

采用光学显微镜、SEM、EDS等实验手段,研究了Ti元素对热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si板的镀层表面形貌、元素分布、成分组成、横截面相组成体积比的影响。结果表明：无添加Ti元素的1#镀铝锌产品表面锌花尺寸偏大且不均,Al、Zn、Si等元素在表面分布规律不明显,镀层总厚度在15-17μm之间,其中外镀层15μm,内镀层1.8μm,镀层截面由约65%的富铝相＋35%的富锌相组成;添加Ti元素的2#镀铝锌产品镀层表面光泽比1#亮丽,立体感效果显著,锌花尺寸也更加细碎均匀,Al、Zn、Si等元素呈现较明显的规律分布,镀层总厚度在24.3-26.7μm之间,其中外镀层24.8μm,内镀层1.6μm,镀层截面组织由约76.2%的富铝相＋22.7%的富锌相及少量的富硅相组成。

Ti6Al4V钛合金表面蓝色微弧氧化膜的制备及性能

利用微弧氧化技术在Ti6Al4V钛合金表面制备出蓝色微弧氧化膜。对微弧氧化膜的微观形貌和元素组成进行了分析,并对微弧氧化膜的显微硬度进行了测试。结果表明:微弧氧化膜表面光整,呈均匀深蓝色,其主要由Ti、Mn、O和C四种元素组成,还含有少量的V、Al和Si元素;微弧氧化膜的表面粗糙度约为0.159μm,与钛合金的表面粗糙度相近;微弧氧化膜的显微硬度为5 437.4 MPa,显著高于钛合金的显微硬度。

脉冲频率对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响

在Na2CO3-Na2SiO3电解液中,利用微弧氧化技术在纯钛试样表面制备了氧化膜,并研究了脉冲频率(500-8000Hz)对膜层生长、相组成及表面形貌的影响．结果表明:当脉冲频率 <2000Hz时,膜层的生长速率随频率增加迅速减小,当>4000Hz时,其生长速率几乎和频率无关．微弧氧化膜主要由锐钛矿和金红石相TiO2及少量不饱和氧化物TiO2-x(0．02<x<0．07) 组成,其中锐钛矿和金红石相TiO2的相对含量与频率无关,而TiO2-x随频率的增加而逐渐减少．氧化膜表面多孔,随着频率的增加,膜表面的粗糙度和微孔尺寸逐渐减小,而微孔的密度逐渐增加．

钛合金微弧氧化膜微晶生长特性的研究

在Na2CO3-NaOH溶液中,采用自制多功能单极性脉冲微弧氧化电源在TC4钛合金上制备了TiO2薄膜．利用XRD和SEM分别对氧化膜的相组成和表面形貌进行了分析．结果表明,在脉冲频率和电流密度分别固定为5000Hz和20A／dm2时,氧化膜主要含锐钛矿和金红石相TiO2,随着处理时间的延长,金红石TiO2的相对含量逐渐增加;氧化膜呈多孔结构,表面布满了尺寸在300nm-1μm之间的TiO2颗粒,随着处理时间的延长,这些颗粒微孔的尺寸明显变大,其密度逐渐减小．

阳极电压对钛合金微弧氧化膜性能的影响

在不同阳极电压下对Ti-6Al-4V合金进行了微弧氧化处理。考察了阳极电压对氧化膜生长速率、表面形貌、相组成及硬度的影响,并对其摩擦学性能进行了表征。研究结果表明,随着阳极电压的升高,氧化膜表面微孔数量减少,表面微孔孔径、粗糙度、氧化膜生长速率均增大,表面硬度先增大后减小。微弧氧化膜主要由Al2TiO5相和金红石TiO2相组成,随着阳极电压的升高,两者相对比例逐渐增大。阳极电压对微弧氧化膜与钢球的摩擦系数影响不大,但对磨损率影响较大,磨损率随阳极电压的升高先减小后增大,氧化膜均具有较好的耐磨性。

