镀锌板电化学腐蚀的热力学计算

为提高镀锌板防腐蚀能力,利用热力学计算软件计算了Zn电化学腐蚀过程的吉布斯自由能随温度的变化,从热力学角度分析了镀锌板腐蚀与温度变化的关系。绘制了25℃下Zn-H2O系和Zn-Al-H2O系电位-pH图,得出镀锌板的纯锌镀层和锌铝合金镀层电化学腐蚀倾向与外界环境pH值的关系,提出通过控制外界环境的电位或pH值来减缓或防止锌层腐蚀的方法。     

M-H_2O体系中物质的分布——φ-pH平衡图的改进

POURBAIX首先根据NERNST方程式和物质的水解知识构画了各种元素(M)-H_2O体系的φ-pH平衡图(又称物质优势范围图);并把它应用到金属防护研究中去,将腐蚀科学推向了一个新高度。φ-pH平衡图是多种热力学平衡关系的图象化,直观、易懂,深受化学工作者们的欢迎;应用领域日见扩大。但是,目前流行的φ-pH平衡图制做手续繁杂、平衡线条的取舍、断续尚不尽合理。我们试从“M-H_2O体系是个多电偶平衡体系,各平衡是互相联系、相互制约地”这一基本观点入手,寻求更好的构图方法和使φ-pH平衡图表达内容更加深刻精细。     

难处理金矿浸出预处理过程的电位-pH图

通过热力学计算绘制了298.15 K下FeS2-H2O系、FeAsS-H2O系的电位-pH图,为难处理金矿浸出预处理过程中黄铁矿与毒砂的氧化分解提供了热力学依据.由FeS2-H2O系的电位-pH图可知,黄铁矿可以被O2等氧化剂氧化分解.在水的稳定区范围内,元素硫的稳定区较小,浸出预处理过程中硫基本上以HSO-4,SO24-形式存在.由FeAsS-H2O系的电位-pH图可知,毒砂比黄铁矿更容易被氧化分解.浸出预处理过程应提高氧化电位使毒砂中的砷和硫氧化至最高价脱去,避免亚砷酸盐和元素硫的生成.以难处理金精矿为原料进行加压氧化验证实验,在反应温度180℃、精矿粒度为-0.075 mm~+0.061...     

Ni-Co-Mn-H2O系电位-pH图绘制及其应用

通过热力学计算,绘制出Ni-Co-Mn-H_2O系在298K时的电位-pH图。由图分析可知在溶液pH值大于7.641时可以获得镍、钴、锰共沉淀,如果提高体系的电位,可以在更低的pH值条件下获得镍钴锰共沉淀。由此得出结论,在Ni、Co、Mn元素存在的水溶液体系中通过多因素调控可采用不同的共沉淀工艺制备镍钴锰三元前驱体是可行的,为镍钴锰三元锂离子电池正极材料的制备工艺选择提供了理论指导。     

医用NiTi记忆合金表面低温去合金化处理技术的研究

本文在分析近等原子比NiTi形状记忆合金实现去合金化热力学条件的基础上,研发出一种特殊的低温去合金化处理技术,对NiTi形状记忆合金进行表面改性;经SEM、XRD、XPS、EDX、模拟体液(SBF)仿生沉积等分析研究表明,NiTi记忆合金经低温去合金化处理后,在合金表面选择性地除去了有害元素镍,在表层约130 nm深度内原位制备出完全无镍的具有纳米网架结构的二氧化钛层,这不仅消除了有毒元素Ni的危害,同时而且还结合上羟基(OH-);在SBF溶液中试验证明,经低温去合金化处理后的合金表面具有诱导Ca/P沉积的能力,从而提高了NiTi形状记忆合金的生物相容性.     

生理盐水中TiNi基形状记忆合金耐蚀机理研究

采用电化学测试技术对 Ti Ni基形状记忆合金在生理盐水中的腐蚀机理进行了研究 .结果表明 ,Ti Ni合金与 Ti Ni Cu合金相比 ,阳极钝化区拓宽、孔蚀电位正移、腐蚀率减小 .通过EDX分析和 SEM观察发现 ,Ti Ni基形状记忆合金蚀孔内存在富 Ti贫 Ni的 Ti2 Ni析出相 ,是萌生孔蚀的敏感位置 .在生理盐水中 Ti Ni Cu合金的耐蚀性比 Ti Ni合金劣 ,是由于 Ti Ni Cu合金存在不同晶体结构区域 ,造成电化学性质不均匀 ,加之晶界疏松状态的 Cu的表面富集 ,促进阳极溶解过程所致     

Hg-Cl~--H_2O系和HgS-Cl~--H_2O系电化平衡(25℃)

本文对Hg-Cl~--H_2O系和HgS-Cl~--H_2O系进行了热力学分析,作出了Hg-Cl~--H_2O系的电位(φ)-pH图和φ-pCl图,以及HgS-Cl~--H_2O系φ-pH图。     

