Ni-Co-Zn三元合金的共沉积行为及耐蚀机制

鉴于电沉积Ni-Co-Zn三元合金中Zn^(2+)与Ni^(2+)、Co^(2+)标准还原电势差异大,优先析出的Zn会吸附在电极表面并形成Zn(OH)2沉淀膜,阻碍后续Ni^(2+)和Co^(2+)还原放电,不利于合金共沉积,本工作以抗坏血酸(H_(2)Asc)作为络合剂,通过调控镀液中Ni^(2+)∶Co^(2+)∶Zn^(2+)摩尔浓度比,旨在实现Ni-Co-Zn三元共沉积。利用SEM、XRD等方法分析了离子摩尔浓度比和H_(2)Asc浓度对电沉积Ni-Co-Zn合金表面形貌和织构生长的影响。结果表明,当Ni^(2+)∶Co^(2+)∶Zn^(2+)摩尔浓度比为4∶5∶1时,合金镀层中Ni含量高达12.2%(质量分数),晶粒细化致密。当H_(2)Asc浓度为5 g/L时,织构生长呈类菜花球状,晶粒尺寸约为300 nm,具有最小的生长应力9.04 MPa。镀层中Zn含量随H_(2)Asc浓度增加而显著降低,而Ni+Co含量则逐渐上升,这主要归因于镀液中Zn^(2+)与HAsc^(-)络合成了配位化合物[ZnHAsc]^(+)并抑制了Zn的择优生长,留给Ni或Co更多的活性位点。合金中存在γ-Ni_(5)Zn_(21)、CoZn_(13)和Ni_(3)Zn_(22)等金属间化合物,说明适量H_(2)Asc的加入有助于实现合金共沉积。添加H_(2)Asc后试样的自腐蚀电位(E_(corr))均大幅正移,降低了腐蚀驱动力;当H_(2)Asc添加量为5 g/L时,显示出最佳的耐腐蚀性能,其中E_(corr)正移了约200 mV,自腐蚀电流较未添加时降低了约75%。添加H_(2)Asc后试样的电化学阻抗谱(EIS)均由大半径的容抗弧和感抗弧组成,这是由于合金镀层中存在γ-Ni_(5)Zn_(21)相以及浸泡过程中形成的[Zn(OH)_(4)]^(2-)胶质微溶腐蚀产物,通过絮凝作用沉淀下来并包覆在活性Zn溶解后的活性表面,减少Cl-向镀层内部扩散渗透的渠道,提高了其抗腐蚀性能。

添加第三组元调控Al-Bi偏晶合金凝固组织研究进展

Al-Bi偏晶合金熔体冷却过程中由均一的液相经液-液相转变为两互不混溶的液相,在常规重力铸造条件下极易形成宏观偏析严重的凝固组织,极大限制其工业应用,因此有必要对Al-Bi偏晶合金凝固组织进行有效调控(细化和均匀化)。近年来,研究者对如何改善Al-Bi等偏晶合金偏析组织开展了大量研究,如快速凝固、施加外场和添加第三组元等,其中添加第三组元最有可能实现其低成本/规模化制备。基于此,本文主要综述了Al-Bi偏晶合金添加第三组元(合金元素、Al-(Ti)-(B)体系、陶瓷颗粒)的相关研究进展,其中添加含陶瓷颗粒的第三组元能够有效细化和均匀化富Bi相,获得弥散型Al-Bi基偏晶合金,该研究对于实现其大规模工业应用具有重大意义。

Al基难混溶合金快速定向凝固研究 Ⅲ.第三组元的影响

对Al-Bi基难混溶合金添加第三组元Si和Cu,揭示了Si和Cu含量对Al-Bi合金快速定向凝固组织的影响．结果表明,添加Si或Cu均使凝固组织中的富Bi粒子尺寸增大;在相同的实验条件下。元素Si比Cu更易使富Bi相粗化．分析了第三组元对二元合金体系的自由能、两液相间界面能和液相粘度的改变及其对合金凝固过程的影响,加深了对三元难混溶合金凝固特征的认识．

铁-铬-铝合金中铬的第三组元作用

研究了Fe-10Al、Fe-5Cr-10Al和Fe-10Cr-10Al合金在1000℃的氧化行为,利用电子显微镜和俄歇电子谱分析了合金表面氧化膜的形貌及组成。讨论了三元Fe-Cr-Al合金形成保护性氧化膜的机理,对于不发生铝的内氧化情况提出了合金中第三组元铬的作用机制:在氧化初始阶段,铬与合金中其它两组元——铁和铝一起氧化形成各自的氧化物,铬在氧化膜内最大含量的位置处于铁和铝的最大含量位置之间;铬降低了氧化膜内的铁含量,提高了初期氧化膜的保护性,从而促进选择性氧化铝膜的形成。

