磁性ICF玻璃靶丸的化学镀工艺

 采用化学镀工艺在ICF玻璃靶丸表面包覆了一层磁性的Ni-P合金镀层,制备出磁性ICF玻璃靶丸。研究了化学镀主盐质量浓度、还原剂质量浓度、络合剂质量浓度、施镀温度及镀液pH值对沉积速率与镀液稳定性的影响,获得了化学镀制备磁性ICF玻璃靶丸的最佳工艺为：主盐硫酸镍30 g/L,还原剂次亚磷酸钠30 g/L,络合剂柠檬酸钠50 g/L,pH值10,温度(40±2) ℃。     

软X射线掠射筒状反射镜镀镍磷合金的研究

在软X射线掠射光学系统筒状反射镜的加工过程中,根据对反射镜内表面镍磷合金镀层的质量要求,采用镍盐还原法对筒状微晶玻璃反射镜的内表面进行了活化,并对在含有30g/LNiSO4.6H2O、30g/LNaH2PO2.H2O、25g/LNa(CH3COO).4H2O、18g/LC6H8O7、10mg/L添加剂的镀液中沉积镍磷合金镀层的工艺方法进行了探索。对得到的镍磷合金镀层的结合力、抗腐蚀能力等进行了测试。结果表明,采用此法镀制的镍磷合金镀层结合力达到4B级,耐蚀性好,能够满足光学精密抛光的要求。     

金刚石粉表面化学镀镍工艺改进及镀层显微分析

对金刚石粉表面化学镀镍的反应机理进行了分析,并在活化和化学镀之间增加了一个还原步骤。采用正交实验优化了金刚石粉表面化学镀镍工艺,最优的化学镀参数为:硫酸镍26 g/L,次磷酸钠22 g/L,柠檬酸钠6 g/L,甲酸钠6 g/L,pH值为9~10。采用扫描电镜(SEM)、能谱成分分析(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对金刚石粉表面镀镍层的表面形貌、镀层成分及物相结构进行了分析。金刚石粉表面的致密镍-磷镀层中磷的质量分数为7.78%,属于中磷镀镍层,中磷镀镍的硬度,耐磨性和耐腐蚀性比较适中,且磁性小,有利于后续的电镀。     

空腔铜靶的化学镀制研究

 介绍了在预处理芯轴(聚甲基丙烯酸甲酯)表面采用化学镀的方法制备铜空腔的技术，研究了镀液中硫酸铜含量、甲醛含量，镀液pH值、温度等对化学镀铜沉积速率和溶液稳定性的影响。根据实验确定了适宜的化学镀铜工艺规范：硫酸铜质量浓度10~20 g/L，TART·K·Na质量浓度10~30 g/L，EDTA·2Na质量浓度10~28 g/L，甲醛体积浓度10~25 mL/L，添加剂质量浓度10 mg/L，pH值12~13，温度35~65 ℃。通过该工艺制备出的镀层厚度达到10～25 μm，均匀性达到95%，表面无砂眼、裂纹等缺陷，刻蚀芯轴后空腔能自持。该方法为ICF研究制备金属或合金材料靶提供了新的途径。     

热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响

采用电沉积法在镍表面制备铜镍镀层,并将该铜镍镀层在不同温度下进行热处理。分别用扫描电镜法(SEM)、能谱法(EDAX) 和X衍射法(XRD)等对热处理后的铜镍镀层进行表征,研究热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响。用电镀的方法获得的铜镍镀层表面是由节瘤组成,热处理温度在25~600 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小;热处理温度在600~900 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小,铜镍镀层表面的节瘤间的分界线越不明显。热处理温度在25～900 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层中铜的含量减小,从82.52 at%减小到78.30 at%;镍的含量增加,从17.48 at%增加到21.70 at%。铜镍镀层为Cu_0.81Ni_0.19立方晶型结构,热处理温度在25～300 ℃范围,随着热处理温度的升高,Cu_0.81Ni_0.19的晶型结构更完整;热处理温度在600～900 ℃范围,铜镍镀层中可能有部分的Cu_0.81Ni_0.19立方晶型结构转变为Cu_3.8Ni立方晶型结构;随着热处理温度的升高,有利于Cu_3.8Ni(311)和Cu_0.81N_i0.19(311) 晶面的生长。     

