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镍基纳米陶瓷颗粒脉冲电刷镀复合层的形貌及磨损性能

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.02.001

为了探讨不同电源电刷镀层的形貌及耐磨性,用直流电源和不同电参数脉冲电源制备了镍基纳米陶瓷颗粒(Ni/n -SiO2)复合镀层,用Quanta 200型扫描电镜、T -11球盘摩擦磨损试验机对其表面形貌、磨损性能进行了分析比较.结果表明:脉冲电刷镀Ni/n -SiO2复合镀层比直流Ni/n -SiO2复合镀层表面更平整,镀层晶粒团更加细小、孔隙率更低、耐磨性更高.纳米颗粒的复合提高了复合镀层的强度,从而避免了快镍镀层磨损中柱状晶脆性断裂磨损方式,提高了复合镀层的耐磨性;脉冲电源通过改善镀层的致密程度,减小了粘着磨损中微凸体的接触应力,使脉冲刷镀层的耐磨性优于直流刷镀层.

关键词: 电刷镀 , 纳米结构镀层 , 脉冲电流 , 磨损

电刷镀Ni/n-SiO2复合镀层的形貌及摩擦学性能研究

谭俊 , 郭文才 , 徐滨士 , 杨红军

稀有金属材料与工程

利用脉冲换向电刷镀方法制得了Ni/n-SiO2复合镀层,并对镀层进行了表面形貌观察和分析,测试了镀层的摩擦学性能,与直流工艺条件下的快镍镀层和Ni/n-SiO2复合镀层相比,采用脉冲换向电刷镀工艺得到的Ni/n-SiO2复合镀层,由于脉冲换向电流的细晶强化作用和纳米颗粒的弥散强化作用,镀层致密、晶粒团尺寸细小、硬度高、摩擦系数低,因此耐磨性能更好.

关键词: 直流 , 脉冲换向电流 , 电刷镀 , 纳米复合镀层

电刷镀Cu/Ni纳米多层膜的微动磨损性能

杨红军 , 谭俊 , 郭文才 , 于甜甜

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2006.06.001

用球-盘磨损装置研究了电刷镀Cu/Ni纳米多层膜的摩擦磨损性能,采用SEM观察了其表面和截面形貌,并比较了该复合膜层与纯镍镀层的摩擦系数随时间的变化趋势、磨损量以及磨痕形貌.结果表明,该纳米多层膜具有较好的抗微动磨损性能,且晶粒细小,组织致密,界面清晰,各子层厚度均匀;该镀层与纯镍镀层的摩擦系数在达到稳定值后无明显变化;该多层膜的微动磨损方式为粘着疲劳磨损.

关键词: 电刷镀 , 纳米多层膜 , Cu/Ni , 微动磨损 , 摩擦系数

氢氧化镁的改性及其填充聚丙烯复合材料的燃烧性能和结晶行为的研究

陈晓浪 , 郭少云 , 于杰 , 罗筑 , 杨红军

功能材料

研究了硅烷改性剂对氢氧化镁(MH)的表面改性和其填充聚丙烯(PP)复合材料的阻燃性能和结晶行为.用FTIR、XRD和SEM对改性前后MH的结构和形貌进行了分析.结果表明,硅烷处理剂包覆在MH粉体的表面,有效地降低MH粉体的表面能,提高了MH在干态下的分散性.DSC、POM和LOI对PP/MH复合材料的结晶行为和燃烧性能进行了研究.结果表明,未改性的MH对PP有异相成核作用,使结晶峰温度升高;而表面改性剂削弱了填料的异相成核作用.POM结果暗示了MH粒子在基体中的分散性对PP球晶的晶粒形貌和晶粒尺寸起着十分重要的作用.改性后的MH能进一步提高复合材料的LOI.

关键词: 氢氧化镁 , 聚丙烯 , 表面改性 , 阻燃 , 结晶

PI/α-Al2O3和PI/SiO2表面结合能的分子模拟

殷景华 , 杨红军 , 梅金硕 , 雷清泉

高分子材料科学与工程

利用Materials Studio 3.0分别模拟了聚酰亚胺(PI)/α-Al2O3和聚酰亚胺(PI)/SiO2材料体系的表面结合能,结果表明,在(012)晶面,6.0 nm×4.0 nm范围内,随着纳米颗粒超晶格尺寸增大,PI/α-Al2O3结合能增加,PI/SiO2体系结合能变小;悬挂在α-Al2O3和SiO2(012)晶面上的H原子对体系总能量及结合能有明显影响,α-Al2O3和SiO2纳米颗粒掺杂主要通过分子间作用力与PI相复合.

