镍钨基硫化态和氮化态催化剂对十氢萘选择性开环性能研究

通过不同预处理方式制备镍钨硫化态和氮化态催化剂,利用X射线衍射、吡啶红外光谱、元素分析、CO滴定等技术对催化剂进行表征。以十氢萘为探针分子,利用固定床反应器考察不同预处理方式及负载量对催化剂十氢萘选择性开环反应转化率和寿命的影响规律。结果表明,氮化态催化剂初始转化率及选择性开环活性高,这与氮化态催化剂金属位活性高有关,但其稳定性低于硫化态催化剂,这是由于十氢萘在金属位脱氢后未能及时转移至酸性位开环,使其发生过度脱氢导致结焦失活。

镀液中钨酸钠浓度对电沉积镍-钨合金性能的影响

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响,制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度,采用直流电沉积法在20CrMoA钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质量浓度对沉积速率,以及Ni–W合金镀层的W质量分数、形貌、密度、显微硬度和抗高温氧化性能的影响。[结果]镀液的钨酸钠浓度显著影响着Ni–W合金镀层的W质量分数,进而影响镀层的形貌、内应力、显微硬度及抗高温氧化性能。镀液中钨酸钠的质量浓度为40 g/L时,所得Ni–W合金镀层平整致密,无裂纹,W质量分数为34.82%,密度约为10.88 g/cm^(3),经500°C热处理后的显微硬度高达1199.6 HV,抗高温氧化能力远优于兵器工业中常用的PCrNi3MoVA合金钢。[结论]本文的研究结果可为Ni–W合金镀层在武器身管等高温高磨损环境中的应用提供实验依据。

高防腐耐磨镍钨镀层抽油杆的研究

抽油杆是石油钻采设备抽油机的关键性部件,提高抽油杆的防腐耐磨性能,延长其使用寿命对降低钻井成本具有重要意义。文章在抽油杆表面电沉积制备镍钨镀层,分析了钨合金镀层的成分、组织结构、表面形貌、硬度、附着力、在中性盐雾中的耐蚀性及其在模拟高含H_(2)S和CO_(2)环境的耐腐蚀性能。结果表明,镍钨镀层抽油杆表面光亮、致密,具有良好的结合力和高硬度,在中性盐雾和高温高含硫介质中耐蚀性优良,可显著延长使用寿命,降低综合成本。

钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜的光电特性研究

利用溶胶–凝胶旋涂法和后退火工艺在FTO导电玻璃上制备了钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜,研究了薄膜在不同温度和不同偏压下的光电特性和相变特性。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试了钨镍共掺杂V_(2)O_(5)薄膜的晶体结构、表面形貌和组分,分析了不同钨镍共掺杂浓度对V_(2)O_(5)薄膜相变光电特性的影响。结果表明,当钨和镍的掺杂质量分数分别为3%和1.5%时,钨镍共掺杂的V_(2)O_(5)薄膜的相变温度为218.5℃,在可见光范围内有较高的透过率,在近红外1310 nm波长处的光学透过率达48.83%,与未掺杂V_(2)O_(5)薄膜的光学透过率相比提高了10.29%,薄膜电阻降低了30.53%,热致回线宽度收窄为15℃,说明钨镍共掺杂的V_(2)O_(5)薄膜具有良好的可逆相变光电特性,有望在新型光电器件领域得到较好的应用。

金刚石抛光用镍钨合金镀层的电镀制备工艺

采用脉冲电镀的方法快速制备耐磨损的超厚镍钨合金镀层,用以摩擦化学抛光金刚石,以实现金刚石的快速去除。采用正交实验研究了脉冲频率、平均电流密度、占空比对镀层组分、显微硬度、内应力和沉积速率的影响。最终在脉冲频率200 Hz、平均电流密度9 A/dm2和占空比0.8的条件下制备了显微硬度472.76 HV、内应力80.11 MPa、厚度为0.35 mm的镍钨合金镀层。经金刚石摩擦化学抛光实验验证,制备的镍钨合金抛光盘具有优异的抛光性能,相较于铸铁抛光盘,镍钨合金抛光盘具有更高的金刚石去除率(0.71μm/min)、更低的磨损量(0.16 g)和磨削比(94.25)。

电沉积镍钨合金多层膜耐蚀性能研究

为满足微电子器件在极端环境中的服役要求,提升镍基合金薄膜镀层在工业应用中的耐蚀性,采用电沉积的方法得到单层及多层镍钨合金薄膜,研究了多层镀层对镍钨镀层耐蚀性能的影响。结果表明:在相同镀层厚度条件下,采用多层镍钨合金沉积方式能够提升镀层的耐蚀性能,为改善镀层耐蚀性能提供了一种方便而有效的途径。

