阴极微弧电沉积制备Al2O3陶瓷层技术及研究进展

阴极微弧电沉积技术是一种在材料表面通过微弧放电沉积陶瓷层的表面处理技术,利用该技术可以在金属及非金属表面生成耐磨、耐蚀性能优异的陶瓷膜层.本文介绍了阴极微弧电沉积技术的研究现状以及应用阴极微弧电沉积技术制备Al2O3陶瓷层的方法和基本原理,并且对阴极微弧电沉积技术的影响因素进行了总结,阐述了阴极微弧电沉积技术的应用前景和存在的问题.     

阴极微弧电沉积制备Al_2O_3陶瓷层技术研究进展

阴极微弧电沉积技术是一种在材料表面通过微弧放电沉积陶瓷层的表面处理技术,利用该技术可以在金属及非金属表面生成耐磨、耐蚀性能优异的陶瓷膜层。本文介绍了阴极微弧电沉积技术的研究现状以及应用阴极微弧电沉积技术制备Al2O3陶瓷层的方法和基本原理,并且对阴极微弧电沉积技术的影响因素进行了总结,阐述了阴极微弧电沉积技术的应用前景和存在的问题。     

LC4铝合金表面电泳沉积硅锆有机-无机杂化涂层的制备及性能

采用阴极电泳沉积的方法在LC4铝合金表面制备硅锆有机-无机杂化涂层, 并探讨了电泳沉积条件对涂层形貌、结构以及耐蚀性的影响. 采用纳米粒度仪检测了不同硅锆杂化溶胶的zeta电位; 采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了涂层的表面微观形貌和粗糙程度; 采用傅里叶红外光谱(FTIR)研究了涂层的化学结构; 采用电化学方法研究了沉积电压对涂层耐蚀性能的影响, 进而探讨了电泳沉积增强杂化涂层耐蚀性的机理. 结果显示沉积体系的pH为1.6、沉积电压为5 V时为最佳的沉积条件, 所获得的硅锆有机-无机杂化涂层表面均匀致密性最好, 粗糙程度和耐蚀性都得到了明显的改善, 在3.5% NaCl溶液中体现出较好的耐蚀作用.     

非晶态Ni-Ce-P合金的共沉积与耐蚀性能

采用恒电位沉积、循环状安等方法研究了在水溶液中电沉积稀土合金的可能性 ,首次在含有CeCl3的弱酸性NaH2 PO2 镀液中获得了不同铈含量的Ni Ce P合金镀层 ,XPS、AES、XRD和SEM等实验技术表征了镀层的组成和结构 ,极化电阻和腐蚀电位的测试数据表明此镀层与Ni P无定形合金相比 ,具有更强的耐腐蚀能力 ,同时 ,讨论了沉积条件与镀层耐蚀性能的关系 ,结论是 :镀层中铈含量越高 ,其耐腐蚀性能越好 ,此外还对Ni Ce P的共沉积机理进行了初步探讨 ,指出在所研究的电沉积条件下 ,Ni Ce P合金共沉积可以用“诱导共沉积理论”合理解释     

LY12铝合金表面电化学沉积制备DTMS硅烷膜及其耐蚀性研究

采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜. 反射吸收红外光谱表明, DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用, 生成—SiOAl键实现成膜. 通过对膜覆盖电极在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明, 与开路电位下相比, 采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高, 且存在一个最佳“临界电位”, 在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最高的耐蚀性. 扫描电镜观察结果表明, 在“临界电位”下制备得到的硅烷膜的结构最致密. 给出了硅烷膜覆盖电极的阻抗模型及相关参数的拟合结果.     

纳米材料制备技术在化学综合实验课程中的应用

在应用化学等专业的化学综合实验课程中,开设24学时的综合实验项目＂金属氧化物无机纳米材料的合成、表征和性能研究＂,使学生了解纳米材料的化学制备方法及化学性能检测技术。介绍了该实验的开设背景,教学目的,教学内容及教学效果。     

基于电沉积技术制备ZnS量子点/海藻酸盐复合膜及其检测应用

基于电沉积技术发展了一种原位制备ZnS量子点及其海藻酸盐复合膜的方法,此方法具备可控性好、步骤简单、条件温和、绿色环保等优点.实验结果表明,电沉积后可以在电极上形成ZnS量子点/海藻酸锌复合膜,该复合膜表面光滑无气泡,在302 nm紫外光下呈现清晰的蓝色荧光.透射电镜测试和光谱分析结果表明复合膜中存在ZnS量子点,其平均粒径为3.0 nm.利用电沉积技术的可控性和空间选择性以及ZnS量子点的荧光性能,可以制备出具备不同形状和荧光图案的复合膜.此外,利用电沉积技术制备的ZnS量子点/海藻酸锌复合膜同时具备荧光检测和电化学检测的能力,在双模式检测以及构建双模式检测器方面具备应用前景.     