关键词: 分子模拟 , 结合能 , 聚酰亚胺 , α-氧化铝 , 氧化硅

玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

张娟 , 宁莉萍 , 杨红军 , 吴柏良 , 罗莎 , 荣知利

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150623.004

为利用玻璃纤维提高木塑复合材料的综合性能,探讨玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料性能的影响规律,首先,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉表面进行了改性,并加入了一定量的玻璃纤维;然后,采用热压成型工艺制备了玻璃纤维-竹粉/HDPE复合材料;最后,考察了玻璃纤维含量对复合材料力学性能、热学性能及摩擦学性能的影响,并利用SEM观察材料的断面和磨损表面形貌.结果表明:当玻璃纤维含量为3wt％时,能显著提高竹粉/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度,与未添加玻璃纤维的复合材料相比,添加玻璃纤维后复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高了19.41％和23.54％;在30～60℃温度范围内,复合材料长度-宽度方向上的线膨胀系数随着玻璃纤维含量的增加而明显减小,而同一复合材料的线膨胀系数随温度的升高而逐步增大;在氮气气氛下,随玻璃纤维含量的增加,竹粉/HDPE复合材料的摩擦系数先逐渐增大,而后基本保持不变,磨损率逐渐减小.所得结论显示玻璃纤维含量为3wt％～7wt％的木塑产品适用于建筑横梁(如凉亭或桥梁等),而玻璃纤维含量为7wt％～10wt％的木塑产品适用于高人流量场所(如公园或休闲绿道等)的地面铺装.

关键词: 玻璃纤维 , 木塑复合材料 , 力学性能 , 导热系数 , 线膨胀系数 , 摩擦磨损性

高效液相色谱法测定α-萘乙酸

李云鹏 , 杨红军 , 彭聪虎 , 张笑远

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2000.04.026

采用高效液相色谱法,以Hypersil C18(4.6 mm i.d.×250mm,5μm)为色谱柱,甲醇-水-磷酸(体积比为60∶40∶0.35,pH 3～4)为流动相,检测波长为272nm,测定了α-萘乙酸的质量分数.在16 mg/L～1 000mg/L时,质量浓度与峰面积线性关系良好(r=0.9997),精密度RSD为0.8%(n=5).方法简便,准确.

关键词: 高效液相色谱法 , α-萘乙酸 , β-萘乙酸

彩色木塑复合材料的老化性能

池冰 , 宁莉萍 , 周亚巍 , 王燕高 , 董国龙 , 杨红军

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.031

向桦木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中添加白色、黄色和红色着色剂,采用热压成型工艺制备彩色木塑复合材料.研究着色剂种类及含量对木塑复合材料力学性能和表面颜色的影响,同时分别考察彩色木塑复合材料在户外自然老化和紫外光加速老化箱中的老化情况,分析讨论其老化机制.结果表明:添加着色剂可提高木塑复合材料的力学性能,改善材料的外观颜色;木塑复合材料的力学强度和总色差随着色剂用量的增加而逐渐增大,当着色剂用量为3.5wt％时,复合材料的性能达到最佳;木塑复合材料经老化实验后表面褪色明显且力学强度显著降低,但自然老化后其性能下降更明显.这主要是因为木塑复合材料在老化过程中,不仅受到紫外光的照射发生了光降解,而且长期被雨水冲刷导致材料表面的桦木纤维及着色剂大量剥落,降低了材料界面结合强度,从而导致材料性能明显下降.

关键词: 木塑复合材料 , 着色剂 , 自然老化 , 紫外加速老化

高频感应重熔处理火焰喷涂NiCrBSi涂层的显微组织与力学性能

赵锐 , 杨红军 , 于鹤龙 , 张梦清 , 周克兵 , 张伟

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.03.009

采用高频感应加热技术对普通火焰喷涂NiCrBSi涂层进行了重熔处理,分析了重熔后涂层的显微组织与力学性能,探讨了涂层显微组织、单一析出相微/纳力学性能之间的对应关系.结果表明,重熔后NiCrBSi涂层的层状结构与孔隙消失,涂层/基体界面形成了代表涂层冶金结合特征、厚度约为10μm的“白区”显微组织,涂层成分在原有γ-Ni、Ni3Fe和M23C6型碳化物基础上,出现了Fe3C、Ni3B、以及Cr7C3和CrB析出相;重熔后涂层显微硬度沿表面至基体方向呈近似线性逐渐降低,表层显微硬度约为675 HV0.2,接近界面区域硬度降至440 HV0.2,涂层内部Cr7C3、CrB、γ-Ni和“白区”纳米压痕硬度分别为19.2、7.0、5.0和4.2 GPa;涂层硬度变化符合“复合材料混合定律”,由各物相分布及其硬度共同决定.

关键词: 感应加热 , 重熔处理 , NiCrBSi涂层 , 显微组织 , 纳米压痕