镁合金表面Ni-P-纳米SiC复合化学镀层的耐腐蚀性能

为了提高AZ91D镁合金的应用性能,将纳米SiC引入Ni-P镀液,采用化学镀的方法制备了Ni-P-纳米SiC复合镀层,研究了Ni-P-纳米SiC镀层的孔隙率、盐雾性能以及阳极极化曲线,并与Ni-P化学镀层的耐蚀性进行了对比。结果表明:Ni-P-纳米SiC镀层均匀、致密,纳米SiC在镀层表面呈弥散分布;当纳米SiC浓度为4g/L时,复合镀层的孔隙率最小,为1个/cm,耐蚀时间(90h)明显长于Ni-P镀层(60h),腐蚀电位为-0.58V,略高于Ni-P镀层(-0.59V)。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀工艺的优化

用化学镀的方法制备了Ni-P-纳米SiC复合镀层,并采用正交试验方法研究了Ni-P-纳米SiC复合镀的工艺中颗粒含量、超声时间、搅拌转速对镀速和硬度的影响。结果表明:随着颗粒含量和转速的增加镀速先上升后下降;随着颗粒含量和超声时间的增加硬度先增大后减小;在此基础上确定了其最佳工艺参数为SiC含量2 g.L-1,超声时间30 min,搅拌转速200 r.min-1,在此条件下复合镀层显微硬度为714.81 HV,镀速为10.2 mg/(cm2.h)。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层耐磨性能的研究

在普通Ni-P-SiC化学镀工艺基础上,添加纳米SiC微粒,采用超声波分散工艺,基于单因素试验结果,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验,探索试验参数对复合镀层性能的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3 g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度达1700 HV,复合镀层耐磨性最好。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层显微硬度的试验研究

以镀液pH值、镀液温度、镀液中纳米SiC添加量为试验参数,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验设计;并采用超声波工艺分散纳米微粒,研究了试验参数对Ni-P-纳米SiC化学复合镀层的显微硬度的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度可达1700HV。

纳米SiC颗粒对镁合金搅拌摩擦焊接头性能影响研究

为提高AZ31镁合金焊接接头的综合性能,文章分别研究了无纳米SiC-1道次、添加纳米SiC-1道次和SiC-4道次的搅拌摩擦焊焊接接头,通过光学显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机分析了焊接接头的微观组织与力学性能;利用电化学工作站研究了接头的腐蚀行为,采用扫描电镜、EDS和XRD分析了接头的腐蚀形貌、元素成分和物相组成。结果表明,搅拌摩擦焊焊接接头成形良好、无缺陷;接头焊核区组织为均匀的等轴状晶粒,焊接道次的增加可有效改善SiC颗粒的分布情况,异质形核位点的存在起到了晶粒细化的作用,提高了接头的力学性能;在3.5%NaCl溶液腐蚀试验中,含SiC颗粒的接头耐腐蚀性能提升,其中SiC-4道次的接头耐腐蚀性能最佳。

SiC纳米线对大气等离子喷涂硅涂层性能的影响

为提升C/SiC复合材料表面Si涂层的韧性及其与C/SiC复合材料的结合强度,首先以10 mm×10 mm×10 mm的C/SiC复合材料作为基体,在基体表面生成约20μm厚的SiC纳米线(SiCnws)多孔层;再用大气等离子体喷涂法分别将生长SiCnws的基体和未生长SiCnws的基体喷涂约30、60、90μm厚的Si涂层。研究SiCnws对涂层试样的结合强度和抗氧化性的影响,并借助XRD、SEM、TEM和EDS对所制备的SiCnws和SiCnws/Si涂层进行物相组成、显微结构的分析。结果表明:1)制备的SiCnws形状平直,表面光滑,取向随机,直径为100~200 nm,是沿[111]晶向择优生长的β-SiC;2)SiCnws引入到Si涂层后,SiCnws/Si涂层试样的结合强度均比相应的Si涂层试样的高,说明SiCnws增强了Si涂层与C/SiC复合材料的结合;3)从室温至1400℃经历12次热震循环后,SiCnws/Si涂层试样的质量损失率比相应Si涂层试样的低20.7%~37.2%,说明SiCnws能有效缓解热应力,抑制裂纹的形成和扩展,降低裂纹尺寸和数量,提高涂层的抗氧化性。