NiTi形状记忆合金微弧氧化陶瓷层的制备及其工艺性研究

通过微弧氧化的方法在NiTi形状记忆合金表面制备陶瓷层。在微弧氧化之前,用常温王水对NiTi形状记忆合金进行去镍选择性腐蚀,并与工业纯钛和未经王水腐蚀的合金试样进行对比,研究了其表面形貌、相组成和微弧氧化的工艺性。研究结果表明:王水腐蚀10min的NiTi形状记忆合金试样,微弧氧化工艺性及陶瓷层表面形貌与工业纯钛同一条件下微弧氧化最为接近,陶瓷层表面形貌最为理想;腐蚀前后试样的微弧氧化陶瓷层,相组成基本相同,主要由NiTi相和锐钛矿相组成,随着王水腐蚀时间的延长,锐钛矿相逐渐增多。

斜方辉石(100)面的表面化学组成和微形貌

对一个承德紫苏辉石和一个Bamble顽辉石的(100)裂理面进行了X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)深度剖析研究, 并进行了原子力显微镜(AFM)观察. (100)裂理面表面的化学组成与体相有明显差别. 与体相相比, 裂理面表面上Si在金属原子总数中的百分比没有明显变化, Ca和Al是增加的, Mg则减少. 2000 s的AES深度剖析表明, 在近70 nm深度内组成元素的原子百分比随着深度略有起伏, 但平均值水平没有明显变化(承德紫苏辉石中的Si除外);承德紫苏辉石的Al和Si呈互为消长的关系, 这是因为Al-Si是以类质同像替代关系存在的. AFM图像显示(100)裂理面上有成层状生长的多边形形态的丘状生长物, 厚度可在零至几百nm, 它们是在裂理面上次生生长的层状硅酸盐矿物. 上述现象的观测和基本规律对认识风化作用和水岩反应的机理具有意义.

占空比对钛合金微弧氧化生物膜的影响

采用β-甘油磷酸钠和醋酸钙组成的混合电解液制备钛合金微弧氧化陶瓷膜。研究了脉冲电信号占空比对Ti6Al4V合金膜层形貌、膜厚、膜与基体的结合强度、以及膜组成相的影响。研究结果显示:随着占空比的增大,合金膜层表面的微孔数目增多、尺寸变大、膜层变厚,但膜层增长的速度变得缓慢;膜与基体的结合强度在下降,但仍然很高;组成相中锐钛矿型Ti O2的含量会减少,而金红石型Ti O2的含量将逐渐增加。这些说明占空比对Ti6Al4V合金微弧氧化生物膜的形成有重要影响。

电压对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响

在Na2CO3Na2SiO3溶液中,利用单极性脉冲微弧氧化电源在TA2基底上制备了二氧化钛氧化膜.研究了微弧氧化电压对氧化膜生长速率、相组成及表面形貌的影响.结果表明:随着电压的升高,氧化膜的生长速率先增加后减小,表面粗糙度和微孔尺寸逐渐增大,而微孔密度逐渐减小.膜层主要由锐钛矿和金红石相TiO2组成,随着电压的增加,膜层中锐钛矿相TiO2先增加后减少,而金红石相TiO2则逐渐增加并成为主晶相.

钙盐浓度对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响

为了分析微弧氧化电解液中钙盐浓度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响,利用X射线衍射、扫描电镜及附带的能谱对涂层的表面相结构、形貌及元素组成进行了观测与分析,利用图像分析软件对涂层表面孔隙率进行测试。结果表明:复合氧化法制备的多孔二氧化钛涂层表面均含有单质钛、锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛;钙盐浓度的变化对涂层表面结构有一定影响,随着钙盐浓度的增加,涂层中锐钛矿型二氧化钛相对含量减少,金红石型二氧化钛相对含量增加;涂层表面的钙、磷元素含量降低,钙磷原子比增加;在所选钙盐浓度下,表面孔隙率的变化不十分显著。

