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新刊到 | 2019年第13期(7月上,总第38卷343期)

   作者:镀涂学堂小编    单位:电镀与涂饰    日期:2019-08-02     浏览:590    评论:0    
提示:北大中文核心,中国科技核心!本期论文目次摘要镀覆技术 Plating TechnologyDOI:10.19289/j.1004-227x.2019.13.001钴离子和镍离
 



北大中文核心,中国科技核心!

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本期论文目次·摘要

镀覆技术 Plating Technology

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.001

钴离子和镍离子用量对电镀硬金层显微硬度和电接触性能的影响

杜岩滨1,李卫平2, *,朱立群2(1.信维创科通信技术(北京)有限公司,北京 100176;2.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京 100083)

摘要:为了在提高零件表面金层硬度的同时不降低表面电接触性能,在普通镀金液中加入0.2 ~ 0.6 g/L 钴或0.1 ~ 0.5 g/L 镍离子,电镀得到了金黄色的Au−Co 合金镀层(Co 质量分数为0.1% ~ 0.7%)和Au−Ni 合金镀层(Ni 质量分数为0.2% ~ 1.6%),其显微硬度分别为150 ~ 190 HV 和170 ~ 250 HV。2 种硬金层都均匀、细致,结合力良好,接触电阻低于2 mΩ。降低黄铜基体的表面粗糙度有利于降低硬金层的接触电阻。

关键词:黄铜;电镀;硬金;金−钴合金;金−镍合金;显微硬度;接触电阻

基金项目:国家自然科学基金(U1637204);国家重点研发计划(2018YFB2002002)。

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.002

铜基梯度镍电沉积层的制备及析氢性能研究

柴多1,贾予腾1,赵明1, *,李建国2,冯伟3(1.北方工业大学机械与材料工程学院,北京 100144;2.清华大学材料学院,北京 100084;3.中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518005)

摘要:采用双极性电沉积技术制备了铜基梯度镍电沉积层析氢电极材料,镀液组成和工艺条件为:NiSO4ꞏ6H2O 200 g/L,NiCl2ꞏ6H2O 40 g/L,H3BO3 40 g/L,pH 4,温度45 °C,驱动电压5 V 或11 V,时间5 min。双极性电沉积过程中不同位置的铜/溶液界面过电位不同。所得镍电沉积层的结构和成分均呈梯度变化。电化学噪声测试结果表明,双极性电沉积过程由电化学极化控制,成核过程占主导,提高驱动电压有利于Ni 的形核。在驱动电压11 V 下制备的梯度镍层在30% NaOH 溶液中析氢的塔菲尔斜率为47 mV/dec。铜基梯度镍有效结合了铜的优良导电性能和镍的析氢催化性能,与金属镍和常规电沉积制备的铜基镍电沉积层相比,具有更强的导电性,电解水制氢时的阴极电流损耗变小,从而令析氢效率提高。

关键词:铜;镍;双极性电沉积;梯度结构;成核;析氢;导电性

基金项目:国家自然科学基金(51271003)。

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.003

铁素体不锈钢表面Co–Mn3O4 复合镀层的制备及热转化工艺优化

李晔珑1,宋建丽2, *,朱家红3,李永堂1,杨雯1

(1.太原科技大学材料科学与工程学院,山西 太原 030024;2.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京 100192;3.田纳西理工大学机械工程系,美国 田纳西 库克维尔 38505)

摘要:以E-brite 铁素体不锈钢为基体,先复合电镀制备了Co–Mn3O4,再热转化得到(Co,Mn)3O4 尖晶石涂层。研究了镀液pH、搅拌速率和阴极电流密度对复合镀层中Mn 含量的影响,得到复合电镀的较优配方和工艺条件为:CoCl2ꞏ6H2O 50 g/L,

CoSO4ꞏ7H2O 300 g/L,H3BO3 30 g/L,十二烷基硫酸钠0.03 g/L,Mn3O4 120 g/L,pH 5.0,室温,极间距30 mm,搅拌速率500 r/min,阴极电流密度20 mA/cm2,时间10 min。在800 °C 的空气中氧化4 h 后,Co–Mn3O4 复合镀层热转化为(Co,Mn)3O4 尖晶石涂层,氧化100 h 后结构稳定,表面平整致密,能够有效阻隔Cr 元素向外挥发。

关键词:素体不锈钢;钴;四氧化三锰;复合电镀;尖晶石;热转化

基金项目:国家自然科学基金(51871158);山西省应用基础研究项目(自然基金)(201801D121084)。

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.004

两种无氰碱铜工艺与氰化镀铜的性能对比

徐金来(广州鸿葳科技股份有限公司,广东 广州 510663)