SiC纳米线/多孔SiC复合陶瓷膜的制备及其孔径特征

以葡萄糖和硅溶胶混合溶液为前驱体,采用碳热还原法在多孔SiC陶瓷表面生长SiC纳米线膜层,制备纳米复合陶瓷膜。使用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、孔径分析仪等对样品的物相、形貌和孔径特征进行了分析。结果表明,在1450℃反应6 h,微米孔径SiC的表面生长出了分布比较均匀的SiC纳米线膜层,纳米复合陶瓷膜具有窄分布的亚微米孔径。

SiC纳米线改性C/C复合材料的制备及其电磁波吸收性能研究

C/C复合材料因低密度、耐高温等特性在航空航天材料方面具有很广泛的应用,通过改性的方法提高该类材料的电磁波吸收性能有望拓宽其应用领域。本文以酚醛树脂、Si和SiO_(2)粉体,以及催化剂二茂铁为原料,采用先驱体浸渍裂解法制备C/C复合材料,然后通过化学气相反应法在C/C复合材料中生成SiC纳米线(SiC_(nw)),制备出SiC_(nw)改性C/C复合材料(SiC_(nw)/C/C)。研究了C/C和SiC_(nw)/C/C复合材料的结构与性能,探讨了SiC_(nw)含量对C/C复合材料电磁波吸收性能的影响。结果表明,通过本方法可在C/C复合材料中成功引入具有核壳结构的SiC_(nw),并且随着SiC_(nw)含量增加,C/C复合材料的电磁波吸收性能显著提升。当SiC_(nw)含量为15.4%(质量分数)时,SiC_(nw)/C/C复合材料在厚度为2.07 mm处的最小反射损耗值为-38.02 dB,明显低于同类其他材料,表现出优异的电磁波吸收性能。本文研究制备的SiC_(nw)/C/C复合材料可为高性能碳/陶复合材料的制备提供技术和理论支撑。

Ni-P/纳米SiC复合镀层制备及性能研究

以45钢为基体材料,在其表面制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层,研究了复合镀层的微观结构及热处理性能。结果表明:Ni-P/纳米SiC复合镀层由细小的胞状物构成,胞状物均匀致密,完全包覆于基体表面,复合镀层表面未见孔洞等缺陷。镀层由Ni、P、Si、C等元素构成,弥散分布Si元素、C元素来自镀层中SiC粒子。热处理后,复合镀层显微硬度、耐腐蚀性优于热处理前的复合镀层。

ABS表面Ni-P-SiC纳米复合镀层工艺及性能研究

研究了在ABS塑料上复合电镀Ni-P-SiC(n)的工艺及性能,对影响镀层质量的几大因素进行了探讨,从而确定了在ABS塑料上复合电镀Ni-P-SiC(n)的最佳工艺以及相关参数。通过观察分析表面形貌并对镀层进行显微硬度等测试,确定了最佳工艺条件为:硫酸镍250g/L,氯化镍20g/L,磷酸5～20g/L,硼酸20g/L,SiC添加量5g/L,表面活性剂0.2g/L,pH值3～4,温度40℃,电流密度0.01A/cm^2,搅拌速度1000r/min。由此工艺参数得到的Ni-P-SiC(n)复合镀层与ABS塑料结合良好,镀层均匀致密,显微硬度可达952HV。

Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀层的组织与性能

利用化学镀方法制备了Ni-PSiC（纳米）复合镀层，研究了镀液中纳米SiC微粒的含量对复合镀层组织与性能的影响，结果表明：由于纳米SiC的／JnA，使复合镀时的镀速加快，原因是液固界面增加，从而增加了有效催化面积。由于镀层中纳米SiC的存在，使复合镀层的硬度得到显著提高，镀态下硬度可达1000～1100HV，退火处理后则可达到1650HV。与微米SiC复合镀层相比，纳米复合镀层的耐磨性也有明显改善。用DSC分析了镀层的晶化规律，发现纳米复合镀层的晶化温度大幅度提高。