Mg-Zn-Y三元合金中二十面体准晶相生长形貌及其演化

采用常规凝固方法在Mg-Zn-Y三元合金系中获得了大体积分数的二十面体准晶。二十面体准晶相有2种典型形貌特征:一种为花瓣状,另一种为多边形形状。这是准晶在生长过程中形貌演化的结果。合金的成分和冷却速率是影响准晶形貌的主要因素。准晶合金中生成的低温相越多,冷却速率越慢,准晶相生长的时间和空间条件越好,准晶相越容易由花瓣状演化成多边形状。准晶的形成有包晶反应参与,包晶反应是一种由初生固态相扩散控制的反应,因此,准晶在生长初期和最终形态其元素含量有明显差别,分析表明,准晶生长初期Mg元素含量偏低,Zn和Y元素含量偏高。

基于Butler方程Al-Mg-Er三元合金表面张力的计算

基于Butler方程,结合热动力学数据和CALPHAD优化的过剩吉布斯自由能参数,计算Al-Mg、Mg-Er和Al-Er二元合金的表面张力。结果表明:在镁熔体中加入元素铝和铒时,将增加该熔体的表面张力。通过计算Al-Mg、Mg-Er和Al-Er二元合金的过剩表面张力,发现过剩表面张力与过剩吉布斯自由能之间相对理想溶液偏差性质相反。选择铒为非对称性组元,并在此基础上结合Toop模型计算Al-Mg-Er三元合金的表面张力。结果表明:Al-Mg-Er三元合金的表面张力值基本在0.356～0.783N/m之间,且随着铒含量的增加,表面张力呈增大的趋势。

Cu-Zr-Al三元非晶合金形成范围的热力学预测

用基于热力学观点的定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,对Cu-Zr-Al三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算.该方法通过比较晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的自由能来确定成分范围,在自由能的计算中,三元系的热力学数据由相应的3个二元系的热力学数据根据Toop模型外推得到,二元合金系的形成焓则通过Miedema理论的计算得出.结果表明,理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果符合得比较好.

不同锰含量的Fe-Cr-Mn三元合金耐锌蚀能力

研制了4种Mn含量不同的Fe-Cr-Mn三元合金,并系统研究和分析了其在450℃熔融锌液中的腐蚀行为及组织变化规律。结果表明,4种不同锰含量的Fe-Cr-Mn三元合金腐蚀层的形貌基本相似,但与纯铁在液锌中的腐蚀形貌差别很大,其主要是由致密的δ相层和分布于η相中稀疏的ζ相颗粒组成,且δ相层厚度随锰含量的提高先增加后减少,其中属含Mn量为9.55%的Fe-Cr-Mn三元合金腐蚀层中致密的δ相层厚度最厚,表现出较好的耐锌蚀能力,同时,此三元合金基体与腐蚀层界面处存在Cr的富集区,此区约含27.48%的Cr,厚度在1μm左右。连续完整的富Cr抑制层的形成,能够减缓铁锌反应的速度,减慢对基体的腐蚀速度,提高了耐锌蚀能力。

第三组元对爆炸压实CuCr合金性能的影响

采用机械合金化工艺由Cu、Cr及添加第三组元素粉按一定质量比合成CuCr及CuCrM (M =W ,Fe)预合金粉 ,尔后用爆炸压实工艺制备电触点材料CuCr合金。着重研究了第三组元对爆炸压实的CuCr合金性能的影响。结果表明 ,添加W提高爆炸压实的CuCr合金的密度 ,添加Fe稍微降低其密度 ;添加W或Fe都能显著提高CuCr合金硬度 ,并且添加Fe提高得更明显 ;添加W或Fe都会显著降低CuCr合金的电导率 。

Pb-Sn-Cd三元合金纳米微粒的制备与表征

Ternary Pb-Sn-Cd alloy nanoparticles were prepared b y the sonochemical dispersion method. The nanoparticles were found to be about 40 —60 nm and coated with an amorphous layer of surfactant dioctadecyldithiophosph ate(DDP).The formation and constituent of the as-prepared nanoalloy were charac terized by transmission electron microscopy (TEM), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray diffraction (XRD), differential thermal anal ysis and thermogravimetry (DTA-TG), and Fourier transform infrared (FT-IR) spe ctrophotometer.It was also found that the powder showed excellent antiwear prope rty by tribological test results.

Cu-Ni-Al三元合金表面成分偏析的研究

通过BFS方法来研究富Ni的Cu-Ni-Al合金表面成分组成,合金表面的Cu浓度含量被用来表征低Cu、高Cu的分布趋势。研究表明:亚稳状态是造成合金表面成分偏析的直接原因;蒙特卡罗模拟结果显示,原子模拟和实际的实验结果相似。

Al-Cu-Si三元共晶合金组织形貌及影响因素

利用光学显微镜、扫描电镜研究了Al-Cu-Si合金的铸态三元共晶组织形貌,分析了不同过冷度下三元共晶组织的形成机理。结果表明:不同过冷度下三元共晶均由α(Al)固溶体、Si半导体相和θ(CuAl2)金属间化合物三相构成。Al+Si+CuAl2三元共晶中,Si小平面相独立生长,非小平面α(Al)和θ(CuAl2)相以层片方式协同生长。在冷速较小时,只有α(Al)固溶体作为领先相形成,冷速增大时,Si相能够领先形核并生长为领先相。小冷速时合金的凝固组织由初生α(Al)枝晶、Al+CuAl2二元共晶和Al+Si+CuAl2三元共晶组成,大冷速下主要由初生Si块、Al+Al2Cu二元共晶和Al+Si+CuAl2三元共晶组成。随着冷却速度的提高,凝固组织中初生Al枝晶的体积分数减小而初生Si块的体积分数增大。

