硝酸钇对黄铜基体电沉积Co-W-P合金镀层性能的影响

选用硝酸钇作为添加剂加到镀液中,研究了硝酸钇添加量对黄铜基体上电沉积Co-W-P合金镀层的外观、微观形貌、组织结构、硬度、抗磨损性能与抗划伤性能的影响。结果表明:改变硝酸钇添加量对Co-W-P合金镀层的外观、覆盖能力、衍射峰位置以及择优取向无明显影响,但添加适量硝酸钇使Co-W-P合金镀层中孔洞数量减少,表面致密性逐步改善,硬度增大,抗磨损性能与抗划伤性能明显提高。当硝酸钇的添加量为3 g/L,电沉积的Co-W-P合金镀层表面平整且致密,呈现(200)晶面择优取向,硬度达到536.8 HV,磨损量仅为4.6 mg/cm^(2)并且表面磨损程度轻,表现出良好的抗磨损性能与抗划伤性能。

软装设计用铜合金的表面Ni-W-P镀层与性能研究

针对软装设计用铜合金复杂服役环境的使用需求,为解决铜合金表面硬度低、耐腐蚀性能差等问题,采用化学镀的方法在软装设计用铜合金表面制备了Ni-W-P镀层。研究了Na_(2)WO_(4)浓度对化学镀层沉积速率、表面形貌、物相组成、硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着Na_(2)WO_(4)浓度从15 g/L增加至65 g/L,铜合金表面镀层的沉积速率先增后减,在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时取得最大值。镀层中P元素含量逐渐减小,W元素含量先增加后减小。不同Na_(2)WO_(4)浓度的镀层中都可见Ni和Ni_(5)P_(4)衍射峰,镀层硬度高于未添加Na_(2)WO_(4)的镀层。且随着Na_(2)WO_(4)浓度增加,镀层硬度先增后减,在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时取得最大值。随着Na_(2)WO_(4)浓度从15 g/L上升至65 g/L,铜合金表面镀层的腐蚀电位先正向移动后负向移动,腐蚀电流密度先减小后增大。在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时,取得腐蚀电流密度最小值和电荷转移电阻最大值。电化学阻抗谱与极化曲线测试结果相吻合,Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时具有最佳的耐腐蚀性能。

P/M和W/C对磷酸镁水泥强度的影响分析

为探究磷镁比(P/M)及水灰比(W/C)对磷酸镁水泥强度的影响和作用机理,对其力学性能进行测试,并结合XRD、SEM和FT-IR等测试手段对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:W/C=0.15时,磷酸二氢钾掺量的降低会使磷酸镁水泥的各龄期抗压强度增强,P/M=1:4时其3 h强度超过30 MPa,而当掺量过高时,3 h强度低于20 MPa,其产物MgKPO_(4)·6H_(2)O(K-struvite)的生成量减少且试件存在开裂区域;W/C=0.25时,减少MgO的掺量可以提高磷酸镁水泥的强度,P/M=1:1.5时,3 h的抗压强度接近30 MPa,磷酸镁水泥的水化产物K-struvite形貌结晶完好且排列紧密。

表面活性剂对Ni-W-P化学镀层沉积行为及性能的影响

Ni-W-P化学镀层因具有良好的耐蚀、耐磨性能而成为重要的“代铬”镀层。表面活性剂可以增强镀液对基体润湿能力,加快界面处H2逸出速率,减少镀层针孔数量或氢缺陷,从而提高镀层质量。本论文探究了十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及聚乙二醇-200(PEG-200)三种典型表面活性剂对Ni-W-P镀层沉积行为及性能的影响。借助扫描电子显微镜、X射线衍射以及电化学方法对Ni-W-P镀层的表面微观形貌、物相、气孔率和耐蚀性能进行了表征,并通过接触角、沉积电位阐述了表面活性剂在化学镀Ni-W-P过程中的作用机理。研究结果表明,表面活性剂可改善镀层表面质量以及颗粒尺寸均匀性,并显著降低镀层内部针孔数量,优先顺序为PEG-200>SDS>CTAB。XRD衍射结果显示,表面活性剂可提高镀层内合金元素W和P含量,有利于形成耐蚀性能良好的Ni-W-P非晶镀层。此外,三种表面活性剂均能改善镀液对基体的润湿能力,其中PEG-200对基体的润湿角最小(65°),说明PEG-200对于提高界面处H2逸出速度,降低化学镀过程中电位波动效果更为明显。论文研究结果可以为制备内部缺陷较少、耐蚀性能优良的Ni-W-P化学镀层提供一定的理论基础。

