低壓沉積-微弧氧化制備鈦金屬HA-TiO_2復合膜層

由漆酚甲醛縮聚物(puf)與三氯化鐠反應合成漆酚縮甲醛鐠聚合物(pufpr),pufpr在氫氧化鈉水溶液中沸煮可得到漆酚甲醛縮聚物/三氧化二鐠(puf/pr2o3)復合膜,紅外光譜、dmta和掃描電鏡等對其結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)果表明:puf與prcl3反應后其酚羥基數(shù)目減少,側(cè)鏈進一步交聯(lián)聚合,pufpr的玻璃化溫度較puf的高。puf/pr2o3復合材料出現(xiàn)了兩個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,從掃描電鏡中可觀察到pr2o3環(huán)形微晶。

用硅酸鹽體系電解液進行鋁合金微弧氧化時,氧化膜表面出現(xiàn)白色斑點狀物,影響零件質(zhì)量和外觀,對這種白色斑點狀物進行eds和xrd成分測試,同時還對形成原因進行分析。結(jié)果表明,白色斑點狀物是由sio2聚集而成。

為了實現(xiàn)c/sic復合材料與難熔金屬的連接,通過熔鹽法在c/sic復合材料表面沉積鈦金屬層.用sem和eds研究金屬化層的形貌及成分;用x射線衍射分析金屬化層的相組織:用定量金相法測量釬焊料的鋪展特性.研究表明:鈦金屬化層均勻致密,與基體結(jié)合緊密,鈦金屬可滲入纖維間孔隙,比較完整地包覆在c/sic復合材料外表面.金屬化層主要成分為tic、ti5si3.金屬化層與sic界面分為3層,由內(nèi)到外主要成分為ti5si3、tic和ti5si3.表面金屬化后的c/sic復合材料與鈦合金釬焊料潤濕性明顯改善,潤濕角從153.9°降低為13.2°.

采用nafion/sio2溶液和多孔ptfe薄膜為原料,制備了nafion/sio2/ptfe復合膜。sem圖片表明:復合膜具有良好的樹脂填充度;ftir測試表明:sio2被引入到復合膜中,沒有影響膜的本體結(jié)構(gòu);tg-dta測試表明:復合膜具有良好的保水性能。充放電測試表明:由于sio2的保水作用,復合膜在高電流密度時(>0.4a/cm2)具有更好的輸出能力。

　為了給研究微弧氧化起弧的能量臨界條件奠定基礎(chǔ),以達到制備高產(chǎn)能、低能耗微弧氧化裝備的目的,對微弧氧化起弧前后不同氧化時間的鋁合金6061試樣進行了電性能測試、能譜成分分析和掃描電鏡表面形貌分析,測定了微弧氧化起弧的表面臨界條件,揭示了起弧前試樣表面變化過程和起弧后陶瓷層的生長特點。實驗結(jié)果表明:鋁合金起弧的表面臨界條件是試樣的整個表面覆蓋一層電阻為04ω的alxoy膜;起弧前,非晶態(tài)alxoy氧化物以點面方式生長;起弧后,起弧面呈樹枝狀生長,膜層電阻快速增大。

本文采用五種添加量(5、10、15、20、25g/l)的硅酸鈉溶液為基礎(chǔ)電解液,以純鈦為基體材料進行微弧氧化處理,通過對得到的微弧氧化陶瓷膜進行膜層厚度、顯微硬度、表面形貌、相結(jié)構(gòu)、耐蝕性等性能的檢測與分析,得出不同硅酸鈉添加量對微弧氧化膜層的影響規(guī)律.

gkn航空公司與波因公司簽定了開發(fā)、供應制造波因787飛機用鈦金屬復合材料制推力連桿的合同。這是鈦金屬復合材料首次得到商業(yè)應用，鈦金屬復合材料是一種由碳化硅纖維和鈦金屬構(gòu)成的高級工程材料，鈦金屬復合材料的強度和硬度高于普通鈦合金。與鋼或鎳合金相比，使用鈦金屬復合材料可減重25％-40％。fmw復合材料系統(tǒng)有限公司開發(fā)了一種制造鈦金屬復合材料的新工藝，

以聚酰亞胺(pi)膜為基體,采用分散聚合原位沉積方法制得聚苯胺/聚酰亞胺/聚苯胺(pani/pi/pani)三層復合膜。復合膜表面pani層外觀質(zhì)量優(yōu)異,電導率達10~0s/cm。實驗結(jié)果表明:加入高濃度空間穩(wěn)定劑(聚乙烯吡咯烷酮,pvp)、調(diào)整氧化劑(過硫酸銨,aps)和介質(zhì)酸(鹽酸)的用量可制得表面質(zhì)量和電導率高的復合膜。較適宜的反應條件為穩(wěn)定劑質(zhì)量濃度4%,aps與苯胺(an)的物質(zhì)的量比為2:4,鹽酸濃度為0.5mol/l。

