钛酸钠纳米线的制备及其性能

利用水热法制备钛酸钠(Na2Ti3O7)纳米线,并研究了该材料制作湿敏传感器的特性.结果表明:该传感器的特性较好,响应和恢复时间分别为5s和6s;当工作频率为20Hz,相对湿度在11%～95%变化时,该传感器的电阻变化为5个数量级,且电阻与相对湿度变化间的线性关系较好.     

六钛酸钠晶须的高温热稳定性研究

以TiO(OH)_2和Na_2CO_3为原料、NaCl为助熔剂,在900℃温度下制备了六钛酸钠晶须,并对其进行不同温度条件下的热处理,借助DSC、XRD、SEM及UV-VIS-NIR对六钛酸钠的热解过程、物相组成、显微形貌及近红外反射性能进行分析测试,研究了其高温热稳定性。结果表明,经900℃热处理后,六钛酸钠晶须发生部分分解,生成金红石型TiO_2,随着热处理温度的升高,六钛酸钠晶须分解量不断增大且微观形貌随之改变;当热处理温度不高于1200℃时,样品近红外反射性能热稳定性高。     

石墨烯掺杂环氧复合涂层的制备及防腐性能的研究

 通过简单的化学反应，将3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝在氧化石墨烯上，制备成复合材料（GO-APTES与GO-GPTES）。2种表面改性剂使氧化石墨烯更易于与环氧-胺树脂产生化学键。通过微观电镜以及可见-近红外全波段透过率测试实验，发现改性剂作用后的氧化石墨烯能均匀分散在树脂体系中。相比较于纯的环氧-胺树脂涂层，GO-APTES/Resin涂层的蒸汽透过率降低30%，形成“迷宫效应”，对水蒸气具有良好的阻隔效果。通过 Bode和 Nyquist图谱研究了复合涂层的防腐机理。添加改性氧化石墨烯后的涂层对腐蚀介质的屏蔽性增强，腐蚀介质穿透涂层的能力降低，因此在涂层与金属的界面处改性氧化石墨烯分散的树脂涂层能够更好的附着，电化学腐蚀的面积更小，表现出更优秀的腐蚀防护性。中性盐雾实验表明，经过7000 h，涂层表面无起泡，无脱落。     

热喷涂制备ZnAl涂层防腐性能研究

以锌粉和铝粉为原料,采用热喷涂工艺在A3钢板上制备TJPTZA1、TJPTZA2、TJPTZA3和TJPTZA4涂层.研究了不同涂层以及纯锌、纯铝抵抗海水的腐蚀能力.采用盐雾分析法分析不同涂层的耐腐蚀程度,采用高倍显微镜观察不同腐蚀时间的薄膜表面形貌.结果表明:TJPTZA2、TJPTZA3的耐腐蚀性好于Al和Zn,认为是锌铝合金热喷涂层中的锌铝原子相互作用减缓了氯离子等物质的腐蚀.     

纳米ZnO复合涂层的制备及其对铝合金的防腐性能研究

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了用纳米氧化锌掺杂于聚氨酯涂料中制备纳米氧化锌复合涂层.通过电化学测试表明,在质量分数为3.5％的NaCl溶液中,涂有纳米氧化锌复合涂层的铝合金其腐蚀电流密度约为5.965×10-9 A/cm2,这一数值相对于文献中给出的铝合金基体的腐蚀电流密度降低了4个数量级,说明涂层使铝合金基体...     

