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以感应熔炼法制得的银钯合金块为原料,采用自行研制的高真空双枪直流电弧金属纳米粉连续制备设备,结合对合金制粉蒸发机制的探讨,成功制得了超细银钯合金粉体.利用XRF、XRD、TEM、SAED和DSC等测试手段对样品的成分、相组成、形貌、晶体结构、平均粒径和粒径分布进行了分析.结果表明,在低温、低蒸发率条件下,即使是采用均匀单相合金块体也不能直接按照原始材料成分直接蒸发冷凝制得银钯合金粉体,而存在元素竞争蒸发现象;通过提高母合金中Pd元素含量和升高熔体温度的方法,成功制备出了成分为Ag<,84.38>Pd1<,4.85>的超细Ag-Pd合金粉体;实验制备出的超细粉体成链球状,平均粒径为62.15 nm,DSC分析显示粉体的熔点有明显的降低.

关键词: 感应熔炼 , 直流电弧蒸发 , 超细银钯粉 , 制备

化学镀法制备Cu包覆纳米Al2O3粉体

段志伟 , 张振忠 , 陆春华 , 沈晓冬

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.03.004

为了改善颗粒增强金属基复合材料中颗粒与金属基体的相容性,采用化学镀的方法实现了纳米Al2O3粉体的表面金属化,并采用单因素与正交试验相结合的试验方法,同时借助BET、XRD、SEM、EDS等先进分析手段,系统研究了铜含量可控的纳米Al2O3表面化学镀铜的工艺.研究结果表明: 含NaF的HF溶液能有效地对纳米Al2O3表面进行粗化,10min的粗化使纳米Al2O3的比表面积增加了150%;采用双络合剂工艺可大大提高CuSO4·5H2O的利用率,减少废液污染;与控制施镀时间相比,通过改变装载量能够更有效地控制粉体表面的铜含量.采用本文推荐的最佳施镀工艺可在15min内实现表面Cu含量为30%～83%的纳米Al2O3表面化学镀铜.

关键词: 化学镀铜 , 纳米Al2O3 , 粗化 , 双络合剂

纳米SiC表面化学镀铜研究

段志伟 , 张振忠 , 沈晓冬 , 周建秋

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.07.014

采用化学镀方法在超声辐照下对50 nm的SiC进行了化学镀铜,并探讨了孕育期的存在机制以及施镀工艺对化学镀铜的影响.利用XRD、场发射扫描电镜、EDS对粉体镀覆前后成分进行了物相、形貌、成分分析.结果表明:孕育期的存在机理在于镀液中配位剂对活化后粉体表面胶体层的去除;采用双配位剂工艺,配位剂的协同效应能大大提高镀液中Cu2+的利用率,本试验中铜的利用率最低高达89.5%,从而减少了镀后废液的污染;在试验所取温度范围内,随着温度的提高,镀速逐渐升高;通过控制装载量可以实现不同含铜量的复合粉体的制备.

关键词: 化学镀铜 , 纳米SiC , 双配位剂 , 孕育期

不同表面活性剂对纳米银粉在乙醇中分散性能的影响

江成军 , 段志伟 , 张振忠 , 王超

稀有金属材料与工程

在对直流电弧等离子体蒸发法制备的纳米银粉进行Zeta电位测量的基础上,以高分子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP),阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)以及阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和油酸作为分散剂对银粉进行分散,系统研究了超声分散时间和表面活性剂浓度对纳米银粉在无水乙醇中分散性能的影响.结果表明,固定超声功率,随超声时间和表面活性剂浓度的提高,粉体分散效果先增大后减小.PVP对其分散效果最好.其分散工艺为:1.5%(质量分数)PVP,超声分散40 min.

关键词: 直流电弧蒸发 , 纳米银粉 , 分散 , 表面活性剂

碳纳米管/锡铅合金复合镀层的滑动磨损特性

段志伟 , 揭晓华 , 张艳梅

材料保护

锡铅合金用作轴承材料减摩性能良好,但承载能力不足,引入碳纳米管改性可望改善这这种状况,以往对此研究不多.通过复合电沉积方法制备出碳纳米管/锡铅合金复合镀层,采用盘销式相对摩擦磨损试验机研究了不同工艺参数下的碳纳米管/锡铅复合镀层与普通锡铅镀层的摩擦磨损性能.结果表明:在润滑状态下,不同载荷下碳纳米管/锡铅复合镀层的摩擦系数均低于普通锡铅镀层;在同一载荷下随着碳纳米管含量的增加,复合镀层的摩擦系数出现先降低后升高的趋势,当碳纳米管含量为2 g/L时,摩擦系数出现最小值,耐磨性能最好;在不同载荷下,碳纳米管复合镀层的磨损量都小于普通锡铅镀层的磨损量,随着碳纳米管含量的增加,磨损量也出现先减小后增大的现象.

关键词: 碳纳米管 , 锡铅合金镀层 , 复合电沉积 , 摩擦磨损性能

多壁碳纳米管的酸处理工艺研究

段志伟 , 揭晓华 , 张艳梅

材料导报

研究不同酸处理对碳纳米管的微观结构和形貌的影响,采用SEM和XRD对其进行表征.SEM观测表明经过酸处理后的碳纳米管杂质明显减少;1∶1的浓H2SO4、浓HNO3混酸处理后,碳纳米管长径比降低,不易发生团聚,分散性提高,并保持了其优异的性能;通过比较得出超声处理比高温回流处理所得碳纳米管表面质量更优;XRD分析表明3:1的浓H2SO4、浓HNO3混酸氧化刻蚀能力较强,对碳纳米管的晶体结构破坏严重.

关键词: 多壁碳纳米管 , 氧化刻蚀 , 微观结构 , 分散