新型十二烷基三甲氧基硅烷/氧化石墨烯复合膜对430不锈钢耐蚀性能的影响

使用一步电沉积法在430不锈钢上制备出十二烷基三甲氧基硅烷(DTES)/氧化石墨烯(GO)复合膜。 拉曼光谱(Raman)与扫描电子显微镜(SEM)测试表明,氧化石墨烯均匀地混合在硅烷膜中,并用电化学交流阻抗与极化曲线方法对这种复合膜所保护的430不锈钢进行耐蚀性能测试。 结果显示,在3.5%NaCl溶液中,430不锈钢会发生腐蚀反应,而存在硅烷复合膜的430不锈钢的耐蚀性能显著地提高。 研究表明,由于氧化石墨烯出色的阻隔性能一定程度上弥补了硅烷膜的缺陷,而且延长了腐蚀介质通过硅烷基质的路径,因此复合膜有着对基底物质更强的保护性能。     

液相电化学沉积类金刚石薄膜的研究进展

采用电化学沉积法开展液相中类金刚石薄膜的制备工艺和理论的研究,对于完善类金刚石薄膜的合成技术,开拓类金刚石薄膜的应用领域,具有很重要的理论意义和实用价值。本文概述了液相电沉积技术的基本原理和方法,重点从四个方面介绍了电化学方法制备类金刚石薄膜的研究进展,总结了该方法所制备样品的性能,并对可能的反应机制作了综合性的阐述,最后对液相电沉积类金刚石薄膜的发展前景进行了展望。     

功能高分子材料综合实验设计:荧光稀土液晶高分子防伪膜的制备

设计了一个综合性实验,将荧光稀土液晶高分子防伪膜的制备和现代分析测试技术应用于高分子专业的教学实验中,以提高学生的综合实践能力。实验包括荧光稀土液晶高分子的制备、表征、防伪性能评价3大部分。采用FTIR、荧光光谱仪、POM、XRD、TG表征荧光稀土液晶高分子的结构与性能;制备荧光稀土液晶高分子防伪膜对其防伪性能进行评价,给整个实验增添趣味性与实用性。通过开设该实验,可让学生了解功能高分子的前沿知识及现代分析测试技术的基本原理和用途,掌握专业的实验操作与数据处理方法,提高学生的综合实践能力和专业素质。学生实验证明该综合实验适用于本科实验教学。     

电化学沉积制备聚苯胺纳米阵列及性能研究的综合化学实验

为将导电聚合物超级电容器电极材料引入到本科教学实验中，设计了综合探究性高分子材料制备实验——电化学沉积制备聚苯胺纳米阵列及性能研究。首先采用电化学法构筑导电高分子聚苯胺纳米阵列；然后运用紫外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和电化学工作站等，分别对聚苯胺阵列的化学结构、形貌和电化学性能进行表征。从材料的合成角度来看，该实验可以使学生了解和掌握电化学合成导电聚合物的机理与方法；从材料的结构和性能表征方面来看，可以使学生学习和操作科研类的大型仪器设备，对学生的动手操作能力具有实质性的锻炼。此外，该综合性实验很好地将化学制备与材料的应用相结合，方法简单，耗时短，重复性好，可作为高分子类专业本科生综合探究性实验开设。     

不同形状TiO2纳米材料在耐NaCl溶液及微生物腐蚀中的应用

采用电沉积方法研究制备了分别含TiO2纳米球、TiO2纳米线和TiO2纳米管的一系列Ni-P-Cr基复合镀层的耐海水微生物腐蚀的新型复合材料.TiO2纳米材料的形貌采用TEM表征.以SEM、EDX测试技术研究了复合镀层的表面形貌和元素组成.并分别在质量分数为3.5%NaCl溶液及以硫酸盐还原菌(SRB)为腐蚀介质,应用极化曲线和电化学阻抗谱法(EIS)研究了各种复合镀层的耐蚀和抗菌性能.结果表明,含TiO2纳米管的Ni-P-Cr基复合镀层具有更优良的耐电解质及微生物腐蚀性能.     

