Ni-P/n-Al_2O_3化学复合镀镀液及工艺研究

以电位和镀速为评价指标,通过正交实验和单因素实验,确定了Ni-P/n-Al2O3化学复合镀的最佳工艺配方为:温度85～95 ℃,气体搅拌,pH值为4.5～5.所得镀液的最佳组成为:ρ(次亚磷酸钠)为21 g/L, ρ(柠檬酸钠)为14 g/L,ρ(苹果酸)12 g/L,ρ(添加剂丁二酸)5 g/L,ρ(氧化铝)8 g/L.通过级差分析得到镀液配方中各因素对镀层耐蚀性能的影响次序为:柠檬酸>次磷酸酸钠>纳米氧化铝>添加剂>苹果酸.扫描电镜研究表明,镀层均匀致密,为明显的胞状物;X-射线衍射实验证实,复合镀层的结构为非晶态.与Ni-P镀层相比,Ni-P/n-Al2O3化学复合镀镀层在质量分数分别为3.5%的氯化钠、10%的稀盐酸和10%的稀硫酸溶液中的耐蚀性能有了明显的提高.

飞机起落架作动筒内壁n-Al_2O_3/Ni-Cr复合电刷镀修复

分析了飞机起落架作动筒内壁磨损失效的原因,采用n-Al2O3/Ni-Cr复合刷镀技术,对磨损部位进行了修复,以提高镀层与基体、镀层与工作层间的结合力。结果表明:修复层的硬度及耐磨性与原件相当,该工艺方法简单、可靠。

电刷镀n-Al_2O_3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。

Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料与40Cr钢辅助脉冲电流液相扩散连接

采用辅助脉冲电流液相扩散连接方法,对Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢进行了焊接试验,重点研究了在一定加热温度和保温时间条件下脉冲电流对界面元素分布、相结构、反应层厚度以及接头强度的影响规律.结果表明,辅助脉冲电流液相扩散连接可以实现Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料的冶金结合,保温时间对焊接接头强度影响不明显,四点弯曲强度数据普遍处于146~180 MPa之间;在脉冲电流作用下,焊缝熔体中原子扩散行为、扩散路径以及扩散速率将发生显著变化,利用该特性,有助于改变界面金属间化合物的生长特性,控制焊缝中低熔点共晶组织含量,进而达到改善和提高焊接接头强度的效果.

采用辅助脉冲电流液相扩散连接Ti(C,N)-Al_2O_3的接头形成行为及强度

采用辅助脉冲电流液相扩散连接方法,对Ti（C,N）-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢进行了焊接试验,重点研究了在辅助脉冲电流作用下,界面及焊缝组织演变、基体材料溶解等界面行为,探讨了工艺参数对接头强度及断口形态影响规律.结果表明,通过采用辅助脉冲电流液相扩散连接Ti（C,N）-Al2O3与40Cr钢,可以在较短的焊接时间条件下获得较为稳定的接头强度,四点弯曲平均强度位于231～272 MPa之间;降低焊接件整体加热温度以缓解接头残余应力,控制界面和焊缝化学冶金反应进程以较少金属间化合物数量、提高固溶体含量,抑制活性元素Zr向陶瓷基复合材料中的扩散进程以减少陶瓷颗粒向焊缝中的溶解量,是提升焊接接头强度的关键因素.

n-Al_2O_3-Fe复合镀层摩擦学特性研究

摩擦与磨损所造成的运动副配合间隙超标是装备零件更换的主要原因,造成了具大的经济损失,当前的采用镍等作为基体的纳米复合镀层不适用于零件修复。研究基体金属采用Fe的铁基纳米复合镀层,用于金属零件磨损后再修复具有非常重要的研究意义。在FeC l2溶液中加入纳米A l2O3,制成镀液,根据给定的工艺参数制备镀层,研究了镀层滑动、滚动、固定、半固定条件下摩擦学特性和与摩擦副配对的摩擦学特性。结果表明:镀层在滑动和固定磨料磨损条件下具有很高的耐磨性,在与摩擦副配对时,需要良好的磨合。研究发现,n-A l2O3-Fe具有非常优异的摩擦学性能,能满足装备机械零件磨损后修复的需要。

