电沉积制备铁-镍-铬纳米晶合金箔工艺的正交设计

运用正交设计研究影响电沉积铁-镍-铬合金箔质量的主要工艺因素, 分析电流密度、溶液温度和溶液的pH值等各因素对合金成分和电流效率的影响, 通过综合评分的方法确定最佳工艺条件, 并对最佳工艺条件下获得的合金箔材的微观形貌、结构、物理和化学性能进行研究.研究结果表明: 制备的合金箔材成分为60%～65?, 34%～36%Ni, 1%～2%Cr, 厚度均匀, 表面光滑, 结晶细致. 扫描电镜观察和X衍射结果表明: 其晶粒尺寸在纳米范围内, 合金箔的抗拉强度和延展率分别为658 MPa和6%以上, 电阻率超过90 μΩ·cm, 磁感应强度为1.25 T, 最大导磁率为1.096×10-2 H·m-1, 矫顽力为357.53 A·m-1;箔材具有优异的耐腐蚀性能.     

光亮微晶态镍铁合金箔电沉积

在氯化物-硫酸盐体系中, 采用电沉积的方法制得了光亮Ni-Fe二元合金箔. 研究了Ni2 与Fe2 的摩尔比(n(Ni2 )/n(Fe2 ))及Cl-、硼酸、柠檬酸、糖精和十二烷基硫酸钠对电沉积Ni-Fe合金箔的铁含量和电流效率的影响规律. 当电流密度为10～13 A/dm2, pH值为3.17, 温度为50～55 ℃, 时间为10 min时, 得到了Fe含量(质量分数)为23.2%～63.0%, Ni含量为37.0%～76.8%, 厚度为30 μm左右的纳米微晶态Ni-Fe合金箔镀层. X射线衍射结果表明: 合金箔为NiFe固溶体织构, 晶粒细化, 属于纳米微晶体;合金箔表面光亮平滑;显微硬度(HR30T)为17.2～19.5, 抗拉强度为779.66 Mpa, 延伸率为1%, 电阻率为29.56～62.99 μΩ·cm, 其具有较强的韧性和耐腐蚀性能.     

热处理对电沉积Ni-Fe合金箔微观结构和磁性能的影响

对电沉积得到的Ni-Fe坡莫合金箔,在氢气气氛下进行退火处理,退火温度分别为850,1000和1150℃,保温时间均为5h.在扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜下观察合金箔断面和表面的显微结构,利用XRD检测合金箔的晶体结构,利用软磁材料直流磁性测试仪装置测得合金箔的直流磁特性.实验结果表明:在850～1150℃温度下热处理时,退火温度越高,合金箔的直流磁性能越好;经过退火热处理后合金箔的晶粒明显长大,而且合金箔存在明显的择优取向.     

复合电沉积Fe-Ni-Mo合金箔

在酸性硫酸盐-氯化物-柠檬酸盐复合镀液体系中电沉积Fe-Ni-Mo合金箔,探讨了电沉积的工艺条件及镀液组成对合金箔组成的影响规律,确定复合镀液组成为:硫酸镍120~180g/L,氯化镍40g/L,硫酸亚铁30~80g/L,Mo粉10~30g/L,硼酸30g/L,柠檬酸钠100~150g/L,抗坏血酸15g/L,糖精3g/L,表面活性剂1g/L,聚乙二醇2 g/L,pH值为2.5.通过SEM、XRD和EDS的分析表明:合金箔表面平整光滑,结构致密,表面无明显孔洞和裂纹,随Mo含量增大,合金箔平整性下降,表面粗糙度也增大;合金箔为FeNi置换固溶体和面心立方晶体结构,钼是以微粒相进入FeNi固溶体;合金箔的织构主要为(111)、(200)晶面,合金箔介于晶态与非晶态之间的纳米晶合金.     