锻铸车间焊接区与切割区金属粉尘的微观特征

工业车间粉尘易诱发工人多种职业病。以锻铸车间产生的金属粉尘为研究对象,利用电子显微镜(SEM)、激光粒度仪、X射线能谱仪(EDS)分别对车间内焊接区和切割区金属粉尘的形貌、粒度特征及元素组成进行了表征和分析。结果表明,车间内不同工艺区域产生粉尘的表面形态、粒度特征、成分组成都存在较大差异。与切割区粉尘相比,焊接区粉尘比表面积大,因而表面形貌更为粗糙且更易吸附有害物质;焊接粉尘粒径范围在0.4~2.3μm,切割粉尘粒径更细,在0.4μm以下;焊接区粉尘所含元素种类多于切割区粉尘,且含有致癌风险的金属元素。研究结果可为锻铸车间不同作业场所工人的个人防护及通风除尘系统设计提供理论支撑。

电流密度对ZA43微弧氧化膜的影响

研究了不同电流密度对ZA43微弧氧化膜层的表面形貌、膜厚、硬度以及膜的组成相的影响等问题。结果表明:随着电流密度的增大,膜层表面的孔洞尺寸变大;氧化膜厚度逐渐增大,但是增加的速度变得缓慢;膜层硬度在一定电流密度范围内增加,最终趋于稳定;膜层主要相成分为α-Al2O3和γ-Al2O3,增加了ZA43高铝锌基合金的表面硬度,耐磨性和耐腐蚀性能。

微弧氧化增强镁合金钼酸盐转化膜层的制备

目的提高钼酸盐转化膜的耐腐蚀性能,制备微弧氧化增强的钼酸盐膜层。方法采用化学转化法和微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备钼酸盐转化膜、微弧氧化膜和微弧氧化增强的钼酸盐膜层,研究了膜层的电化学行为和腐蚀失重情况,利用SEM、EDS、XRD和激光共聚焦显微镜对膜层的表面形貌、元素组成、物相组成和粗糙度进行分析。结果 XRD分析表明,钼酸盐膜层经过微弧氧化处理后,所得膜层较微弧氧化膜层多出新相MoSi2。钼酸盐转化膜层经过微弧氧化处理后,相比于微弧氧化膜层,表面变得平整光滑,孔洞微粒变小,粗糙度降低。钼酸盐转化膜经过微弧氧化处理后,在3.5%NaCl溶液中浸泡48 h,膜层失重最低。通过电化学测试,微弧氧化增强钼酸盐膜层的腐蚀电位较钼酸盐转化膜的腐蚀电位正移0.643 V,较微弧氧化膜的腐蚀电位正移0.419 V,腐蚀电流密度较钼酸盐转化膜降低了3个数量级,较微弧氧化膜降低了1个数量级。结论钼酸盐转化膜经过微弧氧化处理后,膜层的耐腐蚀性能优于钼酸盐转化膜和微弧氧化膜,使镁合金的应用前景有所提高。

脉冲占空比对钛合金微弧氧化膜的影响

为了研究脉冲占空比的变化对钛合金微弧氧化的影响,在15%~70%间的不同占空比下对钛合金进行微弧氧化处理,分析了微弧氧化膜的表面形貌、厚度、孔隙率、表面粗糙度及相组成随脉冲占空比的变化情况。结果表明:随着脉冲占空比的增加,膜层的厚度、表面孔径、表面孔隙率、粗糙度均呈增大趋势;膜层中的金红石型二氧化钛随占空比的增加而增多,锐钛矿型二氧化钛则减少。