Cr12MoV模具钢化学镀Ni-W-P/PTFE复合镀层及耐磨性能研究

以Cr12MoV模具钢作为基体化学镀Ni-W-P/PTFE复合镀层,以期提高模具的耐磨性能。通过改变PTFE颗粒添加量获得不同Ni-W-P/PTFE复合镀层,并对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶相结构、硬度及耐磨性能进行表征。结果表明:不同复合镀层表面都存在尺寸不同、分布不均匀的胞状物,还附着白色PTFE颗粒,但是晶相结构无显著性差异。随着PTFE颗粒添加量从2 g/L增至14 g/L,复合镀层中PTFE颗粒含量呈现先升高,后降低趋势,并且颗粒分散状况不同,硬度呈现减小趋势,而耐磨性能逐步提高,然后变差。当PTFE颗粒添加量为8 g/L获得的Ni-WP/PTFE复合镀层中PTFE颗粒含量达到3.63%,并且颗粒分布趋于均匀,具有优良的耐磨性能,其摩擦系数仅为0.41,表面磨痕宽度和深度分别为500μm和14.7μm,作为表面改性层能有效减轻Cr12MoV模具钢的磨损程度。

活化处理对高速钢Ni-W-P化学镀层结合力影响

为提高Ni-W-P化学镀层与高速钢基体之间的结合力,重点研究了高速钢化学镀前的表面活化处理工艺。以不同浓度的盐酸、硫酸、氢氟酸和活化时间为研究对象,以Ni-W-P镀层与高速钢基体的结合力为研究指标,通过正交试验对活化剂组分和活化时间进行优化。结果表明,在试验条件下,当活化剂中添加8%的浓盐酸和2.5%的氢氟酸(其余为水)并对高速钢基体进行3 min活化处理时,制备的Ni-W-P镀层与基体的结合力最大。

硫酸钴浓度对电沉积Co-W-P薄膜结构与磁性能的影响

在20#钢基体上电沉积Co-W-P薄膜,并研究镀液中硫酸钴浓度对Co-W-P薄膜的结合强度、结构、成分、厚度和磁性能的影响。结果表明:Co-W-P薄膜与20#钢基体结合紧密,随着硫酸钴浓度从5 g/L增至25 g/L,Co-W-P薄膜的结构和物相无明显变化,但平均晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势,Co元素的质量分数呈现先升高后降低的趋势,导致不同Co-W-P薄膜的致密性和磁性能存在差异。当硫酸钴浓度为15 g/L时,Co-W-P薄膜的平均晶粒尺寸仅为40.6 nm,Co元素的质量分数达到64.19%,具有最大的矫顽力(932 A/m)和饱和磁化强度(100.7 A·m2·kg-1),其结构致密并且展现出良好的磁性能。在一定范围内硫酸钴浓度的增加,降低了成核过电位,使晶粒细化且结合紧密,同时提高了钴还原沉积效率,使Co元素的质量分数升高。研究表明:晶粒细化、致密性改善以及磁性元素的协同作用进一步提高了Co-W-P薄膜的磁性能。

稀土对化学镀Ni-W-P镀液及镀层性能的影响

研究了4种稀土元素Nd、Pr、Ce、La的硫酸盐及其氧化物对化学镀Ni W P镀液的沉积速度和镀层耐硝酸滴定变色时间的影响。结果表明,4种稀土的硫酸盐均降低了镀液的沉积速度,并使镀层的耐蚀性能下降;Nd、Ce、La的氧化物亦使镀层的耐蚀性下降,而当ρ(Pr2O3)为4mg/L时,镀液的稳定性为未加Pr2O3时的2倍,其沉积速度明显加快,镀层的耐硝酸滴定变色时间超过2000s,硬度明显增大,SEM图表明该镀层呈现致密而均匀的胞状形貌,表面质量优于未加稀土的镀层,X-射线衍射图也表明Pr2O3促进了镀层的非晶态化程度,从而提高其耐蚀性能。