本文通過熔融共混和模壓技術(shù)制備得到納米氧化鋅/高密度聚乙烯(納米-zno/hdpe)復合膜,并考察了該膜的微觀形態(tài)、機械性能、結(jié)晶性能以及阻隔性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),復合膜中改性納米zno的含量較低(0.5wt%)時,納米zno在hdpe中具有較好的分散性。隨著改性納米zno含量的增加,復合膜的拉伸強度和撕裂強度先增大后減小,zno含量為0.5wt%時,綜合力學性能最佳。此外,改性納米zno的添加能提高hdpe的結(jié)晶度,并能增強復合膜的阻隔性能。

采用微弧氧化技術(shù)首次在az91d鎂合金表面原位制備含zro2-y2o3的復合陶瓷膜。利用esem、spm、xrd和高溫氧化等手段研究了微弧氧化膜的形貌、相組成及高溫氧化性能。結(jié)果表明,微弧氧化膜表面呈多孔結(jié)構(gòu),微孔平均直徑小于2μm,截面是由疏松層和致密層組成的雙層結(jié)構(gòu);微弧氧化膜中的主要存在相有c-zro2、t-zro2、y2o3、al2o3、mgo、mgf2和mgal2o4;在不同的加熱溫度和氧化時間下,微弧氧化膜的耐高溫氧化性能較之鎂合金基體均有顯著提高。

利用微弧氧化技術(shù)在zl205a鋁合金表面制備陶瓷層;用掃描電鏡對膜層形貌及結(jié)構(gòu)進行觀察,分析了膜層典型形貌的形成過程;用x射線衍射儀對膜層相組成進行分析;對不同厚度微弧氧化膜層的試樣進行鹽霧試驗。結(jié)果表明:所制得的膜層由α-al2o3、γ-al2o3及δ-al2o3組成;膜層厚度小于30μm時,耐蝕性能隨著膜層厚度的增大提高明顯,當膜厚為30～50μm時,耐蝕性能隨著膜厚的增加提高幅度減小,膜厚大于50μm時,其耐蝕性能變化不明顯。

1前言鎂合金被譽為"21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色工程材料"。但易被腐蝕而限制了鎂合金的開發(fā)與應用。適當?shù)谋砻嫣幚?如電鍍、化學鍍、金屬涂層、陽極氧化、化學轉(zhuǎn)化膜處理、激光處理和離子注入等能夠極大地改善鎂合金的耐腐蝕性能等,擴大了鎂合金的使用范圍[1,2]。其中微弧氧化是在適當?shù)碾娊赓|(zhì)

利用金相顯微鏡和x-射線衍射儀對鋁質(zhì)復合脫氧劑進行物相定性分析。試樣經(jīng)強堿溶解,h2o2助溶,以適量硝酸中和強堿并溶解鹽類,過濾使金屬鋁與三氧化二鋁分離。對沉淀物進行低溫灰化處理,加助熔劑進行高溫熔融,用鹽酸浸取,以氟鹽置換edta絡(luò)合滴定法測定。研究了樣品的粒度、溶樣方法以及水溶性鋁等對測定的影響。將該法用于鋁質(zhì)復合脫氧劑中金屬鋁和三氧化二鋁的測定,加標回收率在97%～105%之間,相對標準偏差不大于1.0%,金屬鋁的本法測定結(jié)果和高價金屬鹽氧化絡(luò)合返滴定法測定結(jié)果進行比對,結(jié)果一致。實驗表明,方法解決了鋁質(zhì)復合脫氧劑中金屬鋁與三氧化二鋁分離困難,樣品測定結(jié)果的精密度和準確度均較好,適于鋁質(zhì)復合脫氧劑中金屬鋁及三氧化二鋁的物相分析。

鈦金屬具有良好的力學性能和彈性模量,抗腐蝕性好,生物相容性高,已逐步被應用于臨床。鈦金屬及鈦金屬復合材料作為骨科替代材料適用于成骨細胞的外環(huán)境,不僅能提高植入材料與周圍骨組織的整合性,還能增強成骨細胞的功能性,促進骨組織再形成?，F(xiàn)就鈦金屬及其鈦合金復合材料的生物相容性、生物力學性能等方面的研究進展及其在骨科中的應用進展予以綜述。