摘要:从镀液配方和工艺条件,镀层结合力、孔隙率和微观形貌,以及分散能力、覆盖能力、沉积速率、阴极电流效率等方面比较了无氰光亮碱铜、氰化镀铜和一般无氰碱铜这3 种钢铁表面预镀铜工艺的性能,总结了它们的优缺点。

关键词:无氰碱性镀铜;氰化镀铜;分散能力;结合力;沉积速率;电流效率

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.005

响应面法优化木材/铜−纳米四氧化三铁磁性复合材料的制备

郭文艺1,郭同诚2,王宇2,孙光明2,黄金田2, *

(1.内蒙古农业大学机电工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018;2.内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院,内蒙古 呼和浩特 010018)

摘要:对杨木复合化学镀Cu–纳米Fe3O4,以获得具有优良磁性能的木材基复合材料。采用响应面法优化了制备工艺,发现镀液纳米Fe3O4 质量浓度对复合材料磁性能的影响最显著,建立了复合材料的饱和磁化强度(Ms)与纳米Fe3O4 质量浓度、超声功率和时间之间的回归方程。在较优工艺条件(纳米Fe3O4 质量浓度2.5 g/L,超声功率800 W,超声时间70 min)下制备的木材/Cu–纳米Fe3O4 复合材料表面均匀、致密,具备超顺磁性,Ms 约为3.09 emu/g。验证试验结果与回归方程的预测值吻合,证明了响应面优化法适用于木材/Cu–纳米Fe3O4 复合材料磁学性能的预测与优化。

关键词:铜;四氧化三铁;复合化学镀;饱和磁化强度;响应面法

基金项目:内蒙古自治区科技创新引导项目(KCBJ2018013)。

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.006

紫铜表面掺钨类金刚石膜的制备及耐蚀性与细胞相容性研究

徐丽萍*,林松盛(广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广东 广州 510651)

摘要:采用阳极层流型矩形气体离子源与非平衡磁控溅射的复合技术在紫铜基体制备了掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜。对膜层的微观形貌、相组成及显微硬度进行了表征,测试了紫铜和W-DLC 膜在生理盐水(0.9% NaCl 溶液)中的动电位极化曲线以分析其

耐腐蚀性能,并评价了它们的细胞相容性。W-DLC 膜层表面致密均匀、其中存在WC 和W2C 相,显微硬度为2 557 HV,能显著提高紫铜基体在生理盐水中的耐蚀性,并明显降低了紫铜对细胞增长的抑制作用。

关键词:紫铜;类金刚石膜;钨;掺杂;磁控溅射;耐蚀性;细胞相容性

基金项目:广东省科技计划项目(2017A070701027,2017B030314122,2014B070705007);广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项资金项目(2017GDASCX-0111)。

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.007

基体负偏压及占空比对电弧离子镀CrN 薄膜

表面大颗粒和厚度的影响

郭朝乾*,林松盛,石倩,韦春贝,李洪,苏一凡,唐鹏,汪唯,代明江(广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广东 广州 510651)

摘要:采用电弧离子镀技术在Si 基体上沉积了CrN 薄膜。利用扫描电镜观察薄膜的表面和截面形貌,通过Image-Pro Plus 图像处理软件统计扫描电镜图像中大颗粒所占比例及密度。研究了基体负偏压和脉冲占空比对CrN 薄膜表面大颗粒和厚度的影响。

结果表明,基体负偏压从零升高至500 V 时,薄膜表面大颗粒的占比和密度均不断下降,沉积速率降低;脉冲占空比从15%升高至75%时,薄膜表面大颗粒的占比先增加,而后在一定范围内波动,大颗粒密度则先增加后下降。脉冲占空比为15%时,大

颗粒占比和密度均较低;脉冲占空比为75%时,大颗粒在薄膜表面的占比最高,但密度最低,表明此时大颗粒的尺寸较大。

关键词:氮化铬;薄膜;电弧离子镀;基体负偏压;占空比;表面形貌;沉积速率

基金项目:广东省科学院创新人才引进资助项目(2018GDASCX-0948);广东省自然科学基金(2018A030313660);广州市科技计划项目(201904010261);广东省科学院科技提升项目(2017GDASCX-0111));广东省科技计划项目(2017A070701027,2014B070705007)。

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.008

高功率脉冲磁控溅射沉积(AlCrNbSiTiV)N 薄膜

提升刀具的切削性能

刘志伟1, *,何靖国2,林宇璇2,张良超1(1.东莞职业技术学院机电工程学院,广东 东莞 523808;2.龙华科技大学机械工程系,台湾 桃园 33306)

摘要:通过高功率脉冲反应磁控溅(HIPIMS)在车刀表面溅镀(AlCrNbSiTiV)N 高熵合金氮化物薄膜。研究了溅镀功率(120、150、180、210 和240 W)对薄膜的形貌、厚度、沉积速率、硬度、弹性恢复率等性质的影响。以50CrMo4 铬钼合金钢作为被切削材

