建筑用45#钢表面电镀疏水Ni-SiO2涂层的性能研究

采用恒流电沉积技术及硬脂酸修饰技术,在建筑用45°钢表面制备了疏水Ni-SiO2涂层。结果表明:向镀液中加入SiO2微粒之后,形成了具有粗糙表面形态的涂层,涂层变得致密,厚度也逐渐增加。用硬脂酸对涂层表面进行疏水修饰处理后,使得涂层表面出现了一些空洞,涂层厚度达到最大值。与纯Ni涂层相比,Ni-SiO2涂层中Si元素的质量分数明显增大。Ni-SiO2涂层表现为(111)晶面取向生长,SiO2对于Ni晶型的生长具有明显的影响。疏水Ni-SiO2涂层并未发生电荷转移电阻的明显改变,表现出优异的耐腐蚀特性。相比较而言,疏水Ni-SiO2涂层的自腐蚀电流密度和腐蚀速率最小,说明疏水Ni-SiO2涂层对45#钢表面具有优异的防腐蚀作用。

Ni-SiC和Ni-SiO_2复合镀层性能的研究

对Ni SiC、Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 %H2 O2 溶液中的腐蚀性能 ,80 0℃高温下的抗氧化性能以及导热性能进行了研究。并利用扫描电镜 (SEM)对镀层微观组织形貌进行了观察和分析。实验结果表明 :与Ni SiC复合镀层比较 ,Ni SiO2 复合镀层在 5 %NaCl+0 .5 % /H2 O2 溶液中以及在 80 0℃高温环境中 ,均表现出较好的耐蚀和抗氧化能力 ;而Ni SiC复合镀层的导热性则明显强于Ni SiO2 ,两者的导热系数随时间延长均略有减少。文中对产生这些性能差异的原因进行了初步的探讨与分析。

Ni-SiO_2纳米微粒复合镀层的电沉积及其耐蚀性研究

采用控电流电沉积技术以铜为基体制备了Ni-SiO2纳米微粒复合镀层。通过改变镀液中SiO2纳米微粒的质量浓度,考察了其对镀层中SiO2微粒的质量分数、电沉积速率及镀层耐蚀性能的影响,对纯镍镀层与Ni-SiO2纳米微粒复合镀层的耐蚀性进行了比较。研究了阴极电流密度对复合镀层耐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜对镀层形貌进行了分析。结果表明,通过改变ρ(SiO2),可以调节Ni-SiO2复合镀层的组成、电沉积速率和耐蚀性能。当ρ(SiO2)为10～15g/L且电流密度为1A/dm2时,复合镀层具有较好的耐蚀性能。相对于纯镍镀层,Ni-SiO2纳米微粒复合镀层具有更好的耐蚀性,其表面更致密、平整。

汽车零件冲压模具用导柱表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的耐磨性能

为提高汽车零件冲压模具用导柱表面的耐磨性能,在导柱基材20Cr钢表面电沉积Ni-SiO_2纳米复合镀层。利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜观察分析复合镀层的表面形貌、元素组成和显微组织,并利用显微硬度计和摩擦磨损试验机检测纳米复合镀层的硬度和耐磨性能。结果表明:纳米复合镀层的形貌质量较好,组织致密,平均晶粒尺寸为(50~100)nm;主要含Ni、Si、O等元素,其中SiO_2的质量分数约为7.8%;平均硬度约为660HV,是20Cr钢的1.1倍;耐磨性能优于20Cr钢,平均摩擦因数约为0.4,是20Cr钢平均摩擦因数的3/4。纳米复合镀层能够为20Cr钢提供有效的表面磨损防护,将纳米复合镀层用在汽车零件冲压模具用导柱上可提高导柱表面的耐磨性能。

Ni-SiO_2复合镀层腐蚀摩擦学性能研究

利用瓦特型复合镀液制备Ni SiO2 复合镀层 ,探讨了电沉积过程和获得的镀层的性质 ;尤其是电流密度对获得的Ni SiO2 复合镀层的性能和结构的影响。结果表明 ,Ni SiO2 复合镀层的硬度可达到HVM4 1 0 .2。在 3%NaCl溶液中 ,Ni SiO2 复合镀层磨损量比纯镍层降低 5 0 % ,比A3钢的磨损量降低 86 %。电化学测试结果表明 ,Ni SiO2复合镀层在 3%NaCl溶液中的腐蚀电流比纯镍镀层降低 4 3% ,表现出较好的耐腐蚀性能。SEM分析显示Ni SiO2复合镀层表面是由SiO2 在Ni基体上紧密堆积而成 ,Ni与Si的组分比是 3.4∶1 .2。X射线分析显示Ni SiO2 复合镀层中Ni为面心立方结构 ,其晶粒尺寸为 1 9.1nm。

