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  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层及一系列调制比为1的不同调制周期的TiCN/VCN多层。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期的TiCN/VCN多层的硬度围绕混合法则计算的硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下的摩擦因数很低,TiCN/VCN多层调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层。700℃下,TiCN/VCN多层的摩擦因数主要取决于表面生成的TiO2和v205的共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层的高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:以大通量、大孔径的FeAl金属问化合物多孔材料作支撑体,在其上制备1层小孔径的同质FeAI多孔,得到均质FeAl金属间化合物多孔材料。采用SEM和孔结构测试,研究层厚度对FeAl多孔材料最终孔结构参数的影响,并对FeAl材料的高温抗氧化性能进行研究。结果表明:所制FeAl多孔材料表面平整,无裂纹等缺陷;随层厚度的增加,FeAl多孔材料的最大孔径、透气度均降低,相对十支撑体,厚为120pm时的最大孔径从11.7pm减小至9.3pm,透气度减小幅度为45.2%。FeAl多孔材料具有优异的高温抗氧化性能,经550℃循环氧化40h后,厚分别为120、180和260pm的试样的质量变化率仅分别为1.87%、1.25%和0.25%。

  • 标签: FEAL 多孔材料 透气度
  • 简介:将空心微珠在HF和NaF的缓冲中进行粗化处理,然后用75℃热碱活化,再以甲醛为还原剂,在空心微珠表面化学镀银。通过扫描电镜(SEM),X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对所得复合粉体的表面形貌、成分以及镀层与空心微珠的结合强度进行研究与分析,并探讨pH值对沉积效果的影响。结果表明:粗化处理可增大空心微珠的表面粗糙度,从而提高Ag+的形核能力,所得镀层完整、致密。镀pH升高,包裹层更完整、致密,且银层增厚。在pH=12.9的条件下,可实现银层对空心微珠均匀、致密的包裹,得到镀层结合强度较高、银层较厚、银晶粒尺寸为23.3nm的银包空心微珠复合粉体。

  • 标签: 空心微珠 化学镀银 无钯活化 结合强度
  • 简介:采用X射线XRD、红外光谱FTIR、扫描电镜SEM、透射电镜TEM等分析手段,研究了十六胺有机对羟基磷灰石(HA)晶体结构、形核、晶体形貌和结晶学定向生长的调控作用及其机理.结果表明:无有机时,生成物为磷酸八钙(OCP)和羟基磷灰石(HA)的混合物,其生长速率很慢且晶体排列无一定规则;而在十六胺有机调控下,生成物为按规则排列、沿〈0001〉定向生长、结晶良好的纳米片状羟基磷灰石晶体,且其形核和生长速度均很快.其原因是:十六胺有机上带有的大量极性强、电荷密度高的-NH3基团,通过静电作用在有机/溶液界面处形成局域过饱和浓度,促进羟基磷灰石晶体形核;另一方面,十六胺有机的二维晶格尺寸与HA(0001)面的晶格参数具有良好的匹配关系,构造了一个有利于HA以(0001)面形核生长的结构框架,从而促进了HA相沿〈0001〉方向定向生长.

  • 标签: 生物矿化 羟基磷灰石 定向生长
  • 简介:以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化的形貌和结构进行分析,研究电解各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化的成机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解中阳极氧化不能获得多孔氧化,而是发生严重的腐蚀溶解。电解中HF浓度和电压均影响氧化的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化,孔径在50nm左右当氧化电压为10V时形成的多孔氧化规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化的初始形成和多孔氧化的稳定生长3个阶段。

  • 标签: TI-AL合金 阳极氧化 多孔氧化膜
  • 简介:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-xWxN(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合的摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.36~0.44时,复合呈fcc(Zr,W)N和fccW2N结构;当x=0.49时复合为fcc(Zr,W)N、fccW2N结构和β-W单质。Zr1-xWxN复合的硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0GPa。随x增加,Zr1-xWxN复合的室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成的氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。

  • 标签: ZrWN复合膜 微结构 力学性能 摩擦性能
  • 简介:利用蒙特卡罗方法,通过建立合理的模拟规则,对单个圆形颗粒在相中被溶解并形成溶质、溶质扩散、以及溶质析出等过程进行模拟。模拟结果表明:颗粒溶解度随模拟时间延长而逐渐增加,相中的溶质浓度相应趋于饱和;升高模拟温度会加快颗粒的溶解速率,使溶质在相中达到饱和所需要的时间缩短,饱和浓度值相应增加;尺寸越小的颗粒表现出越高的溶解活性,通过对不同初始尺寸的颗粒在相中达到溶解平衡过程的模拟,所得平衡尺寸及饱和浓度之间的关联性与Gibbs-Thomson关系较为吻合。上述模拟结果均与实际溶解情况较一致。