电沉积镍钨合金技术在油管上的应用

钢铁的腐蚀现象是造成其失效的重要原因,广泛存在于机械设备、石油钻采、生产制造及海洋设备等领域,其造成的损失无法估量。电沉积镍钨合金技术可以提供高强度、高防腐蚀、高耐磨损性能,特别是对于高温高压下含H_(2)S、CO_(2)、Cl-腐蚀性环境。文章介绍了电沉积镍钨合金技术的特点,并将普通钢材的高强度和镍钨合金的高耐蚀耐磨性能有机结合,符合新材料的发展趋势,可以广泛应用于油田机械、工程机械、海洋船舶和军工等领域,重点介绍了电沉积镍钨合金防腐油管在不同采油技术中的应用,结果表明电沉积镍钨合金油管具有良好防腐耐磨性能,可有效解决了石油开采中油管的腐蚀和磨损问题,延长油管使用周期,降低综合成本。

纳米多晶镍钨合金力学性能的分子动力学研究

为了研究钨原子分数与平均晶粒尺寸对镍钨合金纳米多晶力学性能的影响,本文运用分子动力学方法在10 K与300 K时对镍钨合金纳米多晶模型进行拉伸与剪切模拟,计算分析了不同钨原子分数(0%、5%、10%、15%、20%)的镍钨合金的抗拉强度、延伸率与抗剪切性能等力学性能,进一步研究了不同晶粒尺寸(2.4 nm、1.9 nm、1.5 nm)对镍钨合金多晶力学性能的影响。结果表明,当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数为0%时,在10 K或者300 K时,平均晶粒尺寸小的镍钨合金纳米多晶抗拉强度大,但是抗剪切强度反而小;当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%~20%之间时,随着钨元素含量的增加,抗拉强度与抗剪强度也逐渐增大;当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%~15%之间时,温度为10 K或者300 K时,平均晶粒尺寸为1.5 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率大于平均晶粒尺寸为1.9 nm或者2.4 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率。

镍钨镀层的制备及其耐磨性和耐蚀性

采用电镀方式在黄铜基体上制备不同钨含量的镍钨镀层。通过X射线衍射仪(XRD)分析了不同钨含量镀层经不同温度退火处理后的相组成及其晶粒尺寸,确定最佳退火温度。分别通过摩擦磨损试验和电化学测试评价不同钨含量镀层的耐磨性和耐蚀性。结果表明:随着热处理温度的升高,镀层晶粒尺寸增大,300℃退火处理后,镀层晶粒尺寸相对细小,该温度是镀层较适宜的热处理温度;钨含量增加对镀层起到细化晶粒的作用,随着钨含量升高,镀层的耐磨性和耐蚀性提高。

不同因素对电沉积镍-钨合金镀层性能的影响

采用直流电沉积法在低碳钢表面制备了Ni-W合金镀层。通过单因素实验研究了钨酸钠质量浓度、温度、pH和阴极电流密度对镀速及镀层钨质量分数、内应力和抗高温氧化性能的影响,得到较优的工艺条件为:NiSO_(4)·6H_(2)O 20 g/L,Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O40 g/L,C_(6)H_(8)O_(7)·2H_(2)O 45 g/L,H_(3)PO_(4)10 g/L,温度75℃,pH 7.0,电流密度10 A/dm^(2)。在该条件下镀速为17μm/h,所得的Ni-W合金镀层平整致密,内应力为84 MPa,与基体结合紧密,抗高温氧化性能良好。

高压开关断路器操动机构化学镀镍−钨−磷三元合金及镀层性能

针对高压开关断路器机构上的液压缸、活塞杆等零部件加工精度要求高,面临磨损、高油压、腐蚀等复杂工况的问题,以高压开关机构零部件常用的45钢为基体,进行Ni-W-P三元合金化学镀。考察了Ni-W-P合金镀层的显微形貌、耐蚀性、显微硬度和耐磨性。结果显示,化学镀Ni-W-P合金镀层的综合性能优于电镀Zn-Ni合金,并且能够通过样机试验,有望替代现有的电镀Zn-Ni合金工艺。

铜网镍钨镀层的工艺研究

应用电刷镀技术,以特殊镍作为底层,在铜网表面刷镀工作层镍钨A,从而使铜网获得更好的耐磨性能和耐腐蚀性能。通过正交实验,得出铜网表面最优刷镀工艺是:特殊镍电压12V,移动速度8m/min;镍钨A电压12V,移动速度12m/min,时间8min。

镍钨磷合金电结晶机理及其镀层结构与显微硬度

应用循环伏安、恒电位阶跃和 X射线衍射（ XRD）等方法研究了 Ni-W-P合金电沉积特点和镀层结构与显微硬度 .结果表明，在以柠檬酸铵为配体的溶液中， Ni-W-P合金沉积层较 Ni-W合金有较低的电化学活性 .根据电位阶跃的 i～ t曲线分析表明，在玻碳电极上 Ni-W-P合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行，随着过电位的增加，电极表面上晶核数增多 . XRD试验结果表明， Ni-W-P合金镀层呈现明显的非晶态特征 .所获得的 Ni-W-P合金电沉积层的显微硬度在 450 kg· mm－ 2左右 .

