飞机起落架作动筒内壁n-Al_2O_3/Ni-Cr复合电刷镀修复

分析了飞机起落架作动筒内壁磨损失效的原因,采用n-Al2O3/Ni-Cr复合刷镀技术,对磨损部位进行了修复,以提高镀层与基体、镀层与工作层间的结合力。结果表明:修复层的硬度及耐磨性与原件相当,该工艺方法简单、可靠。

Ni-P/n-Al_2O_3化学复合镀镀液及工艺研究

以电位和镀速为评价指标,通过正交实验和单因素实验,确定了Ni-P/n-Al2O3化学复合镀的最佳工艺配方为:温度85～95 ℃,气体搅拌,pH值为4.5～5.所得镀液的最佳组成为:ρ(次亚磷酸钠)为21 g/L, ρ(柠檬酸钠)为14 g/L,ρ(苹果酸)12 g/L,ρ(添加剂丁二酸)5 g/L,ρ(氧化铝)8 g/L.通过级差分析得到镀液配方中各因素对镀层耐蚀性能的影响次序为:柠檬酸>次磷酸酸钠>纳米氧化铝>添加剂>苹果酸.扫描电镜研究表明,镀层均匀致密,为明显的胞状物;X-射线衍射实验证实,复合镀层的结构为非晶态.与Ni-P镀层相比,Ni-P/n-Al2O3化学复合镀镀层在质量分数分别为3.5%的氯化钠、10%的稀盐酸和10%的稀硫酸溶液中的耐蚀性能有了明显的提高.

电刷镀n-Al_2O_3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。

n-Al_2O_3/Ni复合镀层的组织与接触疲劳行为

利用SEM和TEM分析了nAl2O3/Ni复合镀层的表面形貌和微观组织,研究了该镀层的接触疲劳行为。结果表明,复合刷镀层的表面形貌细腻,镀液中纳米Al2O3颗粒含量较低时这些颗粒在镀层中呈弥散分布,而含量较高时存在一定的团聚。随着镀液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,复合镀层的接触疲劳寿命逐渐增加,含量为20g/L时达到最大,约为190万次,是纯镍镀层的1.5倍;含量进一步增加时,寿命急剧降低。失效分析表明,纯镍镀层的疲劳断口发生强烈的塑性变形;镀液中纳米Al2O3颗粒含量为40g/L时,复合镀层的疲劳断口呈现脆性断裂特征。

纳米压痕法研究n-Al_2 O_3／Ni复合镀层的微观力学性能

应用纳米压痕法测试钢基体上n-Al2O3／Ni复合电刷镀层的硬度、弹性模量以及抗蠕变等性能,研究了镀层力学性能随镀层厚度的分布规律。结果表明,在整个厚度范围内复合镀层的力学性能一致,无明显的梯度分布。镀层内部存在缺陷的区域硬度和弹性模量降低,特别是枝状晶内部的组织疏松引起较大区域的性能降低, 而枝状晶交界处形成的空隙对周围镀层性能没有明显影响。复合镀层的平均硬度和弹性模量分别为6．34GPa 和161GPa,硬度为钢基体的2．4倍,复合镀层的压痕蠕变与传统单轴压缩蠕变过程相似,稳态蠕变速率约 0．1 nm／s。

镀液中纳米颗粒浓度对n-Al_2O_3/Ni复合电沉积的影响

利用电沉积方法制备了n–Al2O3/Ni复合镀层。研究了镀液中添加不同纳米颗粒浓度对复合镀层沉积速率、电流效率、镀层中纳米颗粒共析量、表面形貌及腐蚀电位的影响。研究表明,随着镀液中纳米颗粒浓度提高,镀层中的纳米颗粒共析量也随之提高,在20g/L时趋于稳定;沉积速度和电流效率先增后降,在30g/L时达到最大;纳米颗粒的加入改变并细化了镀层的表面形貌;当纳米颗粒浓度20g/L和30g/L时镀层表现出较好的耐腐蚀性能。

纳米颗粒和非晶相复合刷镀层n-Al2O3/Ni-P的制备

采用纳米电刷镀技术在钢基体表面制备了n-Al2O3／Ni—P复合刷镀层，研究了复合刷镀液中纳米颗粒含量、刷镀电压和刷镀笔移动速度对复合刷镀层中P和Al2O3含量的影响。优化后的工艺参数范围为：刷镀液中n-Al2O3颗粒含量20～30g／L、刷镀电压8～12V、刷镀笔移动速度5～10m／min。制备的n-Al2O3／Ni-P复合刷镀层组织致密，含有纳米颗粒和非晶相。

n-Al_2O_3-Fe复合镀层摩擦学特性研究

摩擦与磨损所造成的运动副配合间隙超标是装备零件更换的主要原因,造成了具大的经济损失,当前的采用镍等作为基体的纳米复合镀层不适用于零件修复。研究基体金属采用Fe的铁基纳米复合镀层,用于金属零件磨损后再修复具有非常重要的研究意义。在FeC l2溶液中加入纳米A l2O3,制成镀液,根据给定的工艺参数制备镀层,研究了镀层滑动、滚动、固定、半固定条件下摩擦学特性和与摩擦副配对的摩擦学特性。结果表明:镀层在滑动和固定磨料磨损条件下具有很高的耐磨性,在与摩擦副配对时,需要良好的磨合。研究发现,n-A l2O3-Fe具有非常优异的摩擦学性能,能满足装备机械零件磨损后修复的需要。

