Ni-W纳米结构梯度镀层的制备、表征及热应变特性

采用电沉积方法并调节镀液温度、电流密度等工艺参数制备Ni-W纳米结构梯度镀层.SEM能谱测试及X射线衍射测试表明,沿镀层生长方向,钨含量逐渐增加,晶粒尺寸由10.9nm递减到1.5nm,晶格畸变度逐渐增大,镀层由纳米晶逐步过渡到非晶结构.结构呈连续梯度分布.热应变特性研究表明,沿镀层厚度方向,热应变变化平缓,有效地缓解了界面处材料热失配,从而缓和了材料的热应力.

稀土Y掺杂非晶态纳米Ni(OH)_2的结构及其电化学性能研究

以Tween-80/n-C4H9OH/c-C6H12/NiSO4水溶液体系,采用微乳液快速冷冻沉淀法制备出稀土Y掺杂非晶态纳米级氢氧化镍粉体材料。采用XRD、SAED、SEM、TEM、EDS、Raman、IR,粒度分析和比表面等测试方法对所制备的粉体进行了结构形态表征,并对其充放电性能和交流阻抗谱进行测试。结果发现,适量稀土元素Y的掺入使非晶态纳米氢氧化镍的结构缺陷增多、无序性增强,平均粒度减小、比表面积增大,有利于降低其溶液电阻、电荷转移电阻和Warburg阻抗,从而提高其放电比容量。样品作为MH-Ni电池正极材料以0.2C充放电,终止电压为1.0V,当掺杂Y的质量分数为4%时,放电比容量达到333.3mAh/g。

高磷含量Ni-W-P镀层热处理晶粒尺寸及微应变的演变

用XRD定量分析法研究了两种成分的高磷Ni-W-P镀层在不同热处理条件下的晶化组织、晶粒尺寸及微应变的演变规律。结果表明:在400℃晶化时,尽管P含量有所差异,但镀层的晶化程度趋于一致,且在400～500℃之间形成的Ni3P晶粒尺寸大于Ni;加热温度超过500℃,则Ni的尺寸大于Ni3P。温度达到700℃时,仍有残存的非晶相,其P含量越高,Ni3P转变的体积分数越大于Ni的分数。用XRD方法实测得到的残余应力温度范围在400～700℃之间,残余应力随温度升高而降低的变化规律与通过XRD计算的晶格应变的变化规律一致。镀态时镀层的晶格应变最大,非晶态程度越高,晶格应变越大。

Cu基电化学沉积纳米Ni的影响因素研究

研究Cu基底上电化学沉积Ni过程中的影响因素,包括镀液中活化剂、光亮剂、沉积电压、沉积时间和外加磁场干预下的纳米Ni催化剂的制备效果,通过场扫描系统及X-射线仪进行表征,为纳米Ni催化剂的制备提供一定的理论基础.

磷含量对化学镀Ni-W-P合金热处理晶化及电化学行为的影响

用化学沉积法制备了非晶态和混晶态两种Ni-4.9%W-P合金(P含量为11.26%及5.98%)。通过XRD定量分析技术研究了P含量对镀层退火晶化的影响,获得了晶粒尺寸、晶格应变及晶化程度等显微组织特征。通过极化曲线和交流阻抗测试,并采用SEM对镀层腐蚀前后的形貌观察,分析了镀层的电化学腐蚀行为。不同处理态镀层在0.5 mol H2SO4溶液中的极化测试表明,其腐蚀形式为均匀腐蚀,腐蚀机理主要取决于P含量及热处理晶化获得的显微组织结构;在3.5%NaCl溶液中的EIS测试表明,其腐蚀行为表现为点蚀,腐蚀机理在很大程度上受到镀层缺陷的影响,尤其是镀层中存在的孔洞,孔洞的数量越多,尺寸越大,就越容易发生点蚀。

晶粒尺寸对电沉积Fe-Ni因瓦合金热膨胀性能的影响

用电沉积法制备纳米晶的Fe-Ni因瓦合金,并利用热处理促进不同程度的晶粒长大。利用热膨胀仪对不同晶粒尺寸样品的线性热膨胀系数进行测量,发现晶粒尺寸对热膨胀系数有显著的影响。根据因瓦合金的热膨胀性能对晶粒尺寸的这种依赖性,可以利用对晶粒尺寸的调控来获得不同的膨胀性能,这对于解决金属与陶瓷的热匹配问题提供了启发。