Ni-P-SiC(纳米)复合镀层的滑动磨损特性

利用化学镀方法制备了Ni-P-SiC（纳米）复合镀层，研究了镀液中纳米SiC微粒含量对复合镀层硬度的影响，在MPX-2000型摩擦磨损试验机上进行了复合镀层与45钢配对的滑动磨损试验，用扫描电镜观察了磨损面的形貌。结果表明，镀层中纳米SiC微粒的存在使复合镀层的硬度显著提高，为1000～1100HV0．025，退火处理后硬度可达到1650 HV0．025。200-400N负荷下的摩擦系数基本保持稳定，而磨损质量损失随载荷的增加而小幅增加。与微米SiC复合镀层相比，纳米复合镀层的耐磨性也有明显改善，其磨损机理主要为轻微擦伤。

化学镀Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层的摩擦学行为

采用化学共沉积方法制备了Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层,并研究了其复合镀层的摩擦学行为。结果表明:与在相同参数下制备的Ni-P,Ni-P-SiC,Ni-P-CNTs,Ni-P-CNTs-微米SiC复合镀层相比,Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层表现出最低的摩擦系数与最好的耐磨性。

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究

将纳米SiC应用于电镀非晶Ni—P合金中．以镍电镀液为分散介质，研究了几种典型类型表面活性剂的分散效果。通过沉降实验观察分散体系的悬浮稳定性，利用透射电镜（TEM）及扫描电镜（SEM）分别测定了镀液中SiC颗粒的粒度及粒度分布，以及观察了纳米颗粒在复合镀层表面的分布。实验结果表明，含氟型表面活性剂以及阳离子聚合物聚乙烯亚胺能有效阻止颗粒的团聚；当其含量分别为0．6～0．7g／L及0．7g／L时，获得了稳定悬浮的镀液和颗粒均匀分布的复合镀层。

SiC_(P)添加量对AZ91D镁合金表面纳米环保复合沉积层的影响

为进一步扩大镁合金的应用范围,环境友好地提高其耐蚀、耐磨性,以AZ91D镁合金为基体,采用无铬、无氟,直接化学沉积方法在其表面制备了Ni-P-纳米SiC_(P)复合沉积层。通过SEM,EDS,XRD,硬度计,电化学工作站等方法,研究纳米SiC_(P)添加量对沉积层形貌、成分、物相及性能的影响规律。结果表明:随着SiC_(P)添加量的增加,沉积层表面颗粒的沉积量先增加后减少,胞状组织尺寸逐渐减小后增大,硬度先增大后减小,耐蚀性先提高后降低。当SiC_(P)添加量为1.2 g/L时,颗粒的沉积量最大,弥散强化及细晶强化效果最好,沉积层均匀、致密,厚度约为36μm,与基体间结合良好。沉积层硬度达682HV,较镁合金基体明显提高;腐蚀电位为-0.397 V,较镁合金基体提高了75%。沉积层的腐蚀电流密度为6.18×10^(-7) A·cm^(-2),较镁合金基体降低了约4个数量级。

纳米银双面烧结SiC半桥模块封装技术

为满足雷达阵面高功率密度的需求,SiC宽禁带半导体器件在电源模块应用中逐步取代传统硅功率器件。传统焊接及导电胶粘工艺存在导电性能差、热阻大、高温蠕变等缺点,无法发挥SiC功率器件高结温和高功率的优势。纳米银烧结是大功率器件最合适的界面互连技术之一,具有低温烧结高温使用的优点和良好的高温工作特性。文中针对高功率电源模块大电流传输对低压降及高效散热的需求,基于高功率半桥电源模块开展了SiC芯片的纳米银双面烧结工艺技术研究,突破了成型银焊片制备、纳米银焊膏高平整度点涂、无压烧结等关键技术,并通过烧结界面微观分析以及芯片剪切强度和焊片剥离强度测试对烧结工艺参数进行了优化。最后对半桥模块进行了静态测试和双脉冲测试。该模块的栅极泄漏电流<1.5 n A,开关切换时间<125 ns,漏极电压过冲<12.5%,满足产品应用需求。