钛酸钾镁和钛酸铁钠片晶填充树脂基刹车片性能对比

本文对钛酸钾镁(TERRACESS)和钛酸铁钠(TFN)片晶粒度、水分、形貌和热率进行分析对比;采用Chase摩擦试验机和XD-MSM型定速摩擦试验机考察填充2种片晶对刹车片摩擦磨损性能的影响,并进行硬度和压缩性能测试。结果表明:TERRACESS和TFN片晶具有类似的晶体结构和颗粒形貌,且水质量分数和热率相当。填充2种片晶后的刹车片硬度和压缩性能相当。Chase实验表明2种刹车片摩擦性能都达到FF级水平;定速实验表明:TFN填充的刹车片比TERRACESS填充的刹车片具有更优异的高温耐磨性能,在300和350℃时磨损率分别下降了19%和53%。TFN具有更优异的性价比,可以替代TERRACESS在刹车片中推广应用。     

装备紫铜管类件内壁自蔓延成型防腐耐磨涂层制备及性能表征

 采用离心自蔓延技术在紫铜管内壁制备了耐腐蚀耐磨涂层。通过SEM、硬度测试、电化学测试等手段对陶瓷内衬功能梯度涂层的形貌进行分析,研究了陶瓷涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀等性能。结果表明：梯度功能涂层由陶瓷内衬层-金属过渡层-铜基体层 3 层组成,层与层之间整齐均匀,结合致密;涂层硬度显著提高,并且具有良好的抗干湿交替盐雾腐蚀能力;陶瓷内衬层较铜基体耐磨性提高了1倍。     

等离子喷焊耐磨涂层制备及性能分析

针对石油化工行业中关键零部件的磨损问题,采用等离子喷焊技术喷焊Fe基和Ni基自熔性合金粉末,获得超厚涂层,从而达到表面改性的目的.结果表明,采用该工艺制备的涂层与基体呈冶金结合,耐磨性能相较于基体金属分别提高约6倍和4倍,大大延长了零部件的使用寿命.进而对涂层的微观组织和耐磨机理进行了分析和研究,并且与氧乙炔火焰喷焊技术所制备的涂层进行了对比测试分析,结果表明,利用等离子喷焊技术所制备的超厚涂层耐磨性能更为出色.     

SiC增强镍基耐磨涂层设计及性能分析

Q235的用途极其广泛,特别是应用于生产机械设备,但在对表面硬度要求较高的工作环境下,Q235钢往往无法满足服役条件.通过在Q235的表面采用TIG焊熔覆碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层的方法提高其表面硬度和耐磨性.研究了焊接电流、焊接电压、气体流量、电弧长度和焊接速度等工艺参数对复合涂层涂覆质量的影响;分析了碳化硅陶瓷颗粒与镍基钎料的质量含量配比对复合涂层成型性和力学性能的影响;在此基础上分析了涂层的微观组织形貌、硬度和耐磨性;发现涂层材料在焊接过程中熔合线附近向外逐渐冷却依次形成树枝晶,等轴晶,碳化硅陶瓷颗粒增强镍基金属复合涂层使Q235碳钢表面硬度比母材提高3倍左右,是优良的金属陶瓷涂层钎涂材料.     

钛酸和钛酸钠纳米管的制备及形成过程

利用溶剂热法以钛酸丁脂作为钛源,采用盐酸、氢氧化钠溶液调节体系的pH,在未进行水洗或者酸洗等后处理情况下制备出钛酸（H₂Ti₂O₅·H₂O）、钛酸钠（Na₂T_ⁱ2O₄(OH)₂）纳米管。采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线能谱（EDS）等测试手段对制备出的纳米材料的物性、形貌等进行表征,研究了钛酸、钛酸钠纳米管的形成条件。结果表明,当pH为8～9时产品为钛酸,当pH为12～13时产品为钛酸钠。讨论了纳米管的形成过程,认为反应首先生成钛酸、钛酸钠纳米片,在反应釜高温高压环境下,纳米片边缘相互作用力减小,为了保持结构的稳定性,边缘逐渐发生卷曲,进而形成钛酸或者钛酸钠纳米管。     

甲壳素晶须增强PBC纳米纤维的制备及性能

为了提高脂肪族聚碳酸丁二脂(PBC)纳米纤维的力学性能,首先利用酸解法制得纳米级甲壳素晶须,然后与PBC进行共混复合,通过静电纺丝法制得复合纳米纤维.研究表明,制得的甲壳素晶须长度范围为180~680nm,直径分布范围为15~30nm,平均长径比为14.85.将晶须分散到甲酸中24h后,对其表面形貌的研究发现,在短时间内甲酸并不会改变晶须形貌,这也为下一步试验提供了依据.对将不同含量的晶须添到PBC中制得的复合纳米纤维的基本性能进行研究,结果表明,当晶须质量分数为5.0%时,制得的纳米纤维表面光滑、直径分布均匀,且随着更多晶须的加入,复合纤维的热稳定性及力学性能得到显著提高.     

