g-C3N4/溶胶–凝胶纳米复合材料在AM60B镁合金上的应用及性能研究

含有羟基化g-C₃N₄纳米板的溶胶–凝胶涂层常被用来增强AM60B镁合金的抗腐蚀性能。通过X射线光电子能谱（XPS）分析了羟基化的g-C₃N₄纳米板的化学组成,发现羟基化过程对g-C₃N₄纳米板的晶体尺寸、比表面积、孔体积、平均孔径和热稳定性不产生影响。在加入原始和羟基化的g-C₃N₄纳米板后,获得了致密的溶胶–凝胶涂层。透射电子显微镜（TEM）表明改性的g-C₃N₄在涂层中均匀分布,并且加入改性纳米板后,由于聚集趋势降低,涂层的平均粗糙度也降低。进一步模拟酸雨中的电化学阻抗谱（EIS）检测表明,由于涂层与纳米板之间的化学键合,添加改性g-C₃N₄后,溶胶–凝胶膜的防腐性能得到显著改善。     

AZ31镁合金表面羟基磷灰石涂层的制备和表征

以氢氧化钙和磷酸二氢钙为前驱物,在AZ31镁合金表面通过溶胶凝胶法制备了羟基磷灰石涂层。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层的物相组成、表面形貌、截面进行了分析表征,利用电化学工作站测试了该涂层在生理盐水中的动电位极化曲线和电化学阻抗谱,并对涂层在Hank’s模拟体液中的析氢量和浸泡腐蚀形貌进行了表征。结果表明,溶胶凝胶法制备的羟基磷灰石涂层纯度较高,结晶性良好,涂层厚度在8μm左右;动电位极化曲线结果显示,该涂层的腐蚀电流密度为1.486 4×10-2 mA/cm2,与空白镁合金的腐蚀电流密度相比降低了5倍左右。析氢试验及其浸泡腐蚀形貌进一步说明羟基磷灰石涂层能有效地保护镁合金基体。     

批量热浸Zn-0.05Al-0.2Sb合金镀层锌花表面分析

用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）研究了批量热浸Zn-0.05Al-0.2Sb合金镀层上锌花的表面形貌和偏析.结果表明:按宏观形貌存在三类锌花,即亮锌花、羽毛状锌花和暗锌花,其表面粗糙度和合金元素Al、Sb的表面偏析均依次增大,电化学阻抗谱（EIS）分析表明其耐蚀性也依次降低;表面偏析的Sb形成析出相β-Sb₃Zn₄针状粒子,Al主要以Al₂O₃存在于锌层表面的氧化膜中.利用锌花生长模型和Zn-Sb相图讨论了上述现象产生的原因.     

超重力法制备的LDH涂层对镁合金耐蚀性的提升作用

采用超重力法在旋转填充床（RPB）中制备富马酸根与柠檬酸根复配插层的层状双氢氧化物（LDH）浆液,然后进行水热处理,在AZ31镁合金表面生长出富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对LDH粉末进行表征,利用X射线光电子能谱仪（XPS）对AZ31镁合金表面的LDH涂层进行表征,结果证明成功制备出富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层。使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察LDH涂层的外观形貌,通过电化学试验测试了生长LDH涂层的AZ31镁合金的耐腐蚀性能,结果表明,采用超重力法制备的含有富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层表面生成完整、致密的覆盖层,几乎看不到簇立状的LDH片。与共沉淀法相比,使用超重力法制备的LDH涂层,其动电位极化曲线拟合出的腐蚀电位更大,腐蚀电流密度更小。在3.5% NaCl溶液中浸泡96 h后,采用超重力法制备的含有富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层的阻抗值R_ct为56.69kΩ·cm²,大于仅浸泡1 h的采用共沉淀法制备的不含富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层（R_ct为49.45kΩ·cm²）,表明超重力法制备的LDH涂层表现出更好的耐腐蚀性。     

SnO2／碳纳米管纳米复合材料的制备及表征

采用水热的方法,将纳米SnO2负载在多壁碳纳米管（CNTs）表面,制备得到SnO2负载多壁碳纳米管复合材料（SnO2／CNTs）。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了不同反应条件对产物形貌的影响。结果表明,通过改变溶液的浓度可以控制SnO2／CNTs纳米复合材料的形貌。     

低碳钢纳米TiO2涂层的结构、形貌与防腐性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉技术在经碱性发黑和热处理后的低碳钢上制备纳米TiO2涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对涂层的结构、形貌及组成进行表征,采用电化学方法研究涂层的防腐蚀性能.结果表明:所制备的纳米TiO2涂层外观呈蓝灰色,表面存在大小不等的微裂纹;XRD分析表明纳米TiO2为锐钛矿型;XPS分析表明涂层主要由Ti、Fe、O和C 4种元素组成;稳定电位和Tafel曲线测试表明纳米TiO2涂层对于低碳钢具有一定的防腐蚀性能,在2.5%NaHCO3溶液中光电化学效应明显,在3%NaCl溶液中光电化学效应不明显.     