射频溅射制备Ni-SiO_2薄膜特性研究

Ｎｉ－ＳｉＯ２金属陶瓷薄膜是制作透明电阻层的材料，用射频磁控溅射反应制备对近紫外透明的Ｎｉ－ＳｉＯ２薄膜，生成的样品均匀、致密．通过控制薄膜中的金属体积百分比可改变薄膜的电阻率及透光性满足实际工艺需求。Ｘ射线能谱分析可以估算出Ｎｉ在样品中的百分比，各种不同制备条件下的样品透射率有较大的差别。

工艺参数对Ni-SiO_2镀层耐蚀性的影响

在超声波环境中电沉积制备Ni-SiO2镀层。选取腐蚀速率作为指标,系统地研究了工艺参数对Ni-SiO2镀层耐蚀性的影响。结果表明:Ni-SiO2镀层的腐蚀速率随电流密度的增加和施镀时间的延长大幅增大,随镀液温度的升高微幅增大,但随超声波功率的增大先减小后增大。在超声波功率380 W,电流密度3A/dm2,镀液温度40℃,施镀时间10min的条件下,制备的Ni-SiO2镀层表现出优良的耐蚀性,在质量分数为15%的HCl溶液中的腐蚀速率为0.01mg/(mm2·d)。

Ni-SiO_2纳米复合材料的制备及磁学性质

以正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO-SiO2复合体,再通过氢气还原得到Ni-SiO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)确定了样品的相组成,利用透射电子显微镜(TEM)观察了样品的微观结构,利用振动样品磁强计测定了样品的磁性能。研究了成分和焙烧温度对纳米复合颗粒微观结构和性能的影响。研究发现,所形成的纳米颗粒是以Ni为核心,外面包裹着非晶态SiO2层的核壳结构。随着硅含量的增加,包裹层变厚,随着焙烧温度升高颗粒直径增大。讨论了制备条件和SiO2含量对材料的微观形貌和磁学性能的影响。

超声场中电沉积制备纳米晶Ni-SiO_2

于恒定功率超声场中,采用优选的电沉积工艺参数,制备出纳米晶Ni-SiO2复合层。借助显微硬度计和质量损失法测定复合层的性能。结果表明,显微硬度和耐酸性均较常规Ni-SiO2复合层提高,但受阴极电流密度影响明显。随阴极电流密度增加（2~14 A/dm2）,显微硬度近似呈线性增大趋势,最高达461.3 HV,耐酸性先改善后削弱,在10%HCl溶液中的腐蚀速度从0.008 8 mg/mm2.d减至0.007 1 mg/mm2.d后增至0.009 3 mg/mm2.d,在10%H2SO4溶液中的腐蚀速度从0.008 1 mg/mm2.d减至0.006 6 mg/mm2.d后增至0.008 2 mg/mm2.d。

汽车缸套复合电镀光整Ni-SiO_2的研究

为了增强汽车缸套的耐蚀性和耐磨性进而延长其使用寿命,在内壁上电镀Ni-SiO2复合镀层,并借助扫描电镜和质量损失法对镀层的结构和性能进行评价。结果表明:操作条件对复合电镀后的汽车缸套的形貌、微观结构、耐蚀性和耐磨性均有不同程度的影响。选用氨基磺酸盐型镀镍液并控制45℃恒温,采取适宜搅拌速率且施加低电流密度,有利于制得结构致密、性能优良的镀层。

超声辅助电沉积制备Ni-SiO_2纳米复合镀层及耐蚀性能研究

利用超声辅助直流电沉积制备了Ni-SiO_2纳米复合镀层。采用X-射线衍射和扫描电镜对复合镀层的微观组织和表面形貌进行了表征;利用电化学工作站,研究了不同纳米SiO_2浓度下复合镀层在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性能;利用接触角测量仪测量了接触角。结果表明,纳米SiO_2颗粒的加入,改善了镀层的表面形貌,提高了镀层的耐蚀性能。当镀液中的纳米SiO_2颗粒质量浓度达到5 g/L时,其表面形貌致密,接触角最大,耐蚀性能最佳。