氮掺杂碳改性Ni/Al2O3催化剂的甲烷干重整反应性能研究

在甲烷干重整反应(DRM)中,常规浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂常因过多积炭导致催化剂失活,因此研究如何提高Ni/Al2O3催化剂的抗积炭能力具有重要意义。通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Ni/Al2O3催化剂Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5(3和5分别代表多巴胺聚合时间为3 h和5 h)在DRM中表现出了较强的抗积炭性能。使用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)等表征手段对催化剂的结构和电性质进行了分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂稳定性和抗积炭性能的影响。XPS结果表明,Ni/Al2O3@NC-3和Ni/Al2O3@NC-5催化剂中金属Ni与氮掺杂碳发生了电子相互作用,形成了催化惰性的Ni+物种,由此减缓了CH_(4)的裂解速率,进而有效地减少了积炭的产生。在经8 h活性测试后,Ni/Al2O3@NC-3催化剂的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别维持在52.2%和62.3%,且反应后Ni/Al2O3@NC-3催化剂的积炭量仅为7%(质量分数,下同),远远低于Ni/Al2O3催化剂的积炭量(25%)。

尿素均匀沉淀法制备超细α-Al_2O_3粉体

以Al2(SO4)3和CO(NH2)2为原料,通过均匀沉淀法制备出前驱物Al(OH)3,并煅烧得到超细α-Al2O3粉体。研究CO(NH2)2和Al2(SO4)3的摩尔比、Al2(SO4)3起始摩尔浓度、反应温度、反应时间等对前驱物制备的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜、热重/差示扫描法(DTA/TGA)等多种现代分析检测技术对粉体的性能进行了表征。结果表明:在CO(NH2)2和Al2(SO4)3的摩尔比为10:1、Al2(SO4)3起始浓度为0.05mol/L、反应温度为90℃、反应时间为60min的条件下,能得到分散性能良好、粒径为2μm左右且粒度分布均匀的球形超细α-Al2O3粉体。

含纳米Al_2O_3/Fe_3O_4的FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面制备FeS固体润滑复合层,复合层中硫化物表层厚度约为10μm,其硫化物颗粒与孔隙均在微纳米量级且分布均匀。复合层相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N。在含0.1%n-Al2O3+0.08%n-Fe3O4液体石蜡润滑下,复合层与纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.07左右,体积磨损量最小,比未渗表面降低了92%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了85%和44%。

自反应电弧喷涂原位合成Ti(C,N)TiB_2Al_2O_3复相陶瓷涂层

以Ti+B4C为反应药芯、Al为外皮材料制备反应型喷涂丝材,探讨利用自反应电弧喷涂技术在45钢基体表面制备复相陶瓷涂层的可行性。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法分析、观察了涂层的组织与结构,测试了涂层的主要力学性能。结果表明:利用制备的药芯丝材进行喷涂试验,可获得由TiB2、TiB、TiC0.3N0.7、TiN、Al2O3、AlN等多相组成的复相陶瓷涂层。涂层呈典型的层状结构,其连续的基体相内弥散分布着离散的第二、第三相。涂层与基体间的结合强度为18.9MPa,涂层的平均显微硬度与弹性模量分别为735.4HV0.2和461.4GPa,摩擦因数在0.45～0.50之间,耐磨性能较基体材料提高3倍以上。

Al_2O_3的引入方法对Pt-WO_3/ZrO_2/Al_2O_3催化剂正庚烷异构化性能的影响

采用浸渍、浸渍挤条成型、共沉淀和挤条成型等方法引入Al_2O_3,制备了一系列Pt-WO_3/ZrO2/Al_2O_3(PtWZA)催化剂,以正庚烷异构化为探针反应,采用微型固定床装置评价了PtWZA的异构化性能,考察了Al_2O_3的引入方法对PtWZA催化剂异构化性能和机械强度的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR和颗粒强度测定仪对催化剂进行了表征。结果表明,和其他引入方法相比,采用浸渍挤条成型法引入Al_2O_3制备的Pt20WZ10A-IS催化剂具有较好的异构化性能和较高的机械强度。Al_2O_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能和机械强度有显著影响,WO_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能的影响与Al_2O_3含量有关。较为合适的WO_3和Al_2O_3含量(质量分数)为25%和10%,Pt25WZ10A-IS催化正庚烷异构化的转化率为87.93%、异庚烷选择性为92.01%,异庚烷收率为80.90%;催化剂的机械强度达到175.46N/cm。

