代铬镀层的研究进展

六价铬会严重破坏环境并危害人类的健康,所以开发无六价铬的代铬镀层电镀工艺具有重要的现实意义。本文主要介绍了几种代铬镀层的研究进展,包括合金代装饰铬镀层、电镀及化学镀合金代硬铬镀层以及复合镀代铬镀层等,重点论述了其特点、典型电镀工艺及其应用,并结合其研究现状对代铬镀层的发展进行了展望。     

稀土添加剂对镍,铜刷镀层质量的影响

通过在刷镀镀液中加入稀土添加剂，研究稀土对刷镀层质量的影响。实验结果表明，稀土起到平整、光亮、细化镀层晶粒、减少镀层应力的作用，并增强镀层结合力，提高镀层的耐磨性、耐蚀性。     

电沉积条件对钴-锰合金结构和磁性能的影响

以柠檬酸为络合剂和硼酸为缓冲剂的酸性硫酸盐镀液中电沉积Co-Mn合金,循环伏安实验显示Co-Mn的起始共沉积电位约-1.282 V(vs.Hg-Hg2SO4 , sat.K2SO4)。借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS) 、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM) 研究了沉积条件对镀层结构和磁性能的影响。结果表明,Co-Mn镀层的组成受沉积条件影响较大;在镀液pH 4.0时,随着阴极电流密度从10 mA•cm-2增加到40 mA•cm-2,镀层中锰含量从0.3 at%增大到6.6 at%;镀层结构由hcp的固溶体转为fcc的固溶体;随着镀层中锰含量增加,膜的饱和磁化强度开始增大,然后降低,最大饱和磁化强度为1926.0 kA•m-1,膜的矫顽力在31.6 ~ 33.9 kA•m-1范围。     

代铬刷镀层电化学特性的研究

铬镀层具有光亮、坚硬、抗变色,在大气中稳定,能长期保持光泽等特点,是一种相当好的金属。但铬酐毒性大,铬雾的逸出和含铬废水的直接排放会严重污染空气和水源,影响人民健康。为此,自30年代开始,各国电镀界的学者进行了不懈努力,发展了各种代铬镀层。但由于漂亮的色泽,抗蚀性和耐磨性无法同时获得,使这一研究至今未达到预期的效果。本文研究了一种新的代铬刷镀合金——     

镀液中Ce^3＋离子对锡镀层结构缺陷和可焊性的影响

应用荧光分析法、X光电子能谱法(XPS)及正电子湮没寿命谱法(PALS)等研究了从含硫酸铈添加剂的酸性光亮锡镀液获得的锡镀层结构缺陷与可焊性的关系。结果表明,电镀时Ce与Sn不发生共沉积,Ce~(3+)的主要作用是阻化Sn~(2+)的水解和氧化使镀液稳定,因而使锡镀层纯度提高、结构致密、表层氧含量减少,有利于提高镀层的可焊性。当Ce~(3+)浓度控制在3.5g/L左右时,可使镀层结构缺陷较少,可焊性较佳,说明结构缺陷是影响锡镀层可焊性的直接原因。     

高择优取向Cu电沉积层的XRD研究

采用电化学和XRD方法在CuSO4 +H2 SO4 电解液中获得Cu电沉积层并研究其结构 .结果表明 ,在 4 .0A/dm2 和 15 .0A/dm2 电流密度下可分别获得 (2 2 0 )和 (111)晶面高择优取向Cu镀层 ;Cu镀层晶面织构度随厚度提高而增大 ,获得 (111)晶面高择优Cu镀层的厚度约是 (2 2 0 )晶面的 7倍 ,说明Cu(2 2 0 )晶面比 (111)晶面是更易保留的晶面 ,且低电流密度下铜的电结晶更容易受电沉积条件控制 ;较高的沉积电流密度有利于晶核的形成 ;Cu镀层存在晶格畸变和晶胞参数的涨大     