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。

镀液中纳米颗粒浓度对n-Al_2O_3/Ni复合电沉积的影响

利用电沉积方法制备了n–Al2O3/Ni复合镀层。研究了镀液中添加不同纳米颗粒浓度对复合镀层沉积速率、电流效率、镀层中纳米颗粒共析量、表面形貌及腐蚀电位的影响。研究表明,随着镀液中纳米颗粒浓度提高,镀层中的纳米颗粒共析量也随之提高,在20g/L时趋于稳定;沉积速度和电流效率先增后降,在30g/L时达到最大;纳米颗粒的加入改变并细化了镀层的表面形貌;当纳米颗粒浓度20g/L和30g/L时镀层表现出较好的耐腐蚀性能。

NiO/WO_3/TiO_2-Al_2O_3催化正庚烷临氢异构化

采用溶胶凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,用分步浸渍法制备了NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂。在常压连续流动固定床反应器上考察了NiO/WO3/TiO2-Al2O3对正庚烷临氢异构化反应的催化性能。研究了催化剂中WO3含量、Ni含量、焙烧温度和还原温度及催化反应温度对临氢异构化反应的影响。采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征。结果表明,当w(WO3)=25%、w(Ni)=10%时,所制备的NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能最好,活性可达15.50%,选择性可达84.06%。

Cu-Zn/γ-Al_2O_3催化合成N-乙基哌嗪

以乙醇和哌嗪为原料,Cu-Zn/γ-Al2O3为催化剂,经气固相反应合成了N-乙基哌嗪,其结构经IR确证。最佳工艺条件为:原料液哌嗪质量分数为35%,空速17.2 h-1,氢气压力0.6 MPa,于260℃反应3 h,哌嗪转化率94.0%,1收率87.4%,选择性92.9%。

Ti(C,N)-Al_2O_3复合涂层深冷处理的微观组织及力学性能

对YBM253涂层硬质合金进行了-196℃下不同时间(0、24、30、36、48 h)的深冷处理,利用掠入射X射线衍射方法分析了不同深冷时间下Ti(C,N)-Al_2O_3涂层的相结构变化,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了不同深冷时间涂层的断口形貌,并且对不同深冷时间的试样进行了硬度和膜基结合力的检测和分析。结果表明:深冷处理对试样的硬度和膜基结合力都有一定的影响,30 h是深冷处理最佳的工艺时间,可获得最佳的综合力学性能。其性能变化的主要原因是经过深冷处理Ti(C,N)-Al_2O_3涂层产生了亚稳相κ-Al_2O_3与稳定相α-Al_2O_3之间的转变,深冷处理会导致不同热膨胀系数的基体和涂层产生内应力的变化。

氮掺杂碳改性Ni/Al2O3催化剂的甲烷干重整反应性能研究

在甲烷干重整反应(DRM)中,常规浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂常因过多积炭导致催化剂失活,因此研究如何提高Ni/Al2O3催化剂的抗积炭能力具有重要意义。通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Ni/Al2O3催化剂Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5(3和5分别代表多巴胺聚合时间为3 h和5 h)在DRM中表现出了较强的抗积炭性能。使用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)等表征手段对催化剂的结构和电性质进行了分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂稳定性和抗积炭性能的影响。XPS结果表明,Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5催化剂中金属Ni与氮掺杂碳发生了电子相互作用,形成了催化惰性的Ni+物种,由此减缓了CH_(4)的裂解速率,进而有效地减少了积炭的产生。在经8 h活性测试后,Ni/Al2O3@NC-3催化剂的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别维持在52.2%和62.3%,且反应后Ni/Al2O3@NC-3催化剂的积炭量仅为7%(质量分数,下同),远远低于Ni/Al2O3催化剂的积炭量(25%)。

Ti(C,N)-Al_2O_3与40Cr焊接界面组织与接头强度研究

采用Cu73Ti27/Cu/Ag72Cu28非对称中间层,通过辅助脉冲电流液相扩散焊和常规钎焊,对Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料和40 Cr钢进行了焊接试验,利用扫描电镜研究了焊接界面的微观组织及元素扩散行为.结果表明:辅助脉冲电流液相扩散焊可以减少焊缝中Cu-Ti金属间化合物的生成量,从而提高焊接接头的强度;液相区宽度随着焊接温度的提高而增加.而常规钎焊因为焊接温度较高,保温时间较长,易生成大量的Cu-Ti金属间化合物,降低了接头强度.