液流电池电解质的溶液化学研究最终报告

针对高稳定性、高活性全钒液流电池电解液以及高能量密度单液流电池沉积型电对及固体电极电化学性能与电解质溶液之间构效关系、高稳定性浓电解质溶液化学理论及作用机制等关键科学问题,以具备较大应用潜力的全钒双液流以及锌/镍、全铅单液流电池体系电解质的溶液化学为研究重点,通过电化学测试与材料物性表征相结合,深入研究了电解质溶液对全钒双液流以及碱性沉积型锌负极和电池性能的影响,阐明了电解液流速、锌沉积面容量和电流密度的关联;考察了不同种类的无机、有机添加剂以及添加剂中的官能团对电解液的热稳定性以及电化学活性的影响,深入研究了电解液溶液及添加剂对固体氧化镍正极活性和稳定性的影响,探讨了电解液添加剂与锌负极和氧化镍正极的相容性;研究了全铅单液流电池电解质溶液的物化性质,探明电解液组成对电极性能的影响规律;研究了电解液添加剂对全铅单液流电池电极性能的影响及其作用机制;考察了支持电解质对电解液的热力学稳定性、电化学活性以及循环稳定性等的影响,优化了电解液的组成,提高了电池充放电的能量效率和循环稳定性。重要的创新点包括以下方面:(1)确定了对于全钒液流电池电解液的热稳定性和电化学性能具有积极作用的添加剂结构和支持电解质组成;(2)阐明全铅单液流电池电解液中铅活性离子对电极性能的影响规律,优化了铅离子浓度;(3)提出电解液中添加电解PbO_2,降低沉积型PbO_2电极极化,抑制铅累积和枝晶的新方法,获得了高活性、高沉积均匀性Pb负极和PbO_2正极。     

超级电容器用PbO2电极的电沉积工艺

以钛板为基底,采用电沉积方法制备了Ti-PbO2电极,与活性炭(AC)组成超级电容器.研究了铅盐种类对电沉积PbO2电极放电性能的影响,发现用Pb(CH3COO)2做溶质的氮氧化钠溶液制备的PbO2电极容量最大.利用不同浓度的氢氧化钠溶液配置饱和醋酸铅电解液,制备PbO2电极进行了放电测试,研究了氢氧化钠浓度对电沉积P...     

用硫化氢气体分解硫化钠阳极电解液的热力学分析

直接电解硫化氢碱性溶液(通常用Na2S溶液表示)产生单质硫和氢气的关键问题是单质硫在阳极表面上沉积而导致的阳极钝化. 用硫化氢气体分解Na2S的阳极电解液可以很好地解决这一问题,并对这一方法进行了热力学分析.对简化S-H2O 系的电势-pH图的分析表明,多硫化物Sx2-在碱性溶液中稳定,且随着体系中溶解态物质的总硫浓度T(s)的增加,高级多硫化物的优势区增大.当Na2S阳极电解液与硫化氢气体反应时,固相硫稳定存在于pH较低和H2S 分压较小的环境中.分析表明,当H2S 分压为1atm,溶液pH值小于8时,大多数多硫化物分解为单质硫S、S2-, HS-或H2S(aq.).分析结果对电解产生多硫化物以及用H2S气体分解多硫化物的实际过程具有重要指导意义.图6,表1,参10.     

金属Ni阳极溶解与钝化的机理研究

本文采用动电位扫描方法研究了硫酸盐水溶液中的金属Ni阳极过程。金属Ni阳极溶解与钝化表现为电荷传递分步进行、并以失去第一个电子的电化学反应为控制步骤的不可逆电极过程。金属Ni阳极正常溶解速度与电解质溶液组成浓度无关,而钝化是由于阳极极化电位较高时失去第二个电子的电化学反应直接生成固态NiO成相膜复盖电极表面所引起。综合实验研究事实和理论分析结果,本文提出了金属Ni阳极溶解与钝化反应的可能机理。     

电沉积因瓦合金镀层成分的影响因素

采用电沉积方法在硫酸盐体系中制得了Fe-Ni合金镀层.研究了Fe2 与Ni2 的摩尔比、氯化亚铈浓度、抗坏血酸浓度、镀液温度、pH、阴极电流密度和电沉积时间对镀层铁含量的影响规律,确定了适宜电沉积因瓦合金的最佳工艺条件,并采用EDS,XRD和TEM对所得镀层进行了分析.验证性实验结果表明,制备的镀层具有与因瓦合金相似的成分,其Fe和Ni质量分数分别为61.8%～62.1%和37.9%～38.1%,它是由单一的纳米晶?固溶体组成.     

