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电沉积制备Ni-S涂层电极的研究

袁铁锤 , 李瑞迪 , 刘红江 , 周科朝

功能材料

以泡沫镍为基体电沉积制备了Ni-S涂层电极.通过对电流密度、电沉积温度、电沉积时间和镀液pH值等条件对涂层析氢性能影响的研究,确定了适宜的电沉积工艺条件;电极涂层的XRD、SEM测试结果表明涂层为非晶态结构、表面颗粒大小均匀且具较大表面积;电解过程中出现了Ni3S2由非晶态向晶态的转变,由于Ni3S2具有较强的吸附氢能力,是析氢反应的催化活性中心,电解过程中Ni3S2的出现降低了电极的析氢电位.模拟电解水实验结果表明泡沫镍基Ni-S涂层电极较Raney-Ni电极具有更好的析氢活性.

关键词: Ni-S涂层 , 电沉积 , 过电位 , 析氢性能

粉末冶金钛合金的制备与力学性能

肖代红 , 袁铁锤 , 贺跃辉 , 王守仁

中国有色金属学报

采用元素混合法制备粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金.通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜及力学性能测试等方法,研究Ag的添加及烧结温度对基体合金的显微组织与力学性能影响,并对其作用机制进行探讨.结果表明:添加5%～10% Ag(质量分数)可提高基体合金的压坯成型性,最终使烧结合金的致密度与力学性能得到提高;Ti-5Al-4Mo-4V-5Ag合金经过1 250 ℃真空烧结4 h后,抗压缩强度及相对密度分别达到1 656 MPa及96.3%.

关键词: 钛合金 , 烧结 , 显微组织 , 力学性能

现代烧结技术在制备超细、纳米CuCr合金中的应用

刘芳 , 周科朝 , 何捍卫 , 袁铁锤

材料导报

介绍了用于制备超细、纳米晶CuCr触头材料的热压、热等静压、爆炸烧结、热挤压、场辅助烧结和超高压烧结等压力烧结工艺,分析了这些烧结技术用于制备超细、纳米晶CuCr材料中亟待解决的问题,提出了添加高性能晶粒长大抑制剂的新思路.

关键词: 超细、纳米晶CuCr合金 压力烧结 氧含量 晶粒长大抑制剂

NaCl包覆/氢化脱氢联合法制备超细钛粉及其性能

何薇 , 江垚 , 杜勇 , 袁铁锤 , 贺跃辉

中国有色金属学报

以海绵钛为原料,采用经过氢化破碎、阻止剂包覆、真空脱氢以及阻止剂脱除的方法制备超细钛粉.采用TEM、SEM以及激光粒度测试等手段研究制备过程中工艺参数对钛粉形貌、粒度及氧含量的影响,探讨阻止剂的晶粒长大抑制机理.结果表明:海绵钛在700℃、2h渗氢后经过球磨5h,粉末中位径(D50)达到2.61 μm,以NaCl为阻止剂对氢化粉末进行包覆,经630℃、2h脱氢并脱除阻止剂后,制得的超细钛粉呈不规则形状,中位径达6.16 μm,氧含量为0.89％(质量分数)；阻止剂的引入造成钛粉氧含量的微量增加;通过阻止剂包覆,在粉末颗粒表面形成厚度为5～10 nm的隔离层,阻碍了加热过程中Ti颗粒表面的原子扩散,从而阻止加热脱氢过程中粉末颗粒的长大.

关键词: 超细钛粉 , 氢化脱氢 , 阻止剂 , NaCl , 颗粒长大

Ti-Cu-Nb合金钎料的制备及其在SiC表面润湿性的研究

吴浩波 , 曾凡浩 , 袁铁锤

钛工业进展

采用真空电弧熔炼法制备Ti-50Cu-5Nb(质量分数)合金钎料.根据DSC曲线确定出合金钎料的熔化温度为980 ～1 050℃;通过能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析得出钎料化学组成主要为Cu3Ti2和CuTi2,Nb元素以固溶体的形式存在于钛铜合金中;通过改良后的座滴法研究了钎料在1 000、1 050和1 100℃下润湿角度的变化情况.实验表明在高温下钎料对基体均有很好的润湿作用;在钎料与SiC基体反应界面,主要生成物TiSi促进了润湿过程的进行.

关键词: 钎焊 , 微观结构 , 润湿性 , 反应界面

Ni-S-Co涂层电极的制备及其电化学性能的研究

袁铁锤 , 周科朝 , 李瑞迪

功能材料

采用电沉积的方法以泡沫镍为基体制备出非晶Ni-S-Co合金电极.用电化学测试方法分析涂层的电化学行为.结果表明,较好的制备涂层电极条件为: CoSO4·7H2O掺杂浓度为10g/L,电流密度为50mA/cm2,温度为50℃,电沉积时间为40min,pH值为4.当电解电流密度为1200A/m2时,非晶Ni-S-Co合金电极的极化电位较非晶Ni-S合金电极低95mV,较Ni金属电极低405mV;根据Tafel曲线计算出Ni、非晶Ni-S以及非晶Ni-S-Co电极的表面活化能分别为49.5、40.3和38.6kJ/mol.Ni-S-Co电极具有更高的交换电流密度和更低的析氢活化能,因此具有更高的析氢催化活性.

关键词: 非晶态 , 电沉积 , 析氢反应 , Ni-S-Co

添加剂Pr2O3和Er2O3对电沉积Ni-S合金电极性能的影响

袁铁锤 , 周科朝 , 李瑞迪

中国有色金属学报

以氧化镨、氧化饵为添加剂,在泡沫镍基体上电沉积制备Ni-S镀层电极.对镀层的表面形貌、镀层结构、电沉积行为及镀层的电化学性能进行研究.结果表明:电镀液中添加稀土氧化物后电沉积过程的阴极极化增强,沉积层晶粒细化,比表面积增大,因而电极的析氢过电位降低;其中,添加Pr2O3的Ni-S镀层在250 mA/cm2下碱性水电解时过电位降低达37 mV,且该镀层电极在碱性介质下具有较高的析氢活性和耐腐蚀性能,在100 h水电解实验中表现出较强的稳定性.

关键词: 氧化镨 , 氧化铒 , Ni-S合金 , 电沉积 , 析氢反应

原位自生Ti-B-Si-C系复合材料的制备和性能

肖代红 , 袁铁锤 , 贺跃辉

材料研究学报

以Ti粉、B4C粉和SiC粉为原料,用真空热压烧结工艺制备了原位自生颗粒增强的Ti-B-Si-C系钛基复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,使用的初始粉末不同,原位自生颗粒的组成不同,复合材料的性能也有明显的差别。

关键词: 复合材料 , 钛基复合材料 , 原位自生 , 力学性能

袁家虎研究员简介

功能材料

关键词:

纺织纤维表面的X光电子能谱研究袁骏

袁骏

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2001.01.019

由于纤维聚集体不同于紧密结构材料，在用XPS测定分析纤维表面结构时，电子被电离射出的量要小得多，测定的灵敏度较低。通常纤维的聚集结构越紧密，对测定分析结果越有利，机织物是较好的测试材料形式。在对纤维表面元素含量测定时，低含量成分有变小的趋势，而高含量成分有变大的趋势。在测定分析纤维表面元素含量时，这种影响趋势对测定低含量成分可能会有较大的影响。

关键词: XPS , 纤维 , 测试灵敏度 , 表面结构