江山
,
潘勇
,
唐甜
,
周益春
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.03.016
采用脉冲喷射电沉积方法制备了纳米晶镍镀层,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了镀层的生长形貌和微观结构,并考察了脉冲电流密度对镀层微观结构如晶粒尺寸、织构等的影响.结果表明:镀层内表面(基体一侧)具有比外表面(镀液一侧)更为精细的晶粒结构,说明随着厚度的增加,镀层中的晶粒逐渐粗化.随着电流密度从45 A/dm2增加到180 A/dm2,镀层中晶粒生长的择优取向由(111)织构逐渐转变为强(220)织构.当电流密度从45 A/dm2增加到120 A/dm2时,镀层平均晶粒尺寸逐渐减小;而进一步增加电流密度到180 A/dm2,镀层晶粒尺寸又会有轻微的增大.
关键词:
脉冲喷射电沉积
,
纳米晶镍镀层
,
微观结构
,
织构
,
平均晶粒尺寸
江山
,
潘勇
,
王世建
,
周益春
材料保护
一些特殊的工件在加工过程中,镀层易起皮、脱落,镀层与基体间有一过渡层可避免这一点,这通常可通过局部热处理加以解决;而传统的扩散退火热处理中,热量是从材料外部向其内部传递,整个材料都被加热,要实现镀层与基体的界面扩散,就会不可避免地造成纳米晶镀层的晶粒长大;而且如果只需对材料的某个局部加热,其效率显然较低.为此,对电沉积纳米晶镍镀层与低碳钢基体进行电阻点焊试脸,考察了利用电流作用下界面接触电阻产生热量来实现镀层与基体界面原子扩散的可行性以及时镀层微观结构的影响.用X射线衍射(XRD)表征了点焊前后纳米晶镍镀层微观结构的变化;利用背散射电子像(BSE)观察界面的结构变化;用扫描电子显微镜(SEM)附带的能量色散谱(EDS)探测了界面上的原子扩散.结果表明:点焊前后纳米晶镍镀层的平均晶拉尺寸和织构基本保持不变;镀层和基体界面上发生了明显的原子互扩散,形成了扩散过渡层.该方法既可以促使镀层与基体界面发生原子扩散,又能保证纳米晶镍镀层晶粒不长大,为纳来晶体镀层材料的界面局部热处理提供了一种新的途径.
关键词:
界面局部热处理
,
电阻点焊
,
纳米晶镍镀层
,
界面扩散
,
晶粒长大
,
织构
张阳军
,
周益春
材料科学与工程学报
本文结合纳米压痕和有限元法确定了横观各向同性ZnO纳米带各方向上的弹性常数.在正向分析过程中,用ABAQUS有限元软件的压电模式大量模拟了纳米带/硅基底体系的压痕实验,得到无量纲方程的具体形式.在反向分析过程中,通过对沉积在硅基底上的ZnO纳米带进行纳米压痕实验,将相关实验数据代入无量纲方程,确定横观各向同性ZnO纳米带各方向上的弹性常数为ET=35GPa,EL=49G Pa和GL=5GPa.
关键词:
ZnO纳米带
,
横观各向同性
,
弹性常数
,
纳米压痕
,
有限元法
周益春
,
唐明华
材料导报
铁电薄膜是具有铁电性且厚度尺寸为数纳米到数微米的薄膜材料,因其在非挥发性铁电随机存储器方面的潜在应用而受到广泛关注.综述了新型无铅、无疲劳Bi4Ti3O12(BIT)基铁电薄膜材料的制备和改性及性能表征方法,阐述了铁电薄膜的3种失效机制及铁电薄膜存储器的研究现状,最后提出了铁电薄膜及存储器今后可能的研究方向.
关键词:
铁电薄膜
,
掺杂改性
,
失效机制
,
铁电薄膜存储器
王宝华
,
潘勇
,
王孝广
,
周益春
,
刘建国
材料保护
采用氨基酸类添加剂在焦磷酸盐体系中电沉积出锡含量67%、颜色与镍镀层相仿、耐腐蚀性能优异的Sn-Ni合金镀层.研究了镀液中添加剂含量变化对锡镍合金镀层含量、表面形貌和耐蚀性的影响.结果表明:当添加荆用量为2.0 g/L时,对镀液的稳定性和镀层锡含量均有显著影响,耐蚀性能显著提高.同时中性盐雾试验测试结果表明,Sn-Ni合金镀层的耐蚀性比单金属镍镀层更为优异.
关键词:
电沉积
,
Sn-Ni合金
,
添加剂
,
氨基酸
,
耐腐蚀性能
,
表面形貌
马增胜
,
龙士国
,
韩海生
,
潘勇
,
周益春
机械工程材料
为了研究拉伸变形对电沉积镍镀层硬度尺寸效应的影响,用纳米压痕仪对变形前后的镍镀层进行了测试,并通过两种模型对其进行了预测.结果表明:对于镀态和经过10%拉伸变形的镍镀层,压痕硬度随着压痕深度的降低而增加;试验结果能够很好地通过GCV模型来拟合,而Nix-Gao模型只有在压痕深度＞100 nm时才能和试验结果相吻合;纳米压痕硬度尺寸效应对于经过拉伸变形10%的试样更加明显.
关键词:
电沉积镍镀层
,
纳米压痕
,
尺寸效应
,
硬度
周里群
,
周益春
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.02.010
介绍了一种在低碳钢带基体上制备电沉积镍涂层的方法,并研究了这种涂层的抗冲击性能.镀镍液主要是硫酸盐溶液,镀层厚度为3～6 μm,电镀后用真空热处理使镍涂层与基体间形成界面过渡层.为了考察这种复合材料的抗冲击性能,在57气体炮上用平头弹和尖头弹冲击试样,然后用扫描电镜对冲击后的表面和界面进行检测,对冲击波理论冲击过程中的应变率与冲击应力进行了计算.结果表明,镍涂层在平头弹的冲击下未出现涂层表面的脱落和损伤,在尖头弹冲击下未出现涂层与基体的界面开裂现象,其动载体能比进口的SPCE材料好.研究表明,自制的涂层与基体结合强度高,涂层的耐冲击性能好,可在工业上应用.
关键词:
电沉积镍涂层
,
冲击
,
损伤与裂纹
马增胜
,
龙士国
,
韩海生
,
潘勇
,
周益春
机械工程材料
用纳米压痕法对受不同程度拉伸变形后的电沉积镍镀层试样的硬度、弹性模量和蠕变性能进行了研究.结果表明:随着变形量从零增加到28.3%,镍镀层的硬度及其弹性模量都有明显降低,硬度从9.37 GPa下降到6.13 GPa,弹性模量从242.51 GPa下降到116.23 GPa;而蠕变位移随变形量的增加而增加,从未拉伸试样的1.25 mm增加到伸长率为28.3%试样的4.52 mm.
关键词:
电沉积镍镀层
,
拉伸变形
,
纳米压痕