玻璃纤维化学镀Ni-Fe-W-P合金的研究

通过化学镀方法在玻璃纤维表面沉积了Ni-Fe-W-P合金,所用镀液经钯盐法测试,稳定性很好,所得镀合金玻璃纤维经热震实验后表面无鼓泡、起皮现象,说明镀层的抗冲击强度高,结合力良好。利用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,同时使用X射线能谱仪对镀层成分含量进行了分析,镀层中钨的质量分数最大可达22.2%,并得出了硫酸镍、硫酸亚铁、钨酸钠浓度对镀层导电性能的影响情况,制备的镀合金玻璃纤维电阻率为28.3×10-3?·cm。对玻璃纤维合金层进行的XRD分析表明,在镀态下为非晶态结构,玻璃纤维热稳定性好,适宜的工作温度范围低于250oC。最后对所得Ni-Fe-W-P合金玻璃纤维的电磁参数进行了初步的测定与分析,所得镀金属玻璃纤维的磁损耗为0.05475;介电损耗为2.18424,镀层合金为软磁性材料。

钨含量对铝合金化学镀Ni-W-P硬度和耐磨性的影响

研究铝合金化学镀Ni-W-P三元合金的耐磨性能,探讨钨含量对铝合金(LY12)化学镀Ni-W-P耐磨性和硬度的影响。结果表明:铝合金表面化学镀Ni-W-P三元合金在400℃加热1h后,表面硬度达HV251080,表面硬度和耐磨性均较基体提高10倍以上;但过高的W含量,使得表面硬度下降。磨损实验发现,试样产生了镀层碎裂和剥落现象。其主要原因是由于铝合金基体与镀层热膨胀系数的差异及Ni3P的析出导致应力过大,引起镀层硬度和耐磨性随着W含量的增加而下降。并用化学镀Ni-W-P合金沉积机理解释了镀层成分分布特征的形成原因。

电化学法制备Ni-W-P纳米线阵列电极及其催化析氢性能

采用二次氧化法制备了多孔阳极氧化铝(AAO)模板,通过控制电位沉积技术在AAO模板内组装了Ni-W-P合金纳米线阵列.在扫描电子显微镜(SEM)下观察到Ni-W-P纳米线表面光滑,长约20μm,直径均匀(约为100nm),与AAO模板孔径基本一致.阴极极化曲线和交流阻抗图谱(EIS)的测试结果表明,Ni-W-P合金纳米线阵列电极析氢反应(HER)电阻减小,具有更高的催化析氢活性,电流密度为10mA·cm-2时,析氢极化电位较Ni-W-P合金电极正移约250mV.

不锈钢衬底化学镀Ni-W-P三元合金组织及性能研究

采用复合络合剂,在2Cr12不锈钢上直接化学镀Ni-W-P,并对镀层的形貌、成分、组织结构及性能进行了检测和分析。结果表明:不锈钢经过合适的前处理后,得到的镀层光亮、均匀,表面呈胞状组织;在400℃热处理后,开始析出Ni3P相;镀态层的硬度HK值由8186MPa提高至11850MPa;结合力、耐磨性也有明显增强。

电沉积Ni－W－P－SiC复合材料的组织及结构

Ｘ—射线衍射仪测定表明，当Ｎｉ—Ｗ—Ｐ—ＳｉＣ复合镀层中的磷含量大于８ｗｔ％时，镀层在镀态时呈非晶态结构；α—ＳｉＣ微粒的存在并不影响复合镀层的结构，也不参与结构的转变。热处理温度对Ｎｉ—Ｗ—Ｐ—ＳｉＣ复合镀层的组织结构有一定的影响，当温度升到３００～４００℃时，产生Ｎｉ３Ｐ粒子，起到沉淀硬化作用，因此，复合镀层的硬度最高；若继续升高温度，Ｎｉ３Ｐ粒子长大，然后集聚并粗化，导致镀层软化，硬度下降。扫描电镜证明，α—ＳｉＣ微粒在复合镀层中的分布较均匀。添加剂的加入，有利于提高复合镀层的晶化温度。

加热温度对铝合金化学镀Ni-W-P合金组织及相变行为的影响

通过差示扫描热分析仪(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等测试手段研究了6061铝合金基体化学镀Ni-W-P合金的组织及相转变行为。结果表明,Ni-W-P镀层为微晶结构,直径为(5～6)nm;200℃加热1h后,镀层仍为微晶,但有所长大,直径约为30nm;300℃、400℃、525℃和600℃加热1h后,镀层析出Ni3P和Ni相,没有其它亚稳相析出;400℃时Ni-W-P镀层硬度达到峰值,大约为940HV0.1。