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸上正丁烷异构化反应的研究

制备了复合氧化物固体超强酸催化剂 Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,通过 XRD、XPS、SEM、FT-IR 等手段研究了其结构、表面性质及其对正丁烷异构化反应的催化活性。结果表明,适量的 Al_2O_3稳定了四方晶相的ZrO_2,抑制了 ZrO_2由四方晶相向单斜晶相的转变。掺杂 Pt 提高了正丁烷异构化反应的催化活性。采用 w(Al)=1.5%的催化剂,异丁烷最高收率达37%,选择性达70%。

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备了Pt-SO42-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。

Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料与40Cr钢辅助脉冲电流液相扩散连接

采用辅助脉冲电流液相扩散连接方法,对Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢进行了焊接试验,重点研究了在一定加热温度和保温时间条件下脉冲电流对界面元素分布、相结构、反应层厚度以及接头强度的影响规律.结果表明,辅助脉冲电流液相扩散连接可以实现Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料的冶金结合,保温时间对焊接接头强度影响不明显,四点弯曲强度数据普遍处于146~180 MPa之间;在脉冲电流作用下,焊缝熔体中原子扩散行为、扩散路径以及扩散速率将发生显著变化,利用该特性,有助于改变界面金属间化合物的生长特性,控制焊缝中低熔点共晶组织含量,进而达到改善和提高焊接接头强度的效果.

采用辅助脉冲电流液相扩散连接Ti(C,N)-Al_2O_3的接头形成行为及强度

采用辅助脉冲电流液相扩散连接方法,对Ti（C,N）-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢进行了焊接试验,重点研究了在辅助脉冲电流作用下,界面及焊缝组织演变、基体材料溶解等界面行为,探讨了工艺参数对接头强度及断口形态影响规律.结果表明,通过采用辅助脉冲电流液相扩散连接Ti（C,N）-Al2O3与40Cr钢,可以在较短的焊接时间条件下获得较为稳定的接头强度,四点弯曲平均强度位于231～272 MPa之间;降低焊接件整体加热温度以缓解接头残余应力,控制界面和焊缝化学冶金反应进程以较少金属间化合物数量、提高固溶体含量,抑制活性元素Zr向陶瓷基复合材料中的扩散进程以减少陶瓷颗粒向焊缝中的溶解量,是提升焊接接头强度的关键因素.

SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂表面酸性质对正丁烷异构化反应性能的影响研究

采用"沉淀-浸渍"法制备一系列不同硫酸负载量的SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂,利用N2吸附-脱附、Py-FTIR、XRD等手段对催化剂进行表征。在常压、200℃、H_2∶C_4=2∶3和质量空速为3 h^(-1)的反应条件下,在固定床微型反应评价装置上考察了硫酸负载量对SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正丁烷异构化反应性能的影响。Py-FTIR结果表明,硫酸化处理为催化剂表面提供了丰富的Br?nsted酸性位,其中,强Br?nsted酸性位在正丁烷异构化反应中起重要作用,因此,硫酸化处理可显著提高正丁烷异构化活性,而Lewis酸性位与之没有直接关系。

Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3在正己烷异构化反应中的催化行为

采用连续流动的固定床微反装置考察了Pt/SO24-/ZrO2-Al2O3(PSZA)在正己烷异构化反应中的催化行为。采用NH3-TPD、H2-TPR及TG表征了催化剂的酸性、还原性能及硫物种含量。结果表明,PSZA的初始异构化催化活性几乎不受反应温度的影响,而稳定性则与反应温度密切相关。低温下反应,催化剂在短时间内迅速失活,而提高反应温度可大大提高PSZA的反应稳定性。PSZA具有良好的再生性能,与新鲜催化剂相比,多次再生后的催化剂异构化催化活性基本没有变化。PSZA在低温下的快速失活与其催化活性中心产生的机理有关,而与其硫损失或硫物种的还原无关。在异构化反应过程中,催化剂通过氢溢流可产生强酸活性中心,并在反应过程中不断被消耗;在高温下通过氢溢流不断产生新的强酸中心,使催化活性保持稳定;而低温下氢溢流难以发生,消耗的强酸活性中心不能及时补充,使催化活性下降。

高速钢钻头电火花沉积Ti(C,N)/Al_2O_3复合涂层的组织及切削性能

目的在高速钢钻头表面电火花沉积Ti（C，N）／A12 O3复合涂层，以提高其切削性能。方法利用电火花沉积技术，以Ti（C，N）／A1 2O3作为电极材料，在高速钢钻头表面制备Ti（c，N）／A12 O3涂层，考察涂层的物相组成、组织形貌及横截面硬度分布，并进行切削试验。结果涂层组织均匀，厚度约32～36μm，物相主要为C0.3 N0.7 Ti，A12O3，A1Ti3，Fe7W6，Fe4N，TiN和A1N，平均硬度是基体高速钢的2．6倍。结论在高速铜钻头表面制备Ti（C，N）／A12O3涂层可以提高刀具的切削性能，延长其使用寿命。