NiTi-TiB_2原位复合材料的成分探索与性能研究

NiTi形状记忆合金具有诸多功能特性,如超弹性、高阻尼性和形状记忆效应等,因而得到广泛应用。TiB_2陶瓷具有高硬度、高耐磨性和高模量特性,但其脆性限制了其应用。将记忆合金与TiB_2陶瓷复合,有望获得超常性能:兼具高强度、高模量、超弹性、高硬度、高耐磨等力学性能,以及因耦合而产生的崭新功能特性。采用电弧熔炼Ti、Ni、B的方法,原位合成NiTi-TiB_2复合材料,对B含量不同的6种复合材料的可逆马氏体相变、显微组织、成分及硬度进行了初步探索。结果显示,NiTiB合金中含有NiTi记忆合金相以及Ti_2Ni和TiB_2陶瓷相。随着B含量升高,TiB_2陶瓷相由线状变化为粗大的块状,并且Ti_2Ni和TiB_2陶瓷相含量也随之逐渐升高。NiTi基体具有良好的抑制裂纹扩展功能。含B量为4%、6%和14%样品的硬度都普遍高于二元NiTi记忆合金,其中含14%B样品最高硬度与陶瓷相当。     

Zr60Ni21Al19块体非晶合金的耐电化学腐蚀和抗氧化性能

该文研究了块体非晶态Zr60Ni21Al19合金的耐电化学腐蚀和抗氧化性能．非晶态Zr60Ni21Al19三元合金比与其同成分的晶态合金和0Cr18Ni9Ti不锈钢表现出了更正的电极电位,而且其在2mol／L HCl溶液中的腐蚀失重小于与其同成分的晶态合金和0Cr18Ni9Ti不锈钢,甚至小于五元的非晶态ZrTiCuNiBe合金．抗氧化性方面,虽然非晶态Zr60Ni21Al19三元合金好于与之同成分的晶态合金,但两者均表现出了良好的抗氧化性．     

关于Sb-S-H_2O系和Sb-Na-S-H_2O系碱性负电位区的热力学研究

本文根据同时平衡原理和电中性原理对Sb-S-H_2O系及Sb-Na-S-H_2O系的碱性负电位区进行了常温下的热力学分析,提出了一个计算和绘制这种体系的电位-pH图的新方法。这个方法所包括的基本观点和计算步骤,原则上适用于一切有多种络合物形成的复杂体系;而且,含有多核络合物和复杂配位(氧代配位体)络合物以及配位体变价和变体的极复杂体系的电位-pH值计算,目前还只能用这种方法完成。     

基于 NiTi 温敏形状记忆纳米结构调控的润湿性研究

NiTi 合金是常见的形状记忆合金,有着良好的形状记忆效应、超弹性、耐腐蚀性和生物相容性,在生物医疗、 航空航天和微机电等领域有着广泛的应用。 目的 研究 NiTi 合金表面不同纳米级结构的润湿性能,改善 NiTi 合金 在工作环境下的磨损情况,提高 NiTi 合金的使用寿命。 方法 使用分子动力学方法模拟周期性边界条件下 NiTi 合 金的形状记忆效应,研究在不同温度下 NiTi 合金原子的微观结构演化;同时基于 NiTi 合金温度响应下不同的微观 结构,建立液滴静态接触角仿真,研究 NiTi 合金表面在不同微观结构下的润湿性能。 结果 发现 NiTi 合金在不同温 度响应下发生相变,从而使 NiTi 合金的表面原子排列发生改变,展示了温度诱发 NiTi 合金的相变和逆相变行为以 及在原子尺度下的微观结构演化,再以不同温度响应下发生相变和逆相变的 NiTi 合金表面作为基底,发现其表面 的润湿性也发生了改变和恢复。 结论 NiTi 合金随温度响应发生相变,微观结构发生改变,其表面的润湿性能也发 生改变;而且 NiTi 合金随温度逆相变,微观结构恢复到初始状态,其表面润湿性也能随之恢复到初始状态;NiTi 合 金在相变过程中的奥氏体和马氏体含量会影响 NiTi 合金表面润湿性能,因此能够通过温度进行 NiTi 合金表面在 微观结构下润湿性的自适应调控。     

NiTi形状记忆合金的振动主动控制研究

以高分子材料梁为基体，在梁的两侧面嵌入Ｍ相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为驱动组元，一侧面嵌入母相状态的ＮｉＴｉ合金丝作为振动感知组元；建立起振动主动控制系统，实现了系统振动主动控制的计算机仿真，试验结果表明；ＮｉＴｉ形状记忆合金可灵敏地感知系统振动，在低频范围内，可有效抑制振动；试验结果验证了计算机仿真结果的正确性，提出通过增加组内ＮｉＴｉ丝的可控数量，可有效地提高ＮｉＴｉ合金控振频率上限，探讨了ＮｉＴ     

