基于PVD镀碳膜和PST钛氮共渗的摩擦磨损性能研究

为提升高频高负载工况下30CrMnSiA钢的摩擦磨损性能,在其表面分别采用PVD镀碳膜技术和PST钛氮共渗技术制备强化层,经表面处理后,硬度分别提高了110%和82%。200 N载荷工况时,镀碳膜试样与未进行表面处理试样和钛氮共渗试样相比,摩擦因数较小、磨痕深度较浅以及磨损速率较低。300 N载荷工况时,试验初期碳膜即失效,钛氮共渗试样与未进行表面处理试样相比,摩擦因数较小,一定时间后3种试样的摩擦因数趋于一致,并且钛氮共渗试样的磨痕深度相对较浅、磨损速率相对较低。分析可知:针对30CrMnSiA钢材料,PVD镀碳膜处理方法适用于载荷不超过200 N的工况,PST钛氮共渗处理方法适用于载荷超过300 N的工况。

用于AgGaS_2晶体生长的石英安瓿镀碳工艺研究

采用金相显微镜、推力分析仪等测试手段研究了石英安瓿内壁镀碳工艺对所镀碳膜的表面形貌、碳膜和石英安瓿结合力的影响。获得了一个较佳的镀碳工艺,即在气体流量为600 ml/min,镀碳温度在1060℃-1100℃之间,镀碳时间为30 min,冷却时间为11 h的条件下可获得均匀、致密而且与石英安瓿内壁结合牢固的碳膜层。采用该工艺镀膜的石英安瓿生长的AgGaS2晶体完整,表面光洁透明,位错密度低,约为6×10^4cm^-2。

用于CdZnTe晶体生长的石英坩埚真空镀碳工艺研究

采用原子力显微镜(AFM)、椭圆偏振光谱仪、Dage-Pc2400推理分析等测试方法研究了石英坩埚真空镀膜工艺获得的碳膜的表面状态、粗糙度,碳膜和石英坩埚的结合力,确定了用于CdZnTe晶体生长的石英坩埚真空镀碳的最优工艺参数。研究表明,以乙醇为碳源,坩埚真空退火9 h后,碳源通入量为1.5 mL时,获得了厚度为0.7163μm,表面粗糙度为4.7 nm,结合力达8.11 kg的碳膜。采用此工艺镀膜的石英坩埚生长CdZnTe晶体后,碳膜附着完好,晶体表面平整光洁,位错密度降低。

镀碳石英坩埚生长ZnGeP_2单晶体

在熔体法生长ZnGeP2单晶体的过程中,如何解决熔体与坩埚的粘连问题是一个研究关键。本文研究了石英坩埚的镀碳工艺,采用化学气相沉积法成功在坩埚内壁镀上结合牢固且均匀的碳膜。采用垂直布里奇曼法,并结合适时补温技术,在内部镀碳的双层坩埚中成功生长出Ф20 mm×50 mm外观完整,无裂纹的ZnGeP2单晶体。经XRD,TEM,FTIR分析结果表明:生长的ZnGeP2晶体缺陷少,结构完整,红外透过率高,是质量较高的单晶体。

石英生长坩埚镀碳工艺研究

研究了在AgGaS2晶体生长石英坩埚内壁镀碳的工艺,包含了镀碳温度、镀碳时间及冷去时间对碳膜质量的影响,从而获得了最佳镀碳工艺,即采用高纯甲烷在1040℃的高温下,热解60min,并冷却12h。采用该工艺镀碳的石英坩埚解决了AgGaS2晶体在高温下与石英坩埚的粘连问题,防止了坩埚杂质向晶体中的扩散,生长出表面光滑,完整性好,大尺寸的AgGaS2晶体。

AgGaS_2单晶生长石英安瓿镀碳工艺研究

研究了镀碳工艺参数对碳膜的表面形貌、厚度、碳膜与石英管内壁结合力的影响,发现在气体流量为30～40ml/min,镀碳温度为1040～1060℃,镀碳时间为30～40min,冷却时间为10～12h的条件下,可获得均匀、致密且结合牢固的碳膜层。用此工艺镀碳的石英安瓿生长出的AgGaS2晶体表面光洁,完整性好,缺陷较少。

柔性覆铜板镀碳膜效果评估方法的开发

针对直接关系到柔性电路板的孔品质且难以观察的镀碳膜过程,以聚酰亚胺基的柔性覆铜板为研究对象,分别从微观结构、水滴接触角、电阻值、镀铜特性等角度进行定性和定量分析,开发出评估柔性覆铜板镀碳膜效果的方法。结果表明:聚酰亚胺薄膜和孔壁聚酰亚胺层都吸附有致密的石墨颗粒,水滴接触角在等离子蚀刻后降低,电阻值在二道定影后减小,镀碳膜性能良好。该结论与最终的镀铜效果互相印证,评估方法的可靠性得到证实。