镍钨合金电沉积的电流效率和镀层显微硬度

通过调节镀液中不同的 Ｎｉ／ Ｗ 比例、温度和沉积电流密度，研究在焦磷酸盐体系中镍钨合金电沉积的电流效率、沉积层组成和显微硬度。实验结果表明：合金共沉积的电流效率不高。为了尽量提高合金的沉积电流效率，主要途径宜增大镀液中硫酸镍和钨酸钠的浓度；提高合金沉积电流密度，降低镀液中［ Ｎｉ］／［ Ｗ］ 比例，则镀层中的钨含量增大；合金沉积层的显微硬度随镀层中的 Ｗ 含量提高而增大。

电流密度影响下镍钨合金电沉积层的组成、结构和形貌

采用分光光度法、Ｘ射线衍射和金相显微镜等方法研究在焦磷酸盐体系中，电流密度影响下所获得的Ｎｉ－Ｗ合金电沉积层的组成、结构和表面形态．结果表明，随着电流密度的提高，合金沉积层中的Ｗ含量增大；形成置换固溶体的合金沉积层晶格参数涨大、晶格畸变度增大、而显微晶粒尺寸减小；合金沉积层的电结晶生长形态均呈现整齐的团粒状生长特征．讨论了上述实验结果．

镍钨合金电结晶机理

应用循环伏安法和电位阶跃法研究了Ｎｉ－Ｗ合金电沉积特点．结果表明，在以柠檬酸铵为络合剂的镀液中，沉积层的Ｗ含量随电流密度的增大而增加但电流效率变化不大，当电流密度超过１５Ａ／ｄｍ２后，镀层的Ｗ含量不再发生明显的变化而电流效率却明显降低．循环伏安实验结果表明，当镀液中有Ｎｉ２＋存在时，ＷＯ２－４才能被还原到以Ｎｉ－Ｗ合金形式存在的Ｗ金属态，且其沉积电位比ＷＯ２－４（沉积为钨蓝氧化物）和Ｎｉ２＋单独沉积时的电位更正．根据电位阶跃的ｉ～ｔ曲线分析得知，在玻碳电极上Ｎｉ－Ｗ合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行，且随着过电位的增加，电极表面上晶核数增多．

镍钨合金电沉积伏安特性和初期行为的研究

镍钨合金镀层由于其高的硬度、耐磨及耐蚀性而被作为代铬镀层用于金属表面处理。为进一步探讨镍钨合金的电沉积机理，采用循环伏安法和电位阶跃法研究了玻碳电极上镍钨电沉积的循环伏安特性和初期行为。电沉积过程中，钨酸根被还原成中间价态的氧化物。结果表明，钨酸盐的存在对阴极析氢过程具有明显的阻化作用。

镍钨系列氮化物催化剂的加氢脱硫催化性能

利用程序升温还原技术,以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法和混合法制备了一系列不同金属负载量的氮化镍钨加氢精制催化剂NiWN_x/γ-Al_2O_3,在固定床高压微反装置上进行噻吩加氢脱硫实验,考察其加氢脱硫性能。结果表明,不同的制备方法和金属负载量对催化剂催化性能的影响很大。氮化镍钨催化剂(ω(Ni)=2.8％,ω(W)=28％)在反应中表现出优异的催化性能,浸渍法制备的氮化镍钨催化剂比混合法制备的催化剂活性高,氮化镍钨催化剂和氮化态工业催化剂比硫化态工业催化剂的HDS活性高。

退火前后镍钨硼合金电沉积层的结构与性能

采用电化学技术、 XPS、 DSC、 XRD等方法研究 Ni-W-B合金电沉积及热处理前后合金镀层的结构和显微硬度 .结果表明，在 Ni-W-B合金电沉积过程中伴随着化学沉积镍等过程以及 Na2B4O7在镀层中的夹杂； Ni-W和 Ni-W-B合金电沉积层分别表现为纳米晶结构和非晶态结构；热处理过程中合金电沉积层发生晶粒粗化过程以及 Ni-W-B合金镀层发生新相形成过程，产生 Ni4W和镍硼化物如 Ni2B、 Ni3B等沉淀物； 400℃热处理 2 h后 Ni-W合金镀层有最大的显微硬度达 919.8 kg· mm－ 2，而在 500℃下 Ni-W-B合金有最大的硬度达 1132.2 kg· mm－ 2.

镍-钨合金电沉积层结构与显微硬度的研究

采用 Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）和 Ｘ－光电子能谱（ＸＰＳ）研究了镍－钨合金电沉积层的结构。结果表明，含钨量小于３７．２％ 的镍－钨合金电沉积层晶格为面心立方Ｆ，是固溶体结构和（１１１）择优取向，镍与钨均以金属单质形式存在于合金镀层中；含钨量小于４３．７％ 的镍－钨合金电沉积层属于金属化合物结构，其原子比为４∶１。显微硬度测定表明，具有金属化合物结构的镍－钨合金电沉积层的显微硬度最大。