NiO–NiCr2O4纳米氧化物对Ni涂层碳钢组织、力学和腐蚀性能的影响

本文采用不同比例的Ni–Cr纳米氧化物对纯Ni及其复合材料进行涂层，研究其涂层特性、力学性能和腐蚀性能。成分分布均匀的Ni–Cr纳米氧化物复合材料首次通过化学共沉淀法合成. 采用电沉积法将纯Ni和Ni–(Ni–Cr)氧化物(10、20、30、40和50 g/L)涂在钢板上。采用透射电子显微镜和场发射扫描电子显微镜观察了粉末和涂层的微观结构，并采用X射线衍射分析研究其化学成分。本文还测试了涂层的显微硬度、厚度和耐磨性，进行了极化和电化学阻抗谱(EIS)测试，分析了涂层的腐蚀行为，并开发了相应的等效电路。结果表明，在10–30 g/L的Ni基体中，纳米氧化物分布均匀，并检测到高浓度的团聚氧化物。30 g/L的Ni基体涂层的显微硬度最大，为HV 661, 厚度为116 μm), 并具有最大耐磨性. 一个三回路等效电路与所有EIS数据相对应。纳米氧化物浓度为30 g/L时，耐蚀性增加，不过当纳米氧化物浓度为40 g/L时，耐蚀性下降。50 g/L的样品耐腐蚀性能最好。     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.     

纳米仿生骨组织材料的生理响应及生物矿化

利用溶胶－凝胶法合成了两种具有纳米结构的新型高生物活性骨修复及骨组织工程支架材料，并利用体外实验方法（In Vitro)以及X－射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），红外光谱（FTIR），氮气吸附－解吸（BET）和等离子发射光谱（ICP）等技术对材料的显微结构及其在模拟生理溶液（SBF）中的降解过程，表面反应产物及生物矿化机理进行了研究，研究表明：两种溶胶－凝胶材料均具有较高的生物活性；由于化学组成不同，它们在SBF溶液中的离子扩散规律及生物矿化行为有所不同。     

两种液相法制备超细γ-Al2O3粉体的形貌及纯度的研究

超细氧化铝因其优良的机械性能及耐高温、耐腐蚀、高强度的物理性能得以广泛应用.采用液相法制备超细氧化铝粉体即通过沉淀法、溶胶-凝胶法制备出形貌规则、分散性好,粒径较小的氧化铝纳米粉体.纳米氧化铝粉体通过X射线衍射仪(XRD),马尔文纳米粒度仪,扫描电子显微镜(SEM)等进行表征.探究使用不同方法制备的氧化铝纳米粉体的形貌、粒径及结晶情况之间的差异,以及相同方法加不同用量的分散剂对粉体的粒径和形貌的影响.根据表征结果发现在该条件下制备出的粉体为γ-Al₂O₃,SEM结果表明沉淀法制备出的粉体为结晶状态较好、形状均匀的球形Al₂O₃粉体,使用溶胶凝胶法制备的粉体为蠕虫状的Al₂O₃粉体,但相较于沉淀法,采用溶胶凝胶法制备的粉体粒径较小.     

功能化多壁碳纳米管增强涂层用于金属保护

通过多巴胺自发氧化聚合形成包裹的多壁碳纳米管（PDA@FMWCNT）.利用聚多巴胺（PDA）的易附着能力,在铜（Cu）表面构造了基于PDA@FMWCNT的复合材料薄膜.利用拉曼（Raman）光谱、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子光谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的结构进行了表征.利用电动位极化和电化学阻抗谱（EIS）法评价了PDA@FMWCNT在盐溶液中对金属的腐蚀保护性能.结果表明,PDA@FMWCNT复合涂层具有良好的防腐蚀性,并详细描述了其保护机理.     

LiV3O8正极材料的溶胶-凝胶法制备及性能

以LiOH·H2O和V2O5为原料,采用溶胶-凝胶法制备层状锂离子电池正极材料LiV3O8.经X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征其结构形貌,充放电测试其电化学性能,比较研究柠檬酸、草酸、酒石酸和双氧水4种配体,及金属元素与配体的物质的量比和煅烧温度等对材料性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶法可制得晶形...     

用仿生涂层控制金属镁的降解速率

在纯镁试样表面形成硅钙凝胶涂层,然后采用仿生法在纯镁试样及具有凝胶涂层试样表面形成羟基磷灰石涂层.利用X射线、能谱分析及扫描电子显微镜对形成的涂层进行表征.通过将试样浸入人体模拟液(SBF)中的腐蚀实验研究涂层对镁耐蚀性的影响.实验结果表明:采用仿生涂层技术,24h后在纯镁和具有凝胶涂层试样表面均可形成HA涂层,涂层降低了金属镁在人体模拟液中的腐蚀速率,通过控制涂层的成分及形貌,试样降解速率可控.     