双壳层靶丸金属层电沉积装置设计

设计了一种新型双壳层靶丸金属层电沉积装置,借助计算机模拟了其设计原理,分析了微球的运动及镀层的生长模式,介绍了其各部分结构和功能。借助理论计算,确定了镀槽的整体尺寸,其中槽体半径确定为5cm。镀槽的特殊结构使微球上部镀层沉积速度较快,结合小球的自转及围绕圆柱体的公转运动实现镀层均匀沉积。镀液及微球的运动模式使镀液流速合并了主盐浓度、小球平动速度、小球转动速度三个关键参数,简化了对沉积过程的控制。在新旧装置上进行了电沉积实验,制备出了镀层厚度分别为9μm和2μm的空心金微球,结果表明:使用设计的装置可制备表面质量良好、厚度均匀且可控的金属微球,镀层厚度由沉积时间、金属层密度、镀液比重、微球芯轴的等效密度等决定。     

贫铀表面脉冲电镀镍的组织结构与抗腐蚀性能

在氨基磺酸盐镀液中采用脉冲电镀技术以不同的电镀参数进行镍镀层制备，采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、金相显微镜对镀层的组织结构进行分析，用电化学综合测试系统及重量法在50μg/gCl^-的氯化钾溶液对镀层的孔隙率和电化学腐蚀性能以及腐蚀动力学曲线进行测试。     

Preparation and Characterization of Nanostructured Ni-TiN Composite Films

在悬浮有TiN纳米颗粒的镍镀液中,采用直流电镀方法制备了Ni-TiN纳米复合镀层. 采用原子力显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段对镀层结构、表面形貌、耐蚀性能、硬度和热稳定性等进行了研究,并且与传统镍镀层的相应性能进行了比较. 结果表明,复合镀层在耐腐蚀性、硬度和热稳定性等方面都比传统镍镀层有了显著提高;由于电流密度对阴极析氢和镍晶粒的成核/生长速率的影响,Ni-TiN纳米复合镀层的硬度随着电镀电流密度的增加而轻微减小.     

泡沫镍制备中化学镀镍研究

 探讨了泡沫镍制备过程中，聚氨酯泡沫模板上的低温化学镀镍工艺，考察了镀液温度、pH值、主盐与还原剂浓度对沉积速率的影响。得出了适宜的工艺条件：硫酸镍30 g/L、次亚磷酸钠30 g/L、柠檬酸钠10 g/L、氯化铵30 g/L,镀液pH=9.0～9.5、温度45 ℃。在该工艺条件下，化学镀过程稳定，沉积速率可达40 mg/(cm³×h)。化学镀镍后经电镀、热解和还原退火处理制得泡沫镍，其样品呈3维网络状结构，密度为0.74 g/cm³,孔隙率为91.7%。     

增减材复合制造316L不锈钢的滑动磨损特性研究

研究了激光选区熔化(SLM)/铣削增减材复合制造工艺对316L不锈钢滑动磨损特性的影响规律。在增减材复合加工机床上分别采用单一增材方法和增减材方法制备316L不锈钢试样,在一台加工中心上制备传统铸造316L不锈钢试样。激光能量密度E设置为112.5～183.3 J·mm^-3,铣削每齿进给量设置为0.02～0.08 mm。首先测试分析了试样致密度、组织缺陷、显微组织、显微硬度及表面粗糙度。在与Si₃N₄陶瓷球配对的干式滑动试验后,对摩擦因数、磨损率、磨痕形貌及元素组成进行测试分析。结果表明,SLM成形材料的致密度和硬度在E=150.0 J·mm^-3时取得最高值。增减材试样的表面粗糙度明显低于增材试样,在每齿进给量相同时略高于铸造铣削样。SLM成形材料的摩擦因数范围为0.93～1.03,在最致密时取得最低值并略低于铸造材料。增减材表面在30 min内的总磨损率随每齿进给量的减小而降低,其数值为8.44×10^-8～12.17×10^-8 mm³     

