纳米MoS?制备及MoS2/Al的I-V性能研究

本论文用前驱体分解法制备纳米MoS2微粒,并且以铝片为基底制备了MoS2/Al薄膜,对MoS2/Al薄膜的I-V性能进行了研究。结果表明：以(NH4)6Mo7O24?4H2O和 (NH4)2S为原料,在60℃氨水溶液中合成了具有金属光泽的斜方晶系（NH4）2MoS4;(NH4)2MoS4在80℃水中分解4h制备得到粒径约100nm-200nm的纳米MoS2微粒,团聚严重;以热浸镀法制备的MoS2/Al涂层薄膜经过30min、40min、60min退火处理的样品的I-V曲线均具有良好的半导体性能。     

金属锡复合二硫化钼(Sn/MoS2)的制备及电化学性能研究

以(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为钼源,以Sn_Cl_2·2H_2O为锡源,采用简单的溶剂热法经低温退火合成SnO_2-MoO_3前驱体;再进一步与硫氰化钾水热反应经低温煅烧即可得到Sn/MoS_2复合物.通过XRD,SEM等对合成材料的结构和形貌进行表征,采用恒流充、放电系统对合成材料的电化学性能进行了测试.结果表明:所合成的纯MoS_2纳米结构在作为锂离子电池负极材料时,具有较高的初始放电容量,但循环性能较差.所制得的Sn/MoS_2复合材料,大大改善了MoS_2的循环性能.当电流密度为100 m A·g~(-1)时,在0. 01 3. 0 V的电压窗口下循环70次后,Sn/MoS_2复合物的放电容量可以保持在725 m Ah·g~(-1),具有较高的可逆比容量和优良的循环性能,为研究高比容量和循环性能稳定的新型锂离子电池负极材料提供了实践依据.     

AZ91D镁合金的摩擦磨损行为及其机理探讨

研究了传统铸造和触变成形AZ91D镁合金在干摩擦往复运动条件下与GCr15钢对磨时的摩擦磨损行为.研究结果表明,触变成形和传统铸造的平均摩擦系数都在0.26~0.36,前者比后者稍小.在较低载荷下,镁合金的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损,随着载荷的增大,磨损机制将完全以剥层磨损为主,甚至出现粘着磨损,并伴随向偶件材料表面的大量转移.     

LiCoO_2表面沉积ZrO_2涂层的结构和电化学性能

为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2结构进行测试,检测涂层对其结构的作用效果.循环伏安实验结果表明,涂层对电极材料的氧化和还原行为有影响.恒电流充放电结果表明,LiCoO2沉积ZrO2涂层后,常温下性能改变较小,但是可以提高其在较高温度(如55℃)下的充放电性能.     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球 - 盘式摩擦磨损试验.试验结果表明:Al2O3-TiO2(w(TiO2)=13%)涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2(w(TiO2)=20%)和Al2O3-TiO2(w(TiO2)=40%)涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性.研究结果为实际生产选择涂层提供了依据.     

碳钢表面TiO2涂层的光电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层,研究不同种类溶胶、涂层层数和涂层热处理温度对其光电化学性能的影响。结果表明,在光线照射下覆有TiO2涂层的碳钢的电极电位有明显下降,当涂层层数为4层、热处理温度为400℃时电位最低,下降幅度达到250 mV左右。试验结果还表明,实验室自制溶胶比工业溶胶制备的TiO2涂层具有更低的电位,且TiO2涂层的光电性能有明显的滞留效应。由此可见,TiO2涂层能对碳钢起到有效的阴极保护作用。     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。     

溶胶-凝胶法制备HEC/SiO2杂化材料的工艺研究

以羟乙基纤维素(HEC)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶技术合成了HEC/SiO2有机-无机杂化材料.通过探讨水硅比、HEC含量、溶剂量、干燥控制化学添加剂用量、温度等工艺因素对凝胶化过程,特别是材料干燥体积收缩的影响,得出在本实验条件下合成HEC/SiO2有机-无机杂化材料的优化工艺条件.利用红外吸收光谱、紫外-可见光透射光谱以及扫描电子显微镜等测试手段对合成的HEC/SiO2有机-无机杂化材料进行表征.结果表明,HEC作为有机分散相已经均匀地分散到SiO2基相中,制备的HEC/SiO2有机-无机杂化材料透明,无分相,并可能形成了新的化学键.     

钛合金的摩擦磨损性能及其改善方法

钛合金是航空航天等领域不可替代的重要材料,但摩擦磨损性能的不足限制了其在更广泛工况下的使用。介绍了关于钛合金摩擦磨损性能的传统认识和新的研究进展,综述了有关钛合金磨损机制和摩擦磨损性能的研究成果;总结了改善钛合金摩擦磨损性能的3类常用表面处理方法,即表面改性技术、表面合金化技术和表面涂镀技术;指出了当前钛合金磨损研究和性能改善方面存在的问题及提高钛合金耐磨性的研究方向。     