弹性应力对复合防腐涂层防护性能的影响

为研究海洋工程防腐涂层在海水环境和结构力学响应联合作用下的防腐功能退化规律,分析了弹性应力对Q235钢板/复合防腐涂层在人工海水中的电化学阻抗谱的影响规律;同时,采用热力学方法分析了应力对水在涂层中扩散系数的影响,并对涂层中非扩散性水分含量的影响进行了探讨.结果表明:拉应力能够显著地减小涂层电阻,增大涂层吸水量,加快电解质溶液在涂层内部的扩散速率,而压应力的影响相对较小;针对所研究的涂层体系,焓对涂层中水扩散速率的影响比熵更加显著,同时涂层中非扩散性水分含量的增大能够减小水的扩散系数.     

可光热除冰的纳米碳管/环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

针对民航飞机在高空、寒冷区域飞行时存在的结冰问题,以环氧树脂中掺杂一定含量的碳纳米管制备复合材料涂层,优化提升民航飞机的除冰性能,同时对改善民航飞机机翼蒙皮的防腐性能展开研究。测试表明碳纳米管含量为0.5%时复合材料光热性能更好,温度上升明显。光热循环稳定性测试表明,碳纳米管含量为0.5%时,在150mW/cm2的光照下该复合涂层具有光热稳定性能;自愈性能分析测试得知,在表面受到一定程度的破坏后,该复合涂层能通过加温的方式实现自愈合;电化学工作站测试极化曲线分析中,碳纳米管含量为0.5%的复合涂层腐蚀电位最大为-1.510V,表明其腐蚀速率最低;在静态全浸测试中,碳纳米管含量为0.5%的复合涂层质量减少最小,表明其防腐蚀性能更好。     

碳纤维/石墨-铜基自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能

为提高45~#钢的摩擦学性能,采用热压烧结技术,在45~#钢表面制备了以Ni为中间连接层的铜基自润滑耐磨复合涂层。采用扫描电镜和能谱仪对涂层表面及截面的微结构进行了分析;采用球-盘式摩擦磨损试验机与GCr15球配副,在不同载荷和速度下,研究了铜基自润滑耐磨复合涂层和基体的干摩擦学性能,并分析了磨损机理。结果表明:在所有试验条件下,含4wt%碳纤维和2wt%石墨样品的摩擦系数和磨损率均比45~#钢低,且在15 N载荷、500 r/min转速下显示出最优的摩擦学性能。     

等离子熔覆Ni基耐磨涂层制备及摩擦学性能

以商用WF260合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术在20钢表面制备镍(Ni)基耐磨涂层。在室温干摩擦条件下,采用MM-200型摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等对涂层的微观结构和组织成分进行了表征。研究结果表明:所制涂层呈层片状分布,与基体的冶金结合良好,表面存在孔隙现象。组织中存在大量的树枝晶,等离子熔覆层中主要物相为γ-(Ni,Fe)、(Fe,Cr,Ni)mCn、Cr2Ni3、BPO4及Fe5C2。20钢的磨损率为1.90mm3/min,涂层的磨损率为0.26mm3/min,大幅改善了基体的耐磨性。涂层的磨损机制为磨粒磨损以及氧化磨损,其主要强化机制为弥散强化和固溶强化。     