处理频率对TC4钛合金微弧氧化膜特性的影响

利用自制多功能微弧氧化膜的制备系统对TC4钛合金进行表面处理,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究脉冲频率(f)对氧化膜生长特性、表面形貌和相组成的影响.结果表明,当f≤2000 Hz时,成膜速率随f增加迅速减小;当2000 Hz<f<4000 Hz时,成膜速率随f增加而减小的趋势变缓;当f≥4000 Hz时,成膜速率不随f发生变化.该氧化膜表面多孔,随f的增加,膜表面微孔尺寸逐渐减少,微孔密度逐渐增加.膜层主要由锐钛矿和金红石相TiO2及少量不饱和氧化物TiO2-x(0.02<x<0.07)相组成,其中锐钛矿和金红石相TiO2的相对含量随f的变化不明显,而TiO2-x的相对含量当f≤2000 Hz时较高,当f>2000 Hz时,TiO2-x的相含量明显减少.

镁合金表面MAO/HA/CNTs涂层的电化学腐蚀性能

笔者采用化学沉淀法制备羟基磷灰石/碳纳米管复合粉体(HA/CNTs),并将这种复合粉体作为电解液的添加剂,采用微弧氧化的方法制备镁合金表面羟基磷灰石/碳纳米管(MAO/HA/CNTs)复合涂层。然后对制备的复合粉体分别采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)和电化学工作站研究其表面形貌、物相组成、以及对微弧氧化图层表面形貌和在模拟体液(SBF)中可以承受腐蚀的不同能力。研究结果显示,复合粉体在微弧氧化过程中均匀地沉积在镁合金表面,有很好的保护作用。所制备的羟基磷灰石/碳纳米管(HA/CNTs)复合粉体结晶良好,无任何杂质;电化学工作站中,MAO/HA/CNTs样品的腐蚀电位为-0.2^-2.0 V,通过在模拟体液中浸泡了7 d之后,其表面沉积了大量的亚纳米级的颗粒沉淀物,通过实验对镁基体和MAO样品进行试验,发现镁基体相比于MAO样品,具有的耐腐蚀性比较好,生物活性比较高。

电解液中Na_2SiO_3加入量对Ti6Al4V微弧氧化膜厚度及表面形貌的影响

在不同Na2SiO3含量的电解液体系下对Ti6Al4V合金进行微弧氧化.采用SEM和AFM分析氧化膜表面形貌及粗糙度,研究电解液中Na2SiO3含量对氧化膜厚度及表面形貌的影响.结果表明:随着电解液中Na2SiO3质量浓度从12 g.L-1增加到28 g.L-1,临界正向起弧电压逐渐降低,微弧氧化膜的厚度由31μm增加至88μm;氧化膜表面均匀分布着尺寸不等的微孔,并且随着Na2SiO3质量浓度的增加,微孔的数目增多,粗糙度增加.XRD分析显示氧化膜的相组成为锐钛矿以及金红石.

汽车后门外板电泳前基板团斑缺陷分析

某车型汽车后门外板在电泳前发现基板表面有密集的团状斑点缺陷,影响产品外观。采用扫描电镜和能谱仪对缺陷形貌特征和元素成分进行了分析,确定该缺陷是冲压模具表面不洁所致,并在生产环节中得到验证。提出了相应的改进措施,如保持冲压模具间隙调校、定期清洁和光洁度确认,使团斑缺陷得到有效控制。

上房沟钼矿辉钼矿俄歇能谱分析

通过扫描电镜分析和俄歇能谱分析对上房沟钼矿原矿、浮选精矿和浮选尾矿以及三道庄钼矿(易选矿)中辉钼矿进行了表面元素组成和微形貌研究。结果显示上房沟钼矿中辉钼矿表面呈陡峭阶梯状,且氧化强烈,而三道庄钼矿中辉钼矿表面平整,氧化较弱。综合分析认为上房沟钼矿中辉钼矿陡峭阶梯状表面会增加其表面极性面的比重;表面氧化会增加辉钼矿表面非极性面的表面能,改变其表面疏水性。两者都会降低辉钼矿的可浮性。因此上房沟钼矿中辉钼矿表面氧化程度高、表面不平整是影响其浮选效果的主要因素之一。