表面改性对换热面抗垢性能的影响

利用化学镀对换热面进行表面改性,获得了表面自由能不同的镀层.污垢沉积实验表明,经表面改性处理的试样与没有处理的碳钢金属表面试样相比,其污垢沉积速度均明显下降.而经不同工艺处理的表面改性试样中,随非晶相含量的增加,抗垢性能表现出增加的趋势.进一步的电化学腐蚀结果也表明,材质表面的微观结构对抗蚀性的影响趋势与对抗垢性能的影响一致,易于被腐蚀的表面也易于污垢的附着.诱导期的污垢附着量回归公式也被总结出.     

激光诱导击穿光谱对不规则未知镀层样品的分析

传统经典的镀层分析方法分析速度慢,对于不规则镀层样品较难分析,文中在最佳分析条件下,采用激光诱导击穿光谱法对两块不规则未知镀层样品进行分析,镀层分析曲线表明,两块未知镀层样品采用渗锌工艺制备而成,镀层表面的锌、 铁元素是主量元素,少量的铬起钝化作用,镀层界面下则是中低合金钢,用一套中低合金钢标准样品建立校准曲线,准确分析了镀层界面下中低合金钢的化学成分及Cr和Mo元素在镀层表面的含量变化情况,从而对未知不规则镀层样品的化学成分有一个深入的了解。     

盐离子对B-DNA到Z-DNA结构转变影响的理论研究

在已给出的与溶液盐浓度有关的DNA弹性模型基础上, 考虑到Z-DNA的碱基堆积和氢键相互 作用, 给出了一个新的B-DNA到Z-DNA的结构转变模型. 研究了盐浓度对B—Z结构转变特性的影响, 得到了力延伸曲线、折叠角概率分布以及B—Z结构转变的临界扭矩随盐浓度的变化规律.结果表明: 当盐浓度达到2.4mol/L时, 松弛DNA的Z构象开始出现, 并且随盐浓度的增加, Z构象存在的概率增大, B—Z转变所需的扭转力矩减小. 关键词： DNA弹性 盐浓度 B—Z结构转变 堆积能     

B-到Z-DNA结构转变特性的理论研究

本文给出了B-到Z-DNA的结构转变模型,研究了盐浓度和外力矩对B-Z结构转变特性的影响,得到了折叠角的几率分布、B-Z转变的临界扭矩和转变能随盐浓度的变化规律.结果表明:在没有外力和外力矩的情况下,盐浓度达到2.3 mol/L时,Z构象开始出现,与实验结果一致.随盐浓度的增加,Z构象存在的几率增大,B-Z转变所需的扭转力矩减小.     

材料学科研究进展

1核材料 1.1铀表面改性的抗腐蚀性能研究 金属铀因其独特的核性能而具有广泛的用途，但由于其高化学活性而极易在许多环境介质中遭受腐蚀。因此，发展铀表面改性技术，研究镀层对铀抗腐蚀特性的影响备受关注。开展了铀表面脉冲电镀镍技术，磁近代溅射镀铝膜及铝／钛双重复合膜技术和铀表面激光快速熔凝技术研究，分析了镀层的组织结构，测试了镀层的腐蚀特性。研究发现脉冲电镀镍层在铀表面上连续、致密、覆盖完整、界面清晰，具有较好的保护性能铀、铝镀层、铝／钛复合镀层在50μg／g的Cl^-溶液中的腐蚀电位，铀表面铝镀层的腐蚀电位较铀的腐蚀电位低，可以提供牺牲性保护，但铝镀层表面存在微孔隙，会产生点蚀；钛镀层的腐蚀电位较铀高，表面仍然具有微孔隙，会产生点蚀；经过激光快速熔凝处理，铀的抗氧化能力明显增强。这些研究结果为优化铀表面防腐蚀镀层体系提供了技术基础。     