  • 标签: 蒙特卡罗方法 模拟 溶解-析出过程 颗粒 液相
  • 简介:以干法成形技术制备的炭纤维坯体为预制体,酚醛树脂作粘结剂,通过浸渍、模压、炭化、CVD和石墨化制备质子交换燃料电池用炭纸。借助扫描电镜(SEM)观察炭纸表面形貌,用四探针法测试炭纸面电阻。研究结果表明:浸渍模压与CVD复合工艺在炭纤维表面形成连续均匀的热解炭层,增强纤维与基体的结合,减少裂纹缺陷,提高炭纸的导电性能;炭纸横向和纵向的面电阻分别为0.34Ω和0.37Ω,小于日本东丽炭纸的面电阻0.43Ω和0.70Ω。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 化学气相沉积 浸渍模压 面电阻
  • 简介:将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解,采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层,通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能,利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻,探讨聚苯胺涂层用于质子交换燃料电池双极板改性的可能性。结果表明,在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2,与裸钢相比,腐蚀电位升高536mV,腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试,分析测试后的溶液离子含量。结果表明,涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级,具有很好的耐久性;阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前,压力为1.4MPa时,裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2,腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值,在质子交换燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

  • 标签: 双极板 质子交换膜燃料电池 聚苯胺涂层 防腐蚀 界面接触电阻
  • 简介:利用具有平行流进装置的新型电解槽,在电解总流量为18L/min条件下,采用不同的进模式制备电解铜粉,研究电解方式对槽电压、电流效率、电解能耗和铜粉性能的影响,对电解法制备铜粉的节能降耗进行探索。结果表明,采用传统进方式时能耗为3.01×10^6kJ/t,电流效率为94.42%,铜粉粒度为3.47μm,粒度分布集中;采用传统进协同阴极双侧平行进的方式能有效地降低电解过程的槽电压和电解能耗,并且随双侧平行进液流量增大,电流效率增加,能耗下降,但铜粉粒度增大。当双侧平行进的喷口流量为6L/min时较合适,电解能耗较低,为2.55×10^6kJ/t,铜粉的平均粒度为4.65μm,95%以上的铜粉粒度小于7.2μm,且铜粉具有明显的树枝状结构,与传统电解得到的铜粉性质相比没有明显差别;当喷口流量进一步增大至9L/min(即单独采用双侧平行喷方式)时,电解能耗进一步下降至2.17×10^6kJ/t,电流效率提高至96.95%,但铜粉粒度增加至45.76μm,且粒度分布出现明显的分级。

  • 标签: 电解铜粉 新型电解槽 电流效率 电解能耗 铜粉粒度
  • 简介:在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化层。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化层形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及层耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化层表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;层主要元素为O和Al,相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,且主要为γ-Al2O3;微弧氧化处理可显著提高试样的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度至少下降2个数量级,电化学阻抗模值|Z|至少增加2个数量级,随氧化时间从10min延长到50min试样的耐腐蚀性能先提升后降低,氧化时间为20min的试样耐腐蚀性能最好。

  • 标签: 5052铝合金 微弧氧化 氧化膜 膜层结构 耐腐蚀性
  • 简介:以多种不同粒径的MgO颗粒为第二相,以HA为基体,采用无压烧结法制备MgO/HA复合材料;研究MgO粒径与MgO/HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性之间的关系,探讨冷处理对复合材料性能的影响。结果表明:添加适宜粒径的MgO颗粒能够提高HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性,其断裂韧性可达基体断裂韧性的1.5倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的1.29倍,MgO颗粒增韧的粒径范围为15~35μm,增强的粒径范围为〈25μm。冷处理可以进一步提高复合材料的强度和韧性,而且可以改变增韧和增强的MgO粒径范围,使增强与增韧粒径的重叠范围变宽。

  • 标签: MGO 羟基磷灰石(HA) 强韧化 冷处理
  • 简介:本文研究的合金是以QR90热作模具钢为基体,以WC为硬质相的钢结合金。研究淬火回火工艺对合金组织和性能的影响以及磁性能(矫顽磁力)的变化规律。试验表明,烧结合金经过1000℃淬火,500~560℃回火后,可以使合金既保持较高的硬座,又具有高的强度和韧性。研究还表明,回火温度对矫顽磁力有显著影响,500℃回火,合金矫顽磁力最高,同时淬火态合金的矫顽磁力随硬度的增加而增加。

  • 标签: 钢结合金 粉末冶金 热处理
  • 简介:采用溶胶–凝胶法对盐酸预处理后的活性炭(activatedcarbon,AC)进行负载TiO2改性处理,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、比表面积及孔径测试(BET)、热重分析(TG/DTG)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)等对负载TiO2前后的活性炭结构与理化性能进行表征,并利用电化学工作站测试其电化学性能。结果表明,凝胶的最佳煅烧温度为450℃,制得的TiO2/AC复合体表面及孔道中有絮状或颗粒状的TiO2存在,Ti元素含量(质量分数)为24.91%,晶体类型为锐钛矿型;同时,TiO2/AC表面形成一些Ti—O键的含氧官能团。活性炭负载TiO2改性后,比表面积降低23.1%,比电容升高16.4%,电吸附性能提高,可作为电极材料用于去除废水中的无机盐离子。