焦炭镀碳正交试验因素分析

介绍了在实验室条件下进行的焦炭镀碳正交试验，影响因素包括煤气流量、镀碳温度和反应床层高度。研究结果表明，煤气流量对镀碳后焦炭的重量变化率、反应性和反应后强度的影响最大，镀碳温度的影响次之，而反应床层高度的影响最弱；当煤气流量为0．4m^3／h、镀碳温度为1000℃和反应床层高度为200mm时，焦炭的反应性和反应后强度分别为21．52％，61．46％，此时镀碳后焦炭质量最好。

变形量对冷拉拔低碳镀锌钢丝力学性能的影响

冷拉拔低碳镀锌钢丝以良好的耐蚀性能、焊接性能、与力学性能协同匹配的良好综合性能和低廉的价格广泛应用于轻工业及建筑行业,其中变形量是影响其力学性能、生产成本及良品率的关键因素。通过显微组织分析、力学性能测定、断口观察,研究了Q235冷拉拔低碳镀锌钢丝不同变形量下的加工硬化过程,并分析了断丝及钢丝表面出现箭头状裂纹的原因。结果表明:真应变从0增加到2.41的过程中,抗拉强度、横纵截面硬度随应变量增加呈抛物线状增加,抗拉强度从586.8 MPa增加到1157.1 MPa,横截面硬度比纵截面增加了5.8 HV。塑性变形初期,加工硬化率最大,为364.7 MPa。真应变从0增加到1.91过程中,加工硬化率从364.7 MPa降低到162.2 MPa,真应变从1.91增加到2.41的过程中,加工硬化率又增加到了172.0 MPa。钢丝中存在CaO夹杂物是导致钢丝出现断丝和表面箭头状裂纹的主要原因。

基于镀镍碳纤维的柔性仿生伪装材料及性能研究

随着现代战争中高清侦察和精准打击系统的持续进步,军事设施正在面对来自各个角度的立体化侦查威胁。为了增强关键军事设施的生存力和整体电磁防护以及伪装隐蔽能力,需要打破传统方法,广泛采用监视、防护和伪装等技术。当前,用于应对岛礁环境中关键军事设施的电磁防护和伪装需求的防护网类产品仍存在一些不足。为了解决这些问题,使用镀镍碳纤维作为雷达散射材料,设计出基于柔性草状结构的仿生草状伪装产品,以应对恶劣环境下的长期使用需求。通过对不同模型产品的模拟评估,得出具有优秀散射性的材料编织模型,且实物样品再次验证了其在雷达下的散射性,实现了在1~40 GHz频段范围内的宽频、高效防护性能。

超薄镀镍碳纤维管状结构电池的制备及性能研究

碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于嵌入集成式结构电池的设计方法,以该电池为芯部,碳纤维编织布为蒙皮,采用真空树脂传递工艺制备了碳纤维增强复合材料三明治结构电池管(Sandwich Structure Battery Tube,SSBT),测试了Ni-CFB的电化学性能,评价了SSBT在不同受载条件下电化学性能衰减行为。结果表明:Ni-CFB在0.1 C的充放电倍率下比容量达到156 mAh/g,比磷酸铁锂-石墨体系常规电池的比容量高30%;在压缩载荷比和弯曲载荷比分别达到550 N/g和89.1 N/g的条件下,SSBT的电容量分别保持在80%和60%以上,表明SSBT具有良好的结构效能和储能效能,在储能系统轻量化设计和安全性设计方面具有巨大的潜力。

CdZnTe晶体生长用石英管的镀碳工艺研究

使用金相显微镜、推力分析仪测试等手段研究了镀碳工艺参数对碳膜的表面形貌、碳膜和石英结合力的影响。获得了一个优化的镀碳工艺参数,即在镀碳温度为950～1100℃,气体流量为4～7ml/h,镀碳时间为6h,冷却时间为12h的条件下得到的碳膜较为均匀,而且和石英结合的较好。使用该工艺条件镀膜的石英管生长出的CdZnTe晶体表面光洁,位错密度低,约为4×104cm-2。

ABS/镀镍碳纤维复合材料电磁屏蔽特性研究

采用热压工艺制备了镀镍碳纤维(CF)增强(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,研究了CF长度及含量对其电磁屏蔽特性的影响。结果表明,制得的镀镍CF镀层均匀、连续,且沿CF径向分布有大量沟槽;CF长度以2～4mm为宜,随着CF含量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能提高,当CF质量分数为20%时,ABS/镀镍CF复合材料在0.03～1.2GHz频率范围内的电磁屏蔽效能均在83dB以上。

镀镍碳纤维复合材料的电磁脉冲屏蔽效能

研究了连续碳纤维表面化学镀镍工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)分析了纤维的微观形貌、镍层成分和镍层结构。测试了镀镍碳纤维和镀镍碳纤维复合材料的导电性能。制备了镀镍纤维为增强材料的抗电磁脉冲复合材料。在场强大于20kV/m的环境下测试了复合材料在频率为1.3,2.8,4.3,9.4GHz处的高功率微波电磁脉冲屏蔽效能。结果表明复合材料的高功率微波电磁脉冲屏蔽效能均大于60dB,其中2.8GHz下出现最大值91dB。