预氧化温度对纳米SiC颗粒增强镁基复合材料组织及性能的影响

目的研究预氧化处理对纳米SiC颗粒增强的SiCp/AS81(Mg−8Al−Sn)复合材料显微组织和力学性能的影响,分析其作用机理,最终得到适宜的SiC预氧化温度。方法采用粉末冶金法制备纳米SiC颗粒增强的SiCp/AS81(Mg−8Al−Sn)复合材料,采用相关仪器设备,对不同温度预氧化处理后的SiC颗粒、AS81和0.50%−SiCp/AS81复合材料物相进行分析,观察其显微组织,并对相关力学性能进行测试。结果当对SiC颗粒进行不同温度预氧化处理后,SiC颗粒逐渐钝化,并在预氧化温度达到785℃及以上时,SiC外表层逐渐被SiO2包覆且在985℃时完成完全包覆;AS81复合材料和不同温度预氧化处理的0.5%−SiCp/AS81复合材料的物相组成都主要为Mg和Mg17Al12,785℃及以上温度预氧化处理后的0.5%−SiCp/AS81复合材料中的Si元素都呈均匀分布;0.5%−SiCp/AS81复合材料的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率都高于AS81复合材料,且随着预氧化温度的升高,0.5%−SiCp/AS81复合材料的显微硬度、抗拉强度和屈服强度先增大后减小,在预氧化温度为885℃时取得最大值。结论预氧化温度为885℃时,SiC颗粒外包覆的SiO2可以增强与AS81的界面结合力,有助于提升0.5%−SiCp/AS81复合材料的强塑性,0.5%−SiCp/AS81复合材料适宜的SiC预氧化温度为885℃。

Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀工艺试验研究

在传统的镍磷化学复合镀液中加入纳米SiC粒子,即Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀工艺是一项新型的、很有前景的模具表面处理技术。这种方法能进一步提高镀层表面的硬度和耐磨性。采用正交试验方案对45号钢板进行Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀工艺试验,归纳和分析了纳米SiC粒子浓度、施镀温度、搅拌速度、镀液PH值4个工艺参数对镀层硬度的影响规律,由正交工艺试验结果推导出最优工艺参数组合。工艺试验得到的镀层硬度值表明优化结果正确。

碳化硅纳米介质电火花线切割加工研究

采用SiC纳米混粉工作液对Cr12MoV模具钢进行高速走丝线切割加工试验,重点分析了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流和混粉浓度对切割加工的影响。试验表明,在脉冲宽度45μs,脉冲间隔6倍,峰值电流25A,混粉浓度0.3g/L的加工条件下,采用混粉工作液较采用常规工作液加工的切割速度提高21.16%,表面粗糙度降低15.05%。研究认为,纳米微粒的介入,极间绝缘性降低,放电间隙增大,改善了极间放电条件,提高了工件加工稳定性和切割速度;同时,纳米微粒促使极间火花放电通道增多、放电点分散,提高了工件表面加工质量。

纳米SiC复合胶粉改性沥青的制备及其性能研究

为研究纳米SiC与橡胶粉共混对70^(#)基质沥青物理性能及流变特性的影响,基于室内试验将不同掺量的橡胶粉(10%、13%、16%、19%)及纳米SiC(3%、6%、9%)分别加入70^(#)基质沥青中制备复合改性沥青,并通过三大指标试验、黏度试验、高温动态剪切流变试验及低温弯曲梁流变试验研究了纳米胶粉复合改性沥青的物理及流变性能变化。结果表明:加入纳米SiC和橡胶粉后,复合改性沥青的针入度和延度值下降,软化点和黏度值升高。纳米SiC和橡胶粉能够改善基质沥青的高温流变特性,但对低温流变性能产生不利影响。纳米SiC和橡胶粉的最佳掺量分别为6%和16%。