介紹了鈀復合膜的工作原理和性能特性,并從制備方法和多孔支撐體材料2個方面對鈀復合膜分離器進行了總結(jié)?；瘜W鍍是制備復合膜最常用的制備方法,修飾層、還原劑滲透以及與pvd相結(jié)合的化學鍍復合制備方法能夠有效地改善鈀復合膜的質(zhì)量；增厚法、滲透法、填充法等鈀膜修復方法則能夠提高鈀膜的成品率。目前主流的支撐體材料是多孔金屬支撐體和多孔陶瓷支撐體,通過制備中間層、優(yōu)化支撐體材料以及非勻質(zhì)支撐體等方法能夠提高鈀復合膜的質(zhì)量,多孔玻璃、多孔有機聚合物等新材料的開發(fā)也成為未來的發(fā)展方向。

通過對硅膜中最低電位點電位的修正,得到復合型柵氧化層薄膜雙柵mosfet亞閾值電流模型以及閾值電壓模型。利用medici軟件,針對薄膜雙柵mosfet,對四種復合型柵氧化層結(jié)構(gòu)didgmosfet(dualinsulatordoublegatemosfet)進行了仿真。通過仿真可知:在復合型結(jié)構(gòu)中,隨著介電常數(shù)差值的增大,薄膜雙柵器件的短溝道效應和熱載流子效應得到更有效的抑制,同時擊穿特性也得到改善。此外在亞閾值區(qū)中,亞閾值斜率也可以通過柵氧化層設(shè)計進行優(yōu)化,復合型結(jié)構(gòu)器件的亞閾值斜率更小,性能更優(yōu)越。

本文以不同孔徑的聚四氟乙烯(ptfe)為基膜,采用化學鍍法分別將ag、pd沉積到ptfe膜孔及膜面上,制得了鍍層均勻、結(jié)合力較好的pd-ag/ptfe復合膜,并考察了ptfe基膜孔徑對鍍層結(jié)合力的影響,以及化學鍍工藝對金屬鈀沉積速率、復合膜孔結(jié)構(gòu)和截面電阻率的影響。結(jié)果表明,適當?shù)幕た捉Y(jié)構(gòu)有利于提高鍍層結(jié)合力;ptfe膜經(jīng)化學鍍修飾后,孔徑減小,孔徑分布變窄,孔隙率降低,膜截面電阻率降低106數(shù)量級,且孔徑減小順序與截面電阻率減小順序一致。

采用模板法和化學鍍相結(jié)合的方法,初步制備了fe-ni/ptfe無機磁性復合膜,并考察主要影響因素:fe2+/ni2+、ph、反應時間、溫度對其單位質(zhì)量磁化率的影響,獲得了制備fe-ni/ptfe的較佳條件。發(fā)現(xiàn)fe2+/ni2+和溶液ph對磁化率的影響比較大,引入外加電場作用后,磁化率明顯增加。

采用直流磁控濺射法先在釉面磚上鍍制一層ti膜,然后采用陽極氧化法制備透明的tio2薄膜。根據(jù)光的干涉原理,控制tio2膜的厚度,制備了土黃、深蘭、淺蘭、金黃、粉紅、紫紅、綠色等十余種顏色的金屬化裝飾面磚

以往就純鈦材表面微弧氧化陶瓷層表面積對提供羥基磷灰石生長條件的研究不多,為此,在na2hpo4電解液中,采用微弧氧化法在純鈦材表面制得多孔結(jié)構(gòu)的二氧化鈦陶瓷層。研究了正向電壓、頻率對微弧氧化陶瓷層組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,隨正向電壓升高,膜厚增加,孔徑增大,表面變得粗糙;隨頻率的增加,膜層表面變得光滑,孔徑減小,膜厚減小;在正向電壓450v、頻率600hz時得到均勻的多孔結(jié)構(gòu);陶瓷層主要由銳鈦礦型tio2和少量非晶組成,有利于羥基磷灰石生長。

石墨烯有特殊的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理、化學及機械性能,作為強化相可以有效改善材料的強度、硬度、耐磨性、導電性等。高性能石墨烯-金屬復合材料的應用廣泛,既可作為結(jié)構(gòu)材料使用,也可以作為超級電容器、鋰電池、生物傳感器和儲氫材料。本文對石墨烯-金屬復合材料的主要制備方法及及其應用做了簡單的介紹,并概括了其今后可能的發(fā)展方向。

研究5052鋁合金微弧氧化膜在70℃/7%nacl溶液中浸泡不同時間的開路電位和電化學阻抗譜變化,分析微弧氧化膜層的防腐機理。研究表明,高溫腐蝕溶液可快速通過微弧氧化膜缺陷滲透到基體鋁合金表面,從而引發(fā)基體金屬腐蝕;但腐蝕產(chǎn)物在膜層缺陷內(nèi)的沉積可阻塞腐蝕溶液向缺陷內(nèi)部滲透,又使微弧氧化膜具有一定的自修復能力,膜層電阻經(jīng)過初始階段的急劇下降后,基本保持不變;對微弧氧化膜進行封閉處理可有效提升膜層的自修復能力。