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  • 简介:在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解液中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;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:研究了经真空热压、热挤压工艺制备的覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:覆后的SiCp与基体结合更加牢固,覆层(Ni)的加入降低了材料内部颗粒(SiCp)与基体(Al-Fe-V-Si)之间的孔隙,10%SiC(Ni)/Al-Fe-Si(0812)复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10%SiCp/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15%和2.82%,在400℃时分别增加了55.3%和28.6%.复合材料耐磨性能比增强体未覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63m/s的工况下,经增强体覆的铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主的磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主的磨损机制.

  • 标签: 涂覆粉末 热挤压 耐热铝基复合材料 颗粒增强
  • 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:用2-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)作为淋洗剂,通过离子交换色法分离重稀土元素钬和镥,研究室温条件T(25℃)淋洗剂的浓度、酸度、流速、柱比(吸附柱长度与分离柱长度的比值)等对钬、镥分离效果的影响。通过ICP-AES测定淋洗液浓度,绘制淋洗曲线,根据曲线中交叉区大小判断分离效果。结果表明:淋洗液的酸度是影响重稀土分离的关键因素,酸度越高,钬、镥分离效果越好,但分离周期越长;在一定范围内柱比越大,钬、镥分离效果越好,但柱比高于1:6时,分离效果下降。以钬、镥分离工艺进行镱、镥分离,也可以得到满意的分离效果。

  • 标签: 离子交换色层法 HEDTA 重稀土分离
  • 简介:C/C复合材料在高于450℃的空气(氧化气氛)中会显著氧化,可采用基体抗氧化和涂层抗氧化来防止其氧化.作者采用在基体材料表面预先浸浸渍剂,再涂刷涂层并将涂层固化处理制备涂层的工艺方法,制备出抗氧化性能良好的抗氧化涂层.预浸处理可使材料的起始氧化温度提高近200℃.单独预浸以硼酸、TEOS为主的浸渍剂抗氧化效果不明显,而预浸以磷酸+硼酸混合液、磷酸为主的浸渍剂效果较好.其最佳抗氧化效果为900℃×2h静态氧化失重率为0.33%,900℃×4h静态氧化失重率为1.13%.对以硼酸、磷酸和TEOS及其混合液为主的浸渍剂的抗氧化机理进行了探讨.

  • 标签: C/C复合材料 抗氧化 预浸渍 顸浸涂 浸渍剂
  • 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: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液,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,研究电解液各组份及浓度、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电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中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: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,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液,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WC,Co,(Ti,W)C,Ti(C,N)等原料粉末,采用1步烧结法制备脱β梯度硬质合金,利用扫描电镜观察合金表层的微观组织结构,采用电子探针微区分析技术(electronprobemicroanalysis,EPMA)定性分析合金表层的金属元素W、Ti、Co及轻元素C、N的分布规律,采用EPMA定量技术分析金属元素尤其是Co的复杂分布规律,并对其形成机制进行深入讨论。定性分析结果表明:脱β内W元素的含量稍高于合金芯部的平均W含量;所有含Ti相均已完全脱除;脱β不仅是缺立方相,同时也是富Co;脱β中C元素的含量略有下降;N元素含量并不为零,某些区域甚至高于芯部。定量分析结果表明:脱β中Ti元素含量基本为零,但在界面靠近芯部一侧Ti元素含量明显高于芯部的平均值;从合金表层至芯部依次存在低钴、高钴及贫钴3个钴含量不同的区域。合金整个表层钴含量的复杂分布情况是由钴原子的空位扩散机制与液相迁移机制联合形成的。

  • 标签: 梯度硬质合金 脱β层 元素分布 电子探针微区分析 CUBIC CARBIDE
  • 简介:以粒径53~150μm的WC、Cr3C2(Cr3C2质量分数为10%~40%)和NiCrBSi粉末为原料,采用Stellite等离子转移弧(PTA)堆焊系统在45#钢基体上制备焊。应用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜、硬度计等设备分析焊的结构和性能。结果表明:NiCrBSi自熔合金焊组织由γ-(Ni,Fe)和其间弥散分布的CrB和(Cr,Fe,Ni)7C3相组成;Cr3C2加入后,焊中出现Cr3C2衍射峰。随Cr3C2含量增加,焊硬度、孔隙率和耐磨性逐渐提高,Cr3C2含量为30%时,硬度和耐磨性均达到峰值。铸造WC加入后,以WC、W2C为主,并有少量(Cr,Fe,Ni)7C3和(Ni,Cr,W)3C产生。Cr3C2含量为40%的Cr3C2焊较Ni50A焊耐磨性提高197.6%,比加入相同含量铸造WC焊耐磨性提高97.6%。Cr3C2、铸造WC加入后,焊的磨损机理不同:Cr3C2/Ni属于均匀磨损,WC/Ni属于非均匀磨损。

  • 标签: 等离子堆焊 CR3C2 Ni Cr BSI 耐磨性