Effect of thermal oxidation on the surface characteristics and corrosion behavior of a Ta-implanted Ti-50.6Ni shape memory alloy

A NiTi shape memory alloy (SMA) modified by Ta ion implantation was subjected to oxidation treatment in air at 723 and 873 K. Atomic force microscopy (AFM), Auger electron spectroscopy (AES), and grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD) measurements were conducted to investigate the surface characteristics, including surface topography, elemental depth profiles, and surface phase structures. The surface roughness of the Ta-implanted NiTi increases after oxidation, and the higher the oxidation temperature is, the larger the value is. The surface of the Ta-implanted NiTi oxidized at 723 K is a nanolayer mainly composed of TiO₂/Ta₂O₅ and TiO with depressed Ni content. The Ta-implanted NiTi oxidized at 873 K is mainly covered by rutile TiO₂ in several micrometers of thickness. Potentiodynamic polarization tests indicated that the corrosion resistance of the Ta-implanted NiTi was improved after thermal oxidation at 723 K, but a negative impact was found for the Ta-implanted NiTi oxidized at 873 K.     

活化溅射法在NiTi合金上制备TiO2生物薄膜

采用活化溅射方法,在不同溅射电压条件下,在NiTi形状记忆合金表面成功制备出了纳米TiO2生物薄膜.采用台阶轮廓仪和拉曼光谱仪研究溅射电压对薄膜厚度和晶体结构的影响,并对NiTi合金覆膜前后在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,在本实验条件下薄膜为锐钛矿结构,薄膜表面均匀,其主要成分为纳米尺寸的TiO2;TiO2薄膜明显改善了NiTi合金在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能.     

Martensitic transfor mation involved mechanical behaviors and wide hysteresis of NiTiNb shape memory alloys

On the basis of thermoelastic martensitic transformation involved,the mechanical behaviors of NiTiNb shape memory alloys were experimentally studied and their wide hysteresis effect was theoretically d...     

Experimental investigation of the cyclic degradation of the one-way shape memory effect of NiTi alloys

Based on stress-and strain-controlled cyclic tension-unloading-heat-cooling tests, cyclic degradation of the one-way shape memory effect(OWSME) of NiTi shape memory alloys(SMAs) was investigated. It was seen, in thermo-mechanical coupled cyclic tests, that residual strain after each cycle accumulated, but the martensite reorientation stress and dissipation energy-per-cycle decreased as the number of cycles increased. Meanwhile, the cyclic degradation of OWSME was aggravated by increasing the stress/strain amplitude. In addition, the stress-strain response of NiTi SMAs was further investigated by performing simultaneous thermo-mechanical coupled cyclic tests with various phase-angle differences between the mechanical and thermal cyclic loadings. It can be concluded that such cyclic response depends significantly on prescribed phase-angle differences. Obtained experimental results are helpful for both the development of constitutive models and engineering applications of NiTi SMAs.     

支架用NiTi合金的表面改性方法研究进展

近等原子比的NiTi合金因其具有优异的超弹性、形状记忆效应以及良好的生物相容性,在医用植入领域得到了广泛的应用。然而,Ni离子的析出可能诱发过敏和炎症,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、电解抛光、表面涂层、接枝活性分子等方面综述了NiTi合金表面改性方法的研究进展,分析了各处理工艺的技术优势和局限性,指出了NiTi合金表面改性未来的发展趋势。     

形状记忆合金及其工程应用

简述了形状记忆合金的发展历史及Cu基、NiTi和Fe基3类典型形状记忆合金的特点.介绍了形状记忆合金工程应用现状并展望了未来.     

A study on poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) covalently bonded NiTi surface for inhibiting protein adsorption

Near equiatomic NiTi alloys have been extensively applied as biomaterials owing to its unique shape memory effect, superelasticity and biocompatibility. It has been demonstrated that surfaces capable of preventing plasma protein adsorption could reduce the reactivity of biomaterials with human blood. This motivated a lot of researches on the surface modification of NiTi alloy. In the present work, following heat and alkaline treatment and silanization by trichlorovinylsilane (TCVS), coating of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) was produced on the NiTi alloy by gamma ray induced chemical bonding. The structures and properties of modified NiTi were characterized and in vitro biocompatibility of plasma protein adsorption was investigated. The results indicated that heat treatment at 823 K for 1 h could result in the formation of a protective TiO2 layer with “Ni-free” zone on NiTi surface. It was found that PVP was covalently bonded on NiTi surface to create a hydrophilic layer for inhibiting protein adsorption on the surface. The present work offers a green approach to introduce a bioorganic surface on metal and other polymeric or inorganic substrates by gamma irradiation.     

NiTi合金的离子注入穆斯堡尔谱学

简要介绍了离子注入穆斯堡尔谱学的基本原理，讨论了离子注入的不同途径，及离子注入穆斯堡尔谱学的应用。报道了作者利用离子注入穆斯堡尔谱研究ＮｉＴｉ形状记忆合金的工作。