等离子熔覆Ni基耐磨涂层制备及摩擦学性能

以商用WF260合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术在20钢表面制备镍(Ni)基耐磨涂层。在室温干摩擦条件下,采用MM-200型摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等对涂层的微观结构和组织成分进行了表征。研究结果表明:所制涂层呈层片状分布,与基体的冶金结合良好,表面存在孔隙现象。组织中存在大量的树枝晶,等离子熔覆层中主要物相为γ-(Ni,Fe)、(Fe,Cr,Ni)mCn、Cr2Ni3、BPO4及Fe5C2。20钢的磨损率为1.90mm3/min,涂层的磨损率为0.26mm3/min,大幅改善了基体的耐磨性。涂层的磨损机制为磨粒磨损以及氧化磨损,其主要强化机制为弥散强化和固溶强化。     

等离子熔覆Ni基耐磨涂层制备及摩擦学性能

以商用WF260合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术在20钢表面制备镍(Ni)基耐磨涂层。在室温干摩擦条件下,采用MM-200型摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等对涂层的微观结构和组织成分进行了表征。研究结果表明:所制涂层呈层片状分布,与基体的冶金结合良好,表面存在孔隙现象。组织中存在大量的树枝晶,等离子熔覆层中主要物相为γ-(Ni,Fe)、(Fe,Cr,Ni)mCn、Cr_2Ni_3、BPO_4及Fe_5C_2。20钢的磨损率为1. 90 mm~3/min,涂层的磨损率为0. 26 mm~3/min,大幅改善了基体的耐磨性。涂层的磨损机制为磨粒磨损以及氧化磨损,其主要强化机制为弥散强化和固溶强化。     

等离子喷涂制备铁基非晶-纳米复合涂层

以一种多元素铁基非晶合金粉末(含C,si,B,Cr,W,Mo,Ni,Fe等)作为喷涂材料,用大气等离子喷涂在316L不锈钢基体上制备涂层.用X射线衍射仪检测涂层的晶型结构,扫描电镜观察涂层的形貌,透射电镜观察涂层的微观组织结构,显微硬度仪测量涂层的显微硬度,纳米压痕仪测量涂层的硬度及弹性模量,并用谢乐公式计算了晶粒尺寸.结果表明:所制备的涂层均匀致密,与基体结合良好;涂层含有非晶和纳米颗粒;这种非晶-纳米复合涂层具有很高的硬度和弹性模量.     

热喷涂制备铁基非晶涂层耐腐蚀性能的研究进展

非晶合金微观结构长程无序、短程有序,使之具有高强度、高硬度以及优异的耐腐蚀性能,展示出非晶合金在腐蚀领域中广阔的应用前景。由于非晶合金的形成需要极大的冷却速率且受到制备技术的约束,因而难以加工出形状尺寸较大的非晶合金。为了克服这一难题和扩大其应用领域,利用热喷涂技术具备效率高、喷涂材料范围广、涂层耐腐蚀性能好等优点将非晶合金制备成非晶涂层。非晶涂层是一种既高效又经济的防腐措施,其中铁基非晶涂层因其价格低廉和优异的耐腐蚀性能而受到学者们的广泛关注。制备铁基非晶涂层的热喷涂方法颇多,本文着重介绍等离子喷涂、超声速火焰喷涂和电弧喷涂3种喷涂技术。阐述铁基非晶涂层的制备原理、工艺和涂层结构特点,并综述了这3种技术制备的铁基非晶涂层电化学腐蚀及高温腐蚀性能的研究进展,提出提高热喷涂铁基非晶涂层耐腐蚀性能的方法,并展望铁基非晶涂层的耐腐蚀性能研究前景。     

不锈钢纤维增强铁基复合材料的制备与性能研究

利用粉末冶金工艺制备了316L纤维增强铁基的复合材料,研究了纤维含量对复合材料的显微组织、密度、力学性能及磨损性能的影响。结果表明：经光学显微镜、扫描电子显微镜分析,316L纤维在铁基体中分布均匀,制备过程中没有被损伤,粉末冶金法制备的不锈钢纤维能增强纯铁复合材料的抗拉强度,硬度和耐磨性能较高,密度为7．015～7．217g／cm^3,硬度HRB为72～75,复合材料的抗拉强度可达228．63MPa,高于纯铁粉的抗拉强度。