阳极极化法分析合金的耐蚀性能

本文通过测定Fe3Al合金、0Cr25Al5和Ni80Cr20合金在1NHCl溶液中的阳极极化曲线,结果发现随阳极电位的升高,三种合金的阳极极化曲线有着相同的变化规律．Ni80Cr20的电流密度最小,钝化电位最低,发生点蚀的电位也最高,耐盐酸腐蚀性能最好．而Fe3Al和0Cr25Al5合金的耐蚀性相当．     

形状记忆合金及其应用

形状记忆合金是近几十年发展起来的一种新型功能材料。本文对Ni-Ti基合金、Cu基合金和Fe基合金的分类、记忆机理、记忆性能以及它们在不同领域的应用进行了评述,并展望了其应用前景。     

分子合金及高分子合金新概念

提出了分子合金新概念 ,从而使得由元素 分子 高分子各种化学态的物质 ,均能发现相应的合金组成 ,为此引导了新产品的研制和开发 ,以及对原高分子合金概念的质凝与更新。     

非晶晶化法制备纳米晶Fe78B13Si9合金

在非晶Ｆｅ７８Ｂ１３Ｓｉ９合金的结晶动力学分析的基础上，选择不同的退火工艺对其进行晶化处理，以制备纳米晶合金。对退处理后的Ｆｅ７８Ｂ１３Ｓｉ９合金的结构和微观组织进行了Ｘ射线衍射和电子显微分析。     

Al-Ti-C-B中问合金对高铝锌基合金组织和性能的影响

研究了A1-6．53Ti-0．3C-0．46B中间合金（Ti：C〉4：1）对高铝锌基合金的组织和性能的影响,结果表明,加入适量的中间合金可显著细化合金的显微组织,初生富铝Or．相从粗大的树枝晶转变为细小均匀等轴晶,等轴晶尺寸30-50μm。砂型铸造条件下,合金的伸长率从1．7％提高到10．O％,拉伸强度在410MPa左右。金属型铸造条件下,合金的伸长率从1．0％提高到16．O％,拉伸强度约407MPa。尽管组织显著细化,但拉伸强度并没有显著增加。高铝锌基合金组织细化的机理主要通过加入A1．Ti-C,B中间合金增加了异质形核质点。     

Fe—Ni—P非晶合金的电沉积

研究了电沉积法制备FeNiP非晶合金的工艺条件。以抗坏血酸作为络合剂,选择了合适的电镀液,研究溶液的pH、温度和电流密度对电镀层的影响。     

Fe-Nb-B纳米晶合金的结构与磁性

利用X射线衍射,差热分析及静态磁性测量,研究了退火温度对不同成分的非晶Fe Nb B合金纳米晶化行为和磁性的影响·实验发现:在纳米晶化过程的初期出现磁硬化,矫顽力与最大磁导率均呈现不同程度的恶化·在硼化物(Fe2B和Fe3B)相析出前,具有纳米结构的合金由α Fe固溶体和非晶基体相组成,呈现较佳的软磁特性·随纳米晶相体积分数增加而呈现的磁软化现象可解释为由于纳米晶粒间距的减少,交换耦合增强所致·     

一些铜合金浸焊性能的研究

浸渍合金是冷压浸渍、无压浸渍和PDC钻头制过中的重要材料.本研究表明,在真空浸渍牵件下,用组分比例很严格的Cu-Ni-Mn四元合金,可将浸焊温度降低到1050℃,并具有良好的浸焊性能.     

Fe－（Cu－Nb）－Si－B纳米晶合金的磁致伸缩

采用适当的热处理工艺将不同成分的Ｆｅ－（Ｃｕ－Ｎｂ）－Ｓｉ－Ｂ非晶态合金制备成纳米晶合金，测试了纳米晶合金的磁致伸缩，并与相应成分的非晶合金做了比较．实验结果表明，纳米晶合金的饱和磁致伸缩均小于非晶合金，较小的磁波伸缩并不是产生优异软磁性能的主要原因．     

A Ti–Zr–Cu–Ni–Co–Fe–Al–Sn amorphous filler metal for improving the strength of Ti–6Al–4V alloy brazing joint

Ti_(50)Zr_(27)Cu_8Ni_4Co_3Fe_2Al_3Sn_3(at%) amorphous filler metal with low Cu and Ni contents in a melt-spun ribbon form was developed for improving mechanical properties of Ti–6Al–4V alloy brazing joint through decreasing brittle intermetallics in the braze zone. Investigation on the crystallization behavior of the multicomponent Ti–Zr–Cu–Ni–Co–Fe–Al–Sn amorphous alloy indicates the high stability of the supercooled liquid against crystallization that favors the formation of amorphous structure. The Ti–6Al–4V joint brazed with this Ti-based amorphous filler metal with low total content of Cu and Ni at 1203K for 900s mainly consists of α-Ti, β-Ti,minor Ti–Zr-rich phase and only a small amount of Ti_3Cu intermetallics, leading to the high shear strength of the joint of about 460 MPa. Multicomponent composition design of amorphous alloys is an effective way of tailoring filler metals for improving the joint strength.