镀镍碳纤维-芳纶纤维增强复合材料性能研究

试验选用碳纳米管分散到树脂中作为吸收剂,选用芳纶纤维作为吸波层增强纤维,镀镍碳纤维作为反射层增强体,用热压罐工艺制备复合材料板材。主要对复合材料的吸波性能、屏蔽效能、密度、拉伸强度进行了测试。结果表明,用芳纶纤维/镀镍碳纤维作为增强纤维、碳纳米管作为吸收剂制备的复合材料,在8.1GHz-12.4GHz频段内反射率小于-10d B,峰值达到15.59d B;在10GHz的屏蔽为98d B;密度为1.51g/cm^3;拉伸强度为573MPa。可以广泛用于设备舱的外蒙皮材料,具有很好的隐身和防电磁泄露性能。

聚合物/镀镍碳纤维导电复合材料的研究进展

综述了聚合物/镀镍碳纤维(NiCF)导电复合材料的优点及其导电机理,介绍了该种导电复合材料的几种制备方法,包括单螺杆挤出机法、双螺杆挤出机法、密炼机法和Brabender塑化仪法,并详细地分析和总结了影响聚合物/NiCF导电复合材料导电性的NiCF长度、表面改性与分散、填充量以及加工工艺等因素。

正交设计法优化碳纤维表面连续镀镍工艺及性能

采用正交设计法,以镀镍碳纤维镀层电阻率为考察目标,对碳纤维表面连续电镀镍工艺参数进行优化。采用L9(33)正交试验对碳纤维表面进行电镀镍处理,电镀温度、电流密度、电镀时间作为3个因素。采用冷热循环法测试镀镍碳纤维镀层和碳纤维的结合力,采用X射线光电子能谱仪研究镀镍碳纤维镀层的元素组成及化学状态,采用电子万能材料试验机测试镀镍碳纤维的力学性能。结果表明:最优的碳纤维表面镀镍处理条件是:电镀温度50℃,电流密度0.5 A/dm2,电镀时间6min。镀镍碳纤维镀层和碳纤维是通过Ni—C—O键实现紧密结合的,部分表层金属镍被氧化生成了NiO。由于镀层的存在,使得镀镍碳纤维和树脂间的界面结合力发生了改变,从而导致镀镍碳纤维的力学性能有所下降。

镀镍碳纤维/镀镍石墨粉填充PC/ABS复合材料导电性能研究

将导电填料镀镍碳纤维(NiCF)和镀镍石墨粉填充到PC/ABS共混物中,制备一种填充型导电复合材料,分析了NiCF与镀镍石墨粉的含量及NiCF长度对复合材料导电性能的影响。结果表明,随着NiCF和镀镍石墨粉含量的增加,复合材料的体积电阻率会降低,即导电性能得到提高;与镀镍石墨粉相比,NiCF对复合材料导电性的影响更显著;PC/ABS/NiCF/镀镍石墨粉复合材料存在渗滤效应,NiCF含量在10%~15%范围内时,材料的体积电阻率急剧下降,导电性能迅速提高;复合材料颗粒长度为10 mm左右时,材料的导电性能最佳。

镀银碳纤维在烟粉虱EPG记录中的应用

为探索新材料,降低昆虫刺吸电位技术(Electrical Penetration Graph,EPG)的测试成本,本研究以镀银碳纤维为材料,以金丝为对照,在直流刺吸电位仪(DC-EPG)上测试Q型烟粉虱Bemisia tabaci的取食行为,并对波形进行分析比较。结果表明,利用镀银碳纤维记录的EPG波形总体上与金丝的非常类似;分析几类典型波形可以发现,与金丝相比,镀银碳纤维记录的pd波相对振幅显著下降,且pd-Ⅱ亚波的Ⅱ-1和Ⅱ-3部分的频率显著增大;E2波电压水平显著低于金丝记录的水平,而两者记录韧皮部参数的相对振幅和频率以及E1波的电压水平差异均不显著。说明镀银碳纤维在一定程度上能够改进EPG的记录结果,提高波形的精确性,可以在EPG实验中替代金丝,但在导电性方面尚有改进的空间。

中间相沥青基碳纤维镀镍制备吸波材料

为制备中间相沥青基镀镍碳纤维,本文对比研究了电磁搅拌法和超声波法两种镀镍工艺,结果表明,两种工艺均可制备出表面镍含量较高的碳纤维,但超声波法制备的镀镍碳纤维的连续性优于电磁搅拌法,适合后续结构型吸波复合材料的制备。对镀镍碳纤维的电磁性能的研究发现,镀镍后碳纤维的电损耗参数下降,磁导率提高,利于低频带吸收。利用中间相沥青基镀镍碳纤维制备出树脂基复合材料,对其吸波性能进行测试,研究结果发现:以镀镍纤维层间全平行排布铺层制备的复合材料与未加镀镍碳纤维的相比,同时提高了在低频带和高频带的吸波效果,在14.88GHz吸收峰峰值为-27.62dB,低于-5dB的累积频宽约为14GHz,低于-10dB的累积频宽约为6.5GHz,吸波效果明显。