  • 标签: 溶胶–凝胶法 预处理 TIO2/AC 比电容
  • 简介:介绍了利用金相显微镜和扫描电镜观察掺杂少量K2O、SiO2、Al2O3的Φ0.6mm高温钼丝及热处理前后显微组织的变化,测量了钼丝的抗拉强度、延伸率、弯折次数和显微硬度,研究了热处理温度和时间对高温钼丝室温机械性能的影响。结果表明:随热处理温度的提高,高温钼丝抗拉强度和显微硬度下降,延伸率和弯折次数上升,但达到一定温度后降低;随热处理时间的延长,高温钼丝的抗拉强度、显微硬度降低,弯折次数、延伸率升高,达到一定时间后,变化趋于平稳。

  • 标签: 高温钼丝 热处理 机械性能
  • 简介:采用厚20μm的非晶态Ti-Zr-Ni-Cu钎料,真空钎焊连接用于聚变堆面向等离子体部件的钨和铜铬锆合金,钎焊温度分别为860、880和900℃,对880℃下的钎焊样品进行热等静压(HIP)处理。采用SEM和EDS分析连接接头的形貌和成分,用静载剪切法测量焊接接头强度。测试结果表明在860~880℃下钎焊10min能够获得较好的连接界面,经880℃钎焊后焊接接头的剪切强度为16.57MPa,880℃钎焊后HIP处理的试样界面结合强度提高至142.73MPa,说明真空钎焊后HIP处理可以显著改善接头的结合强度。

  • 标签: 铜铬锆合金 真空钎焊 非晶态Ti-Zr-Ni-Cu钎料
  • 简介:研究了淬火/回火热处理中淬火温度和回火时间对Ti48Al2Cr0.5Mo合金晶粒细化的影响.研究结果表明:一定的淬火/回火热处理能将粒径约为1000μm的铸态组织细化成为18~30μm的均匀双态组织.TiAl基合金的细化效果与淬火阶段的加热温度密切相关,温度升高,得到的块状组织较细,羽毛状组织体积分数减少.在两相区回火时,高温淬火组织的回火组织较细,而随时间的延长晶粒长大,但不明显.此外,从理论上探讨了淬火/回火工艺细化TiAl基合金显微组织的机理.

  • 标签: TIAL基合金 热处理 晶粒细化 显微组织
  • 简介:将7039铝合金热轧板材在470℃/2h条件下固溶后,分别进行T6处理、T73处理以及RRA处理。利用Hopkinson压杆技术对3种热处理态的7039铝合金进行冲击压缩实验,用光学显微镜和透射电镜对冲击后的试样进行组织观察,分析热处理制度对合金动态应力-应变行为和微观组织的影响。结果表明:经T6处理的7039铝合金在高速冲击加载时的绝热剪切敏感性明显低于T73和RRA处理的合金,经RRA处理的合金绝热剪切敏感性最大;不同热处理状态的合金在应变率为3000s^-1时,组织中均产生绝热剪切带以及变形带:合金在高速冲击加载过程中产生的绝热剪切带内部组织主要是一种强回复组织。

  • 标签: 7039铝合金 热处理 动态冲击性能 显微组织
  • 简介:获得低粘度、高固相体积分数粉体悬浮是陶瓷胶态成型的前提条件。为了提高BeO粉体悬浮的固相体积分数,采用煅烧手段预处理粉体,研究煅烧温度(1200~1500℃)和煅烧时间(1~4h)对BeO粉体粒度、比表面积和烧结活性的影响规律,并研究相同固相体积分数(40%)条件下,煅烧对BeO悬浮粘度的影响。结果表明:在煅烧过程中,粉体颗粒发生长大,比表面积和烧结活性均降低,温度的影响明显大于时间,且煅烧时间低于2h时影响不大,煅烧温度高于1300℃后粉体相关性能大幅下降;煅烧降低粉体比表面积,除去表面的水分等吸附物质,改善BeO粉体的表面性质,因此在相同固相体积分数(40%)条件下,粉体悬浮的流动性能得到改善,从而煅烧可提高悬浮的固相体积分数。

  • 标签: BEO 煅烧 比表面积 烧结活性 胶态成型
  • 简介:通过对7055铝合金棒材浇铸前作超声处理,研究了超声作用对其显微组织和力学性能的影响.研究结果表明:超声波在熔体中产生空化作用,对7055铝合金熔体作超声处理能细化晶粒,提高强度,并能大幅度提高其塑性.

  • 标签: 7055铝合金 超声振动 空化