亚波长结构对10.6 μm的抗反射表面的研制

运用等效媒质理论对亚波长结构的抗反射表面进行了分析,设计出了一种抗反射表面结构,并利用二元光学制作工艺技术,对这种表面进行了实验制备。测试结果表明,这种表面结构就像单层抗反射膜一样,具有很好的增透效果,表面结构的等效折射率相当于镀层材料折射率,而刻蚀深度则相当于镀层的四分之一波长的厚度。     

DMH镀金体系在ICF空腔靶中的应用

将 5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)新型无氰电镀体系应用于惯性约束聚变金空腔靶制备中。利用扫描电镜和库仑计法研究了以DMH为配位剂的镀液组成和工艺条件对电镀金层质量等的影响。结果表明:该镀液体系具有良好的稳定性,控制镀液中金盐质量浓度为8 g/L,DMH质量浓度为80 g/L时,在阴极电流密度1.5 A/dm2、pH值9~10、温度45 ℃的条件下,可制得结晶致密、厚度均一的金镀层。     

三元复合材料PANI/Ag/MWNT的电化学行为和比电容

通过原位聚合的方式在银纳米粒子/多壁碳纳米管(Ag/MWCNT)复合材料的表面成功聚合苯胺单体制备了聚苯胺/银纳米粒子/多壁碳纳米管(PANI/Ag/MWCNT)三元复合材料苯．通过对三元复合材料的结构以及表面形貌进行分析,表明聚苯胺层完全包覆了Ag/MWCNT复合材料,形成了核壳式结构．同时银纳米粒子则以单质晶体的形态存在于多壁碳纳米管与聚苯胺层之间．三元复合材料电极在1 mol/L的KOH溶液中具有极低的阻抗,而与聚苯胺电极相比,这些复合材料电极则表现出更低的电阻、更高的电化学活性和更好的循环稳定性．尤其是当苯胺和Ag:MWCNTs质量比为5:5时,该复合材料电极在0.25 A/g的电流密度下表现出最大的比电容值为160 F/g．     

碳纳米管增强镍磷基复合镀层研究

对CVD方法制备的碳纳米管进行表面改性处理，然后在液相中分散，利用化学共沉积方法形成碳纳米管镍磷基复合镀层，研究了碳纳米管表面改性后的红外谱、碳纳米管复合镀层的表面形貌、硬度及摩擦学行为.结果表明：碳纳米管的加入明显地提高镍磷复合镀层的硬度和改善了镍磷复合镀层的摩擦性能.硬度达到946HV，20N载荷时摩擦系数为0.7，增至80N时降为0.6；相同条件下与传统耐磨材料SiC增强的镍磷基复合镀层相比，具有更低的摩擦系数和磨损量. 关键词： 碳纳米管 表面改性 复合镀层 摩擦行为     

钼镍镀层的制备及其光谱性能（英文）

采用电沉积法在镍合金表面制备钼镍镀层。研究钼镍镀层的硬度、磨损质量和摩擦系数、热膨胀等性能。分别用发射光谱法、能谱法、扫描电镜法和X衍射法等对钼镍镀层进行表征。在镍合金表面镀上一层钼镍镀层,可使其的硬度和耐磨性大幅度提高并减小磨擦系数,钼镍镀层的硬度为518 HV,比镍合金的硬度(300 HV)提高了72.67%;钼镍镀层的磨损质量是镍合金的磨损质量的1/1.94;镍合金和钼镍镀层的磨擦系数分别为0.640和0.559。镍合金的物理热膨胀曲线在100~120℃温度范围和570~640℃范围形成了2个峰,镍合金+钼镍镀层的物理热膨胀曲线在570~640℃范围形成了1个峰。在570~640℃范围可明显改善其热膨胀,镍合金+钼镍镀层的物理热膨胀曲线在570~640℃范围形成的峰远比镍合金的物理热膨胀曲线在570~640℃范围形成的峰小,可能是因为钼进入到镍的晶格中,抑制了镍在570~640℃范围发生晶格转变(bcc→fcc)所致。镍合金+钼镍镀层的物理热膨胀曲线在595~625℃范围形成的小峰,可能是由于MoNi_4和MoNi由半晶型结构转变为晶型结构所致。