电流密度对Ti/β-PbO_2-WC复合电极材料在电解锌液中耐蚀性影响研究

本论文为了研究钛基β-Pb O_2-WC复合惰性阳极材料在电解锌液中的腐蚀行为,采用了电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术和Tafel曲线分析技术,并结合电极的表面形貌分析,考察了不同电沉积电流密度对所制备复合电极在电解锌液中的耐蚀性的影响。结果表明:低电流密度时,Pb O_2的沉积速度慢,不能完全包覆WC微粒并共沉积,镀层太薄耐腐蚀性能低;高电流密度时,镀层较厚但析氧副反应加剧影响镀层质量导致其耐蚀性受影响;电流密度为25m A·cm~(-2)时,复合电极具有较小的自腐蚀电流密度i_(corr)和较大的极化电阻R_p、较大的腐蚀反应活化能E_a、较大的电荷转移电阻R_t以及较大的镀层电阻R_d,对应于该条件制得的电极有最好的耐蚀性能。     

纳米炭黑复合涂料的制备及其耐蚀性能

纳米炭黑复合涂料的制备及其耐蚀性能;纳米炭黑;复合涂料;制备;耐蚀性     

氢氧化镍薄膜制备及析氧电催化活性评价的综合实验设计

设计一个包括氢氧化镍薄膜制备、铁掺杂以及析氧电催化活性评价的系统性应用化学综合实验。通过开展本实验,学生能够(1)学习利用电化学沉积方法制备电催化剂薄膜的技术;(2)初步掌握利用循环伏安、塔菲尔曲线等电化学测试技术对析氧电催化剂的活性进行评价的方法;(3)认识到痕量的杂质元素(铁)将对物质性能(析氧电催化活性)产生显著影响的客观事实。本实验将引导学生关注绿色可再生能源的开发及应用,有利于学生化学应用能力的培养。     

沉积电位对电沉积ZnS薄膜的影响

采用电沉积方法,在不同沉积电位条件下,在氧化锡铟(ITO)导电玻璃上沉积制备了ZnS薄膜,利用XRD、SEM和UV-VIS测试技术对在不同沉积电位所制备薄膜的晶相结构、表面微观形貌和光学性能进行了表征.研究结果表明:沉积电位在1.5 V—1.7 V范围内制备的ZnS薄膜呈非晶态,其可见光透过率从60 %降低到20 %,薄膜的光学带隙约为3.97 eV.在沉积电位为2.0 V条件下所沉积薄膜为ZnS结晶相和金属Zn混合相,薄膜透过率显著降低.     

负载型介孔Au/NiO催化剂的制备、表征与光谱特性研究

采用还原法和沉积-沉淀法制备了介孔Au/NiO催化剂,并运用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、FTIR、和XPS等方法对其进行了表征,考察了制备方法对Au/NiO催化剂物理化学性质和丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化性能的影响.实验结果表明Au/NiO催化剂具有一定的低温催化活性,而还原法制备的催化剂催化性能好于沉积-沉淀法制备的催化剂,反应温度350℃时,还原法制备的Au/NiO催化剂的丙烷转化率和丙烯选择性分别达到25.1%和39.8%.制备方法对表面Au的价态分布、颗粒大小及分散度均有影响.催化剂表面Auδ+物种是催化剂的主要活性组分.     

电沉积多晶CdTe薄膜结构的电镜研究

CdTe(能隙E_g=1.45 eV)是一种制作太阳电池的理想半导体村料。用阴极电沉积法制备多晶CdTe薄膜具有方法简单、周期短、材料费用低于单晶硅而接近非晶硅等优点,颇引人注目。但该技术发展较晚,因此对其成膜机理,各种因素对薄膜质地、内部结构和光电性能的影响尚缺乏足够了解。本文通过实验发现:采用双阳极、调节电沉积电流、改变电解液组成,可使CdTe薄膜表面平整、不易产生枝晶。如进一步在氩气或空气流中进行热处理,可使薄膜中CdTe晶粒增大到0.4～0.5μm,最大可达0.7～0.8μm,并使伴生的CdTe孪晶现象也更明显,这些对CdTe薄膜光电转换性能的提高是有利的。     

添加剂对电沉积二氧化铅阳极性能的影响

本文研究了各种添加剂对电沉积二氧化铅阳极性能的影响,结果表明卤素离子和过渡金属离子对制备二氧化铅阳极的形貌和性能有很大影响,实验发现以氯离子和铁离子为添加剂制备的二氧化铅阳极用于电解析出臭氧时,其活性和稳定性明显改善。     

射频等离子沉积聚硅氧烷薄膜的XPS研究

用CVD方法在一台射频放电等离子体聚合实验装置内成功地制备了沉积聚酯薄膜基底有机聚硅氧烷薄膜.该薄膜在有原子氧模拟实验装置内具有抗原子氧剥蚀的良好性能,对航天器等材料表面起到防护作用.有机聚硅氧烷薄膜与等离子体沉积时氧的泄露量有关,且沉积密度经AFM检测有较大的差异.并用XPS较详细考察了不同工艺制备的聚硅氧烷官能团构成和表面状态,以期得到优良的防剥蚀膜.