RE-Ni-W-P-SiC-PTFE复合镀层的抗氧化性研究

研究了RE Ni W P SiC PTFE复合镀层的抗氧化性。结果表明 :RE Ni W P SiC PTFE复合镀层随着氧化温度的升高 ,氧化膜的重量增加 ,但在 80 0°C以下氧化温度对镀层的增重不显著 ;80 0°C以上 ,镀层的增重迅速增加。通过对三种镀层抗氧化性能的比较可知 ,RE Ni W P SiC PTFE镀层的抗氧化性不如Ni W P、Ni W P SiC及RE Ni W P SiC三种镀层好。

电沉积制备(Ni-W-P)-TiO_2纳米复合电极的催化析氢性能

用恒电流复合电沉积方法制备(Ni-W-P)-TiO2复合电极,讨论TiO2悬浮量和电沉积时间对电极催化析氢性能的影响。采用SEM和XRD对电极的表面形貌和晶体结构进行分析,以稳态极化曲线对电极的催化析氢特性进行评价,并推测其反应机理。结果表明:(Ni-W-P)-TiO2电极是纳米TiO2粒子相和纳米晶Ni-W-P固溶体相构成的复合电极,具有较高的催化析氢活性;在25℃、0.5mol/LH2SO4介质中(Ni-W-P)-TiO2电极的表观交换电流密度是Ni-W-P合金电极的2.7倍,是Ni电极的53倍;当电流密度为100mA/cm2时,该电极电势相对于Ni-W-P电极正移了176mV,相对于Ni电极正移了581mV;(Ni-W-P)-TiO2复合电极催化活性的提高主要源于反应机理的改变,复合电极表面的TiO2纳米粒子与Ni-W-P合金具有明显的电子协同效应。

^(nat)W(p,xn)^(181-186)Re反应的激发函数

使用叠靶技术测量了２２．５ＭｅＶ的质子照射天然钨时生成^（１８１）Ｒｅ、^（１８２）Ｒｅ~ｍ、^（１８２）Ｒｅ~ｇ、^（１８３）Ｒｅ、^（１８４）Ｒｅ~ｍ、^（１８４）Ｒｅ~ｇ和^（１８６）Ｒｅ的激发函数。估算了^（１８６）Ｗ（ｐ，ｎ）^（１８６）Ｒｅ反应生产用于治疗的放射性核素^（１８６）Ｒｅ的厚靶产额，并与^（１８６）Ｗ（ｄ，２ｎ）^（１８６）Ｒｅ反应的有关数据进行了比较。

纳米TiO_2修饰Ni-W-P电极的制备及其光电催化析氢性能

在Cu基体上电沉积Ni-W-P合金后,通过溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2修饰Ni-W-P合金电极.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、阴极极化曲线测试了TiO_2/Ni-W-P电极的表面形貌、结构及催化析氢性能,考察了烧结温度、TiO_2膜层厚度对电极结构和性能的影响.实验结果表明:550℃下烧结1h、拉膜15次制备的TiO_2/Ni-W-P电极光电催化析氢性能最佳,500W碘钨灯照射下析氢过电位减小约140mV;此时TiO_2为锐态矿型和金红石型混晶结构,平均晶粒尺寸约7nm.

AZ91D镁合金Ni-W-P多层化学镀层的摩擦磨损及耐腐蚀性能

采用多层化学镀工艺在AZ91D镁合金表面成功制备了Ni-W-P多层化学镀层。通过XRD、SEM、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,对比研究了普通单层化学镀试样与多层化学镀试样的显微结构、摩擦磨损性能以及耐腐蚀性能。结果表明:多层化学镀层的摩擦因数、维氏硬度及磨损速率与单层化学镀层大体相当,分别为0.33、933 HV和1.46 mg/Km,保留了单层化学镀层优异的耐磨损性能。此外,多层化学镀层的孔隙率较单层化学镀层降低了2个数量级,涂层更为致密。与普通单层化学镀层相比,多层化学镀层的耐蚀性能显著提高,其腐蚀电位和击破电位分别提高了168和209 mV,钝化电流密度由4.212μA·cm−2降低至1.306μA·cm−2。因此,多层化学镀层有望成为AZ91D镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。

AZ91D镁合金化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层研究

为了提高镁合金的耐磨耐蚀性,研究了一种镁合金直接化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层的方法.采用扫描电镜(SEM)和X-射线衍分析射仪(XRD)分析了镀层的微观结构.对镀层进行了极化曲线分析,并进行了盐酸腐蚀试验和结合力试验.结果表明,该复合镀层组织致密无孔,具有较高的显微硬度和高耐蚀性.镀层硬度可达622HKV,试样在10%的HCl溶液中可保持近3h不腐蚀基体,对镁合金起到很好的保护作用.