料,在干式切削条件下考察了切削后工件的表面粗糙度和车刀的腹部磨耗。结果表明,增大溅镀功率可以提高薄膜的硬度和耐磨性,被切削工件的表面质量得到明显的改善,刀具磨损量大大减小。

关键词:铝铬铌硅钛钒;高熵合金;氮化物;高功率脉冲反应磁控溅射;纳米压痕;腹部磨耗

基金项目:广东省教育厅2017 年度项目(教育科研重大项目)(2017GGXJK097)。

表面处理 Surface Treatment

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.009

电解−旋转超声复合磁力研磨去除TC4 钛合金孔边毛刺

刘新龙,陈燕*,王杰,张国富(辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁 鞍山 114051)

摘要:采用电解−旋转超声磁力复合加工技术去除TC4 钛合金的孔边毛刺,研究了磁极转速、电解电压以及旋转超声振幅对毛刺高度、表面粗糙度以及毛刺去除量的影响。结果表明:当磁极转速为1 300 r/min,电解电压为9 V,旋转超声振幅为4 μm,

加工时间为8 min 时,加工效果较好,孔边毛刺被完全去除,表面均匀,纹理清晰,粗糙度由原始的1.60 μm 降至0.12 μm,孔边应力由+183 MPa 拉应力转变为−57 MPa 压应力,提高了工件的使用性能与服役寿命。

关键词:钛合金;去毛刺;电解;超声振动;磁力研磨;表面粗糙度

基金项目:国家自然科学基金(51105187);辽宁省教育厅基金(2016HZZD02)。

故障排除 Troubleshooting

DOI: 

10.19289/j.1004-227x.2019.13.010

铝合金阳极氧化膜褪色原因分析及解决措施

贾凯*,叶润,蔡静,卢泰宇,郭绕龙,孙伟(信阳农林学院生物与制药工程学院,河南 信阳 464000)

摘要:针对某型号铝合金产品的褪色问题,通过分析硫酸阳极氧化、着色、封闭等工艺和产品的实际安装情况,设置多组对比试验,复现问题,发现该产品褪色是阳极氧化着色后未严格按工艺参数要求进行封闭,产品表面在安装过程中接触到醇类、丙酮等有机物质并受到外力擦拭,以及日光老化等多种因素的共同作用所致。给出了解决措施,并对返工件的机械性能予以了验证。

关键词:铝合金;阳极氧化;褪色;封闭;故障处理

环保技术 Environmental Technology

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.011

电镀废水原位制备Ni(Zn)Cr 混合氧化物/磁性石墨烯复合材料及其电催化性能研究

汤文帅*,方雨虹,陈涛,于业笑,熊凡

(合肥工业大学化学与化工学院,安徽省可控化学与材料化工重点实验室,安徽 合肥 230009)

摘要:利用聚乙烯亚胺和聚天冬氨酸共价修饰制备了多羧基、多氨基功能化磁性石墨烯(MGA)。再利用3 种含有不同浓度重金属的模拟电镀废水制备了NiCr、ZnCr 和NiZnCr 复合金属氢氧化物(LDH)/磁性石墨烯复合材料,并经煅烧而获得相应的复合金

属氧化物(LDO)/磁性石墨烯复合材料。采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对材料的结构和形貌进行了表征,并通过循环伏安法考察了它们对0.1 mol/L NaOH 溶液中苯酚或S2−的电催化氧化性能。结果表明:废液中Ni2+、Zn2+和总铬的去除率均在95%以上。制得的Ni(Zn)Cr-LDH 具有良好的层状水滑石结构,煅烧后获得的LDO 具有优异的电催化能力,其中以NiCr-LDO/MGA 表现最佳,对苯酚和S2−的电催化氧化作用最强,氧化电位较低,峰电流较高。

关键词:电镀废水;磁性石墨烯;层状双金属氢氧化物;煅烧;电催化;苯酚;硫化物

基金项目:国家自然科学基金(U1407110)。

综述 Review

DOI:

10.19289/j.1004-227x.2019.13.012

钢铁表面锆基复合转化膜的研究进展

曹献龙*,邓洪达,余大亮,侯香龙,严永博,周文,兰伟(重庆科技学院冶金与材料工程学院,纳微复合材料与器件重庆市重点实验室,重庆 401331)

摘要:总结了适用于钢铁表面的锆−无机物复合技术、锆−有机物杂化技术和锆基多重复合技术的研究进展,分析了这些技术中所用化合物的作用。

关键词:钢铁;化学转化;锆盐;复合转化膜;表面处理;腐蚀

基金项目:重庆市科委基础与前沿研究计划项目(CSTC2015JCYJA50003);重庆高校优秀成果转化项目(KJZH17136);重庆高校创新团队建设

计划资助项目(CXTDX201601032);重庆科技学院研究生科技创新项目(YKJCX1720206)。

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