碳/碳复合材料表面聚四氟乙烯复合涂层的摩擦学性能

通过模压烧结法，在碳／碳复合材料表面制备了以SiC为过渡层的聚四氟乙烯（PTFE）自润滑复合涂层，同时对复合涂层的摩擦磨损性能进行了测试．研究结果表明：所制自润滑复合涂层的摩擦系数为0．155，微大于纯PTFE涂层的摩擦系数（0．105-0．16），小于碳／碳复合材料的摩擦系数（0．18～0．23），且其摩擦性能更稳定，磨损量约为纯PTFE涂层磨损量的1／50，磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损．     

热处理工艺对AZ61镁合金干摩擦磨损性能的影响

通过常温下的销盘式干滑动摩擦磨损试验,研究固溶及不同时间的时效处理对铸态AZ61镁合金摩擦磨损性能的影响.试验载荷为100 N,滑动速度为0.78 m/s,滑动距离为1 km.结果表明:固溶处理使铸态合金中的粗大β-Mg17Al12相溶解,导致合金的硬度降低,摩擦系数和磨损率升高;在170℃下对AZ61合金进行不同时间(0~80 h)的时效处理使尺寸细小的β相在晶内和晶界处析出,提高了合金的耐磨性,其中时效20 h后合金的摩擦系数和磨损率最低.AZ61合金在摩擦磨损的过程中共存在三种磨损机制:磨粒磨损、氧化磨损及剥层磨损.     

CoSi_2合金的制备及其电化学性能研究

采用电弧熔炼法成功制备了CoSi_2合金,利用Rietveld结构精修法研究了该合金的晶体结构.精修结果表明CoSi_2晶体属于立方晶系,空间群Fm-3m,晶胞参数a=0.536 7nm.电化学容量和循环寿命测试发现COSi_2合金经过活化后其电化学容量最大达到176.4 mAh/g,循环稳定性较好.对CoSi_2合金电极的电化学反应机理进行了探讨.     

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。     

AZ91D镁合金表面环保型钙系磷化膜的制备及其耐蚀性

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金的表面制备了均匀致密的钙系磷化膜,其中磷化液配方中不含铬、氟及亚硝酸盐等对环境有害的离子.通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了磷化时间及温度对磷化膜结构和相组成的影响.结果表明：磷化时间为20 min,磷化温度为40℃时,所得到的磷化膜的致密性和均匀性较好.与空白基体相比,经磷化处理后的镁合金在3.5 ％NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高.     

仿生法在镁合金表面制备珍珠质涂层的性能研究

采用仿生法在镁合金表面制备了珍珠质涂层,研究了不同预处理方式对珍珠质涂层性能的影响。利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)表征珍珠质涂层的微观形貌,结果发现镁合金表面形成的珍珠质涂层厚度均匀,珍珠质的质量占分散系15%左右时沉积效果最好;利用电化学工作站表征珍珠质涂层的耐蚀性,结果发现含有珍珠质涂层的镁合金的极化曲线谱图出现钝化区;利用X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)表征珍珠质涂层的物相结构,结果发现珍珠质涂层主要成分为文石型碳酸钙;利用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)表征珍珠质涂层的元素成分和官能团成分,结果发现珍珠质涂层保留了珍珠质中的钙、碳、氮和氧等元素及氨基和羧基官能团。     

UV固化有机硅/SiO2杂化涂料的制备及性能

以正硅酸乙酯和常用的有机硅为原料,采用溶胶-凝胶法制备了可紫外光(UV)固化的有机硅/SiO2杂化涂料.研究了有机硅用量对杂化漆膜性能的影响,并用FTIR和固体29Si-NMR对杂化涂料进行了表征,测定了UV固化C C的转化率和硅氧烷的缩聚度.结果表明:杂化涂料的有机与无机网络间以共价键的方式结合,在UV固化240 s时双键转化率可达81.0%,硅氧烷的平均缩聚度为89.5%;由于采用了改进的溶胶-凝胶法,在高度交联的SiO2网络结构中引入线性Si O Si链段,使得漆膜既有高硬度又有良好的柔韧性,当TEOS/MPTMS/DDS摩尔比为6∶2∶3时膜的综合性能最佳.     

表面修饰MoS2纳米微粒的合成及摩擦学性能

通过液相分散法使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、二烷基二硫代磷酸吡啶盐(PyDDP)为修饰剂成功制备了MoS2纳米微粒.用透射电镜(TEM)对MoS2纳米微粒的形貌进行了表征.结果表明:MoS2纳米微粒平均粒径约为100 nm.利用四球试验机表征了MoS2纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能.摩擦磨损试验结果表明:MoS2纳米微粒具有良好的减摩抗磨性能.     

纳米二硫化钼粉体制备及其摩擦学性能

以钼酸铵和硫化铵为原料,通过化学沉淀法制备了纳米二硫化钼颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对粉体粒子形貌、大小和相结构进行了分析.利用立式万能摩擦磨损试验机测定了纳米二硫化钼的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)观察分析了磨损表面形貌及表面元素组成.结果表明:制备的纳米二硫化钼是粒径为40~50 nm左右的球形颗粒,具有大量的悬空键和很高的表面活性;作为固体润滑剂能明显降低摩擦系数,提高摩擦副的耐磨性能,易于在摩擦表面形成牢固的吸附膜和化学反应膜.