用于铝合金零件表面强化的Ni-SiO_2-MoS_2复合镀层的研究

在2A12铝合金基体表面制备了Ni-SiO_2-MoS_2复合镀层,拟对铝合金零件进行表面强化。测试了镀层的形貌、成分及结合力,观察了基体与镀层表面的硬度压痕和磨损面形貌,并比较了基体与镀层的显微硬度及耐磨性。结果表明:镀层表面比较平整,无孔洞等缺陷,镀层中Ni、Si和Mo的质量比为92.23∶7.08∶0.69。镀层与基体之间结合牢固。镀层表面的硬度压痕较浅,其显微硬度在4 736～5 137MPa范围内,显微硬度是基体的10倍以上。镀层具有较好的抵抗局部塑性变形的能力及耐磨性。

La掺杂Ni-SiO_2催化剂催化裂解甲烷制备氢气和碳纤维

采用浸渍法制备了不同La掺杂量的Ni-SiO2催化剂,研究了La掺杂量对Ni-SiO2催化剂的Ni活性金属粒径、还原性能、甲烷催化裂解寿命以及反应后生成碳纤维的影响。结果表明:La、Ni物质的量比由0增长至0.3时,Ni-SiO2催化剂的寿命显著提高,而当La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6时,催化剂寿命在一定程度上略有降低;La、Ni物质的量比由0增长至0.6时,还原后催化剂Ni金属的平均粒径从26.43nm不断降低至10.57nm。不同La掺杂量Ni-SiO2催化剂甲烷催化裂解过程中Ni金属平均粒径变化趋势明显不同,n(La)∶n(Ni)=0的Ni-SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径不断降低,而n(La)∶n(Ni)=0.3的Ni-SiO2催化剂随反应进行Ni金属平均粒径则不断升高。碳纤维形态受掺La掺杂量影响较大,随La、Ni物质的量比由0增长至0.3,反应过程中生成的碳纤维管径变粗,而随La、Ni物质的量比由0.3增长至0.6,碳纤维变短。

ELECTROPLATED Zn-Ni-SiO_2 COMPOSITE COATINGS TREATED WITH A SILANE COUPLING AGENT TO REPLACE CHROMATING

The fixing of a silane coupling agent to Zn-Ni-silica (SiO2) composite coatings was studied for the purpose of developing a coating process as an alternative to chromating. The corrosion resistance of Zn-Ni-silica composite coatings was rem arkably improved by the silica nanoparticles in the composite, which were disper sed in the surface of this film. The silane coupling agent formed chemical bonds with the inorganic silica particles during the silane coupling treatment on the se composite coatings. The treatment suppressed the formation of white corrosion products to the same extent as chromating, as measured in salt spray tests. It is concluded that treating Zn-Ni-silica composite coatings with silane coupling agents is a viable alternative technique to chromating.

汽车用AZ91D镁合金表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的制备与研究

为改善和提高汽车支架类零件常用的AZ91D镁合金表面耐蚀性能,采用两步法在其表面电沉积Ni-SiO_2复合镀层。设计了正交试验,以SiO_2质量分数和表面粗糙度作为评价指标,运用正交试验法确定了施镀工艺参数的影响主次顺序,并得到最优施镀工艺参数为:镀液中SiO_2颗粒质量浓度20 g/L、电流密度8 A/dm^2、超声波功率300 W、镀液温度55℃。结果表明:采用最优施镀工艺制备出Ni-SiO_2纳米复合镀层,其表面平整、致密,腐蚀均匀,腐蚀速率为65 g/(m^2·d),明显低于镁合金基体的96 g/(m^2·d)。Ni-SiO_2纳米复合镀层能够提供有效的表面防护,改善和提高镁合金耐蚀性能。