工艺参数对Ni-Fe-Co三元合金镀层形貌及耐蚀性的影响

通过电沉积方法在钢基体表面制备Ni-Fe-Co三元合金镀层。讨论了电流密度、温度、pH值对合金镀层表面形貌及耐蚀性的影响。结果表明:在电流密度6A/dm^2,pH值3.6,温度65℃的条件下,获得的合金镀层均匀致密,显微硬度较高且耐蚀性较好。

化学镀Ni-Mo-P三元合金耐蚀性能的研究

用静态失重法分别测量了 Ni-Mo-P三元合金在 Na Cl、HCl、Na OH、H2 SO4溶液中腐蚀速率 ,并与Ni-P合金比较 ,结果表明 Mo元素存在提高了镀层耐蚀性。另外 ,还对镀层进行热处理 ,并通过极化曲线测定 ,结果表明当热处理温度达到 60 0℃以上时 。

Fe-Al-Nd三元合金非晶形成成分范围的理论预测

用作者提出的基于晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的过剩自由能比较定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法 ,对Fe Al Nd三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算 ,其理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果相符。

电弧熔炼WFeB三元合金的微观组织与压缩性能研究

为研发W合金新体系及其相应的制备技术,采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了W37.5Fe56.9B11.6和W18.4Fe67.7B13.9两种合金,利用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和能谱仪分析了合金内部的相组成、组织形态及元素含量,并对合金的密度及压缩性能进行了测试和分析.研究表明:真空电弧熔炼W37.5Fe56.9B11.6和W18.4Fe67.7B13.9合金的密度分别为13.3和10.7 g/cm3;两种合金组织中分布着大量脆性相;W37.5Fe56.9B11.6合金的压缩屈服强度和最大压缩强度分别为2 240和2 321 MPa,而W18.4Fe67.7B13.9合金的压缩屈服强度和最大压缩强度分别为2 400和2 457 MPa;压缩后两种合金断口呈脆性断裂,断口局部有熔化现象.

GaN1-xPx三元合金的红外谱

对GaN1-xPx三元合金进行了红外谱的测试和拟合.分析结果表明在GaN1-xPx三元合金中存在两个彼此竞争的机制制约着载流子浓度的变化.一个是来自等电子陷阱的影响,它将减少三元合金中载流子的浓度;另一个来自缺陷的影响,它将增加三元合金中载流子的浓度.对合金介电函数的倒数的虚部进行了计算,其结果显示,随着合金中P组分比的增加,纵向光学声子-等离激元(LPP)耦合模式向高频方向移动,同时LPP模式线宽逐渐增宽,说明随着合金中P组分比的增加,LPP模式的耦合作用增加,阻尼增强.

Sm-Fe-Si三元合金电学性能的研究

稀土元素Sm在FeSi2 基合金中以SmSi1 .4 金属相存在。Sm对 β FeSi2 基热电材料的电学性能有显著影响 :对于Fe1 -xSmxSi2 材料 ,当x <0 .2时 ,样品呈现出p型半导体性质 ,其功率因子随x的增加而减少 ;当x >0 .2时 ,样品呈现出n型半导体性质 ,其功率因子随x的增加而增大。Fe0 .6 Sm0 .4 Si2 的功率因子达到 β FeSi2 的 5倍左右。

低钨含量W-Ni-Fe三元合金的预应变时效

研究了钨含量为36%,Ni与Fe质量比为7/3和9/1的两种W Ni Fe三元合金的预应变时效硬度变化规律,用X射线衍射鉴定了时效后两种合金的物相组成,并用透射电镜观察其微观结构。结果表明:Ni与Fe质量比为7/3的W Ni Fe三元合金在800℃下进行预应变时效时,硬度随时间增加而单调降低;相同条件下Ni与Fe质量比为9/1的W Ni Fe三元合金时效初期硬度下降,但随时间延长硬度又逐步提高。X射线衍射物相鉴定和透射电子显微分析发现:Ni与Fe质量比为7/3的合金在预应变时效过程中没有明显沉淀析出物,其时效硬度下降是固溶度降低、残余应力消除以及回复与再结晶的结果;而Ni与Fe质量比为9/1的合金经预应变时效后析出了细小弥散的β相,其硬度变化存在两种机制,一种是固溶度降低、残余应力消除和回复与再结晶引起软化,另一种是细小β相沉淀析出导致弥散强化。

镁及其镁合金化学镀Ni-Cu-P三元合金沉积工艺的研究

本文研究了镁及镁合金的化学镀Ni-Cu-P工艺,找出了最佳的镀覆条件,并对镀层的组织结构及性质进行了测试,所得的Ni-Cu-P三元非晶态镀层结合力好,并具有良好的导电性和耐蚀性能。