Co_(50)Fe_(50)/Al_2O_3纳米复合材料结构的穆斯堡尔谱学研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺合成了复合材料前驱凝胶,并在900℃高温下进行H2还原,制备了Co_(50)Fe_(50)/Al_2O_3纳米复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其纳米复合材料的微观结构与形貌进行了测试与观察,利用穆斯堡尔谱(M■ssbauer)对其纳米复合材料的微观磁学结构进行了研究.结果表明,复合材料中Al_2O_3的含量对CoFe磁性纳米合金的晶粒结构和磁学结构有重要的影响,同时也提高了CoFe磁性纳米合金的抗氧化性.     

铈、钕双掺杂二氧化钛/炭复合材料的制备及性能研究

以钛酸丁酯为前驱体，无水乙醇为溶剂，采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了不同Ce、Nd掺杂量的TiO2/C复合材料光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、固体粉末紫外漫反射等对样品进行了表征，并在紫外光照射下，以亚甲基蓝(MB)为降解物，研究了不同Ce、Nd含量样品的光催化性能。     

复合多铁材料0.2NiFe2O4/0.8BaTiO3的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶与固相反应相结合的方法制备0.2NiFe2O4/0.8BaTiO3复合多铁材料.X射线衍射结果表明,铁电相与铁磁相共存.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌进行了分析.扫描电子显微镜结果表明材料内部是异质结构的,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结果分析复合材料由NiFe2O4和BaTiO3两相构成,并且两相之间存在明显的界面.电滞回线表明,样品具有铁电性,但存在着一定的漏电.利用振动样品磁强计(VSM)对样品的磁性能进行了测量,由于NiFe2O4的存在,样品具有磁性.     

热处理对CoFe2O4/SiO2纳米复合材料结构的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备了CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、红外吸收光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)研究了纳米复合材料的结构、晶粒尺寸和形貌。结果表明,随着热处理温度的提高,钴铁氧体晶化程度提高,CoFe2O4/SiO2纳米复合材料的晶粒尺寸从6nm增大到52nm。当热处理时间为2小时,晶体结构已经较完整,继续延长热处理时间对晶体结构基本无影响。     

Zr含量对Ti/Sn–Ru–Co–ZrOx电极电化学性能的影响

在MnCl₂体系中电解锰具有槽电压低、可有效降低能耗、锰产品品质优良等优点，逐渐成为研究热点。然而阳极在氯离子体系中稳定性差、易失效是其面临的主要问题。本文通过热分解氧化法制备了梯度Zr元素改性的Ti/Sn–Ru–Co–Zr新型阳极。通过SEM（扫描电子显微镜）获取了涂层阳极的形貌特征。基于涂层的电化学性能测试及XRD（X射线衍射）测试研究并分析了Zr元素对电极性能的影响。当Sn–Ru–Co–Zr的摩尔比为6:1:0.8:0.3时，由于ZrO₂纳米粒子的良好填充效果，涂层表面的裂纹最小，整体致密性最好。此外，通过此条件制备的电极在1mol% NH₄Cl 和 1.5mol% HCl 溶液体系中具有最低的传质阻力和较高的析氯活性。通过加速寿命测试并根据经验公式计算可得，该电极的使用寿命可达3102 h，较无Zr电极提高11.87%。     

纳米TiO2/SnO2涂层制备与光阴极保护性能

采用溶胶凝胶法与浸渍提拉技术在304不锈钢表面上制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层。用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD）,X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、晶体结构与组成进行了表征。通过测量稳定电位方法研究了涂层的光电化学性能和对不锈钢的光阴极保护特性。结果表明,所制备的纳米TiO2/SnO2叠层涂层表面连续、均匀致密;涂层中的TiO2为锐钛矿型,颗粒呈球形,平均直径约为35nm,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O、C四种元素组成。纳米TiO2表面层与纳米SnO2中间层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层,紫外光照的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用最好,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h。通过研究分析,提出了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理。     

石墨烯/二氧化锆纳米复合材料的制备及其防腐性能研究

采用静电吸附与水热法制备一种石墨烯/二氧化锆（rGO/ZrO₂）复合材料,将所制备的rGO/ZrO₂作为填料加入环氧树脂涂料中,得到环氧复合防腐涂料。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及红外光谱（FI-IR）分析rGO/ZrO₂的结构及微观形貌,采用电化学阻抗谱（EIS）分析rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能。结果表明：ZrO₂纳米颗粒均匀分散在rGO上,平均粒径约为5~10 nm;与纯环氧涂层、rGO环氧涂层、ZrO₂环氧涂层相比,rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能最好,其阻抗值为7.00 GΩ·cm²。