桐油覆膜Ni-Co-SiO2纳米复合涂层的制备及防腐性能研究

采用恒电位法在瓦特型电镀液中于碳钢表面制备了Ni-Co-SiO2纳米复合涂层,通过浸渍桐油处理制备桐油覆膜Ni-Co-SiO2涂层。利用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、红外光谱仪、三维视频显微镜等表征涂层的形貌、元素组成、结构和粗糙度。采用Tafel动态极化曲线和电化学阻抗测试比较覆膜涂层和未处理涂层的耐蚀性。通过浸泡试验,对桐油覆膜涂层进行防腐蚀性评价。结果表明:桐油处理后涂层明显被一层薄膜涂覆,其表面粗糙度降低,但涂层前后的微观结构不变。桐油覆膜Ni-Co-SiO2涂层具有较低的腐蚀电流密度,较大的容抗弧和较高的阻抗模量。此外,长期浸泡试验表明,涂层低频阻抗模值在很长一段时间保持高于10~6Ω/cm~2,表明桐油覆膜Ni-Co-SiO2具有较高的耐腐蚀性。

ZrO_2助剂对Ni/SiO_2催化剂CO甲烷化催化活性及其吸附性能的影响

采用连续流动微反装置和原位漫反射红外光谱法考察了Ni/SiO2及添加ZrO2助剂的Ni/ZrO2-SiO2催化剂CO甲烷化催化活性和吸附性能。结果表明,在CO体积分数1%、空速5000 h-1、常压的反应条件下,200℃时Ni/ZrO2-SiO2催化剂可将CO完全转化。而相同反应条件下Ni/SiO2催化剂上CO的转化率仅为35%,直至270℃时方可将CO完全转化。由此可见,ZrO2助剂的添加明显提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性。同时,ZrO2助剂的添加显著提高了Ni/ZrO2-SiO2催化剂对CO的吸附能力,H2存在时可通过在较低温度时形成较多的桥式羰基氢化物来提高Ni/ZrO2-SiO2催化剂的CO甲烷化催化活性;CO甲烷化反应条件下,Ni/SiO2和Ni/ZrO2-SiO2催化剂上C—O键的削弱和断裂是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物的途径,而不是经由C—O键的直接断裂途径。

等离子体技术对CO_2甲烷化用Ni/SiO_2催化剂的改性作用

采用浸渍法制备了Ni/SiO2催化剂,应用等离子体技术对催化剂进行改性处理。以CO2甲烷化为模型反应对催化剂进行活性评价,通过H2程序升温还原(H2-TPR)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)技术对催化剂进行表征。研究了等离子体技术强化处理对催化剂吸附性能和还原性能的影响。结果表明,与常规焙烧的催化剂相比,等离子体技术改性处理提高了催化剂活性组分的分散度,增加反应活性位并调变了活性位对吸附物种的吸附强度,改进了催化剂的还原性能,CO2甲烷化反应活性和甲烷的时空产率显著提高。

壳聚糖表面修饰的SiO_2负载Ni-B非晶态合金的制备及催化性能

以壳聚糖(CS)对SiO_2进行表面修饰,采用浸渍还原法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂(Ni-B/CS/ SiO_2),并采用XRD、FTIR、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、BET、XPS、TEM、SAED等表征方法研究了催化剂的非晶性质、原子组成、尺寸分布及粒径大小等.考察了催化剂对糠醇加氢制四氢糠醇反应的催化性能,并与没有壳聚糖修饰的Ni-B/SiO_2催化剂及Raney Ni催化剂进行了对比.结果表明,加入壳聚糖制得的Ni-B/CS/SiO_2催化剂的活性组分Ni-B团簇粒径更小,表面活性组分浓度更高,催化活性更高.

SiO_2/Ni核壳结构纳米粒子的制备及其磁性能

以硅酸钠为主要原料,通过液相沉淀法在纳米镍粉表面包覆了一层SiO2。应用XRD、FTIR、TEM、TGA、DSC和VSM对复合粉体的结构、形貌和磁性能进行了研究。结果表明,SiO2以非晶态的形式包覆在纳米镍粒子表面,形成了核壳结构,降低了纳米粉体的团聚现象。TGA和DSC结果表明,SiO2的包覆提高了纳米粉体的抗氧化性。磁性分析结果表明,粉体包覆前由于表面氧化层(NiO)的存在,粉体的磁滞回线偏移;包覆后的粉体由于SiO2的存在,饱和磁化强度降低,矫顽力升高。