基于CuTi的Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料钎焊连接

采用Cu23Ti钎料合金对Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料进行真空钎焊,利用扫描电镜和四点弯曲试验研究了钎焊接头的组织和性能。结果表明:Cu23Ti钎焊接头由Ti(C,N)-Al_2O_3/界面反应层/剩余钎料层构成,界面反应层厚度随钎焊时间的延长而增加,接头在钎焊30 min时获得最大的弯曲强度。

Ni/γ-Al_2O_3催化乙基咔唑加氢性能研究

以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。

Ti(C,N)-Al_2O_3与40Cr钢连接技术研究

以实现Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢的有效连接为目的,对各种焊接方法进行了比较试验研究。结果表明,辅助脉冲电流液相扩散焊可以减少焊缝中Ag-Cu共晶组织含量,增加Ag固溶体、Cu固溶体数量,从而对提升接头强度发挥一定作用;如果焊缝主要以Ag-Cu共晶组织构成,钎焊过程中适度增加压力载荷,可以促进低熔点共晶液相排出焊缝,有利于改善接头强度。

γ-Al₂O₃Supported SO₄^2&#45/ZrO₂Solid Superacid Catalysts for n-Pentane Isomerization

A solid superacid catalyst Pt-SO42-/ZrO2-A12O3 for n-pentane isomerization, was prepared by incipient-wetness impregnation. Preparetion conditions, namely, calcination temperature, concentration of sulfuric acid solution used in impregnation and Al2O3 concentration, were varied to investigate the effects on catalytic performance of Pt-SO42-/ZrO2-A12O3. The results showed that the PtSZA catalyst exhibited excellent catalytic performance for n-pentane isomerization. Under optimized preparation conditions of calcination temperature of 650°C, reaction time for 3 h, concentration of sulfuric acid solution for 0.5 mol/L, 30% of Al2O3 concentration and 0.3% of Pt concentration, the n-pentane conversion and isopentane selectivity of Pt-SO42-/ZrO2-A12O3 could reach up to 62.17% and 91.60%, respectively.

自反应电弧喷涂原位合成Ti(C,N)TiB_2Al_2O_3复相陶瓷涂层

以Ti+B4C为反应药芯、Al为外皮材料制备反应型喷涂丝材,探讨利用自反应电弧喷涂技术在45钢基体表面制备复相陶瓷涂层的可行性。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法分析、观察了涂层的组织与结构,测试了涂层的主要力学性能。结果表明:利用制备的药芯丝材进行喷涂试验,可获得由TiB2、TiB、TiC0.3N0.7、TiN、Al2O3、AlN等多相组成的复相陶瓷涂层。涂层呈典型的层状结构,其连续的基体相内弥散分布着离散的第二、第三相。涂层与基体间的结合强度为18.9MPa,涂层的平均显微硬度与弹性模量分别为735.4HV0.2和461.4GPa,摩擦因数在0.45～0.50之间,耐磨性能较基体材料提高3倍以上。

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸上正丁烷异构化反应的研究

制备了复合氧化物固体超强酸催化剂 Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,通过 XRD、XPS、SEM、FT-IR 等手段研究了其结构、表面性质及其对正丁烷异构化反应的催化活性。结果表明,适量的 Al_2O_3稳定了四方晶相的ZrO_2,抑制了 ZrO_2由四方晶相向单斜晶相的转变。掺杂 Pt 提高了正丁烷异构化反应的催化活性。采用 w(Al)=1.5%的催化剂,异丁烷最高收率达37%,选择性达70%。

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备了Pt-SO42-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。