1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐与乙酸钠混合电解液中三价铬电镀的研究

本文研究了Cr³⁺在1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO₄）电解液中的电沉积反应以及添加剂NaOAc对电镀铬的影响. 含Cr³⁺电解液的循环伏安结果表明,Cr(III)还原为Cr(II)的峰电位是-1.5 V (vs. Pt), 峰电位和峰电流均满足Rendle-Sevcik扩散方程,由该方程计算得到Cr³⁺的扩散系数为1.6 × 10^-8 cm²·s^-1. 铬镀层的X射线衍射和扫描电子显微镜表征结果表明镀层由纳米球状的单质铬颗粒聚集而成,其平均粒径为0.87μm. 在电解液中添加NaOAc后,Cr³⁺的还原峰电位正移了约0.25 V. 同时EDS结果表明,在NaOAc的作用下镀层中Cr/O摩尔比由4.48增加至6.28,这说明OAc^-有利于单质铬的电沉积. 当电解液中NaOAc-[BMIM]HSO₄-CrCl₃-H₂O的摩尔比为0.075:1:0.5:6时,所得的镀层最厚(63 μm)与电流效率最高(33.5%).     

主盐浓度和工艺条件对Sn-Ag-Cu合金镀层组成和形貌的影响

在弱酸性镀液中电沉积得到无铅Sn-Ag-Cu可焊性合金镀层。采用X射线荧光光谱仪(XRF)和扫描电子显微镜(SEM)研究了镀液中主盐浓度和电镀工艺条件对镀层的组成和形貌的影响。研究表明,Sn-Ag-Cu合金的电沉积是正则共沉积。镀液中Sn²⁺和Ag⁺浓度改变对镀层晶粒大小影响较大,Cu²⁺浓度的改变对镀层的平整度影响较大。电流密度增加、pH值下降、温度降低,都能使镀层结晶细致。     

电沉积非晶态Ni-W-B/ZrO_2复合镀层及其结构与性能

在含有二氧化锆的Ni-W-B电解液中,电沉积获得Ni-W-B/ZrO2复合镀层.用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学技术较系统地研究了Ni-W-B/ZrO2复合镀层的电沉积、热处理过程,以及镀层的结构、表面形貌、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明,复合镀层的质量组成为Ni47.5%、W40.9%、B0.9%和ZrO210.7%.DSC和XRD结果清楚说明,二氧化锆对基质Ni-W-B镀层的结构有明显影响,使得复合镀层的非晶态结构特征更加明显.复合镀层比Ni-W-B合金有更高的显微硬度,呈现团粒状结构,晶块之间不存在裂纹但晶界清晰可辨;二氧化锆粒子分散于Ni-W-B基质镀层中.400℃、1h热处理后,Ni-W-B基质镀层中W向镀层表面偏析,镀层呈现固溶体晶态结构特征,表面形貌特征基本不变,复合镀层的显微硬度进一步提高,抗腐蚀性能增强,但镀层表层中的二氧化锆粒子大量脱落.     

电沉积Fe-W-ZrO2纳米复合镀层的结构与腐蚀行为

采用复合电沉积工艺制备了Fe-W-ZrO₂纳米复合镀层. 分别用扫描电子显微镜(SEM)、扫描电子显微镜附带能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、恒电位仪等技术较系统地研究了Fe-W-ZrO₂纳米复合镀层的表面形貌、成分、结构、硬度和耐蚀性. 结果表明, 复合镀层的质量组成为Fe 38.3%(w)、W52.7%(w)、ZrO₂ 9.0%(w) 时, 在ZrO₂纳米粒子的弥散强化作用下, Fe-W非晶合金镀层的裂纹状况得到明显改善, 而且复合镀层成分分布均匀, 组织致密, 结构呈现明显的非晶态特征；复合镀层比Fe-W合金有更高的显微硬度；30 ℃下, Fe-W-ZrO₂纳米复合镀层在3.5%(w)NaCl和0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中的耐蚀性较Fe-W非晶合金镀层明显提高.     

Ni-P-Zn_3(PO_4)_2(ZnSnO_3、ZnSiO_3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究

研究了温度、时间、浓度等对 A3钢片上 Ni-P-Zn3(PO4)2、 Ni-P-ZnSnO3和 Ni-P-ZnSiO3纳米复合化学镀层外貌的影响。用扫描电子显微镜（ SEM）观察外貌;称重法测定厚度;通过 10％ NaCl溶液、 1％ H2S气体加速腐蚀试验、 10％ CuSO4溶液点滴试验等多种手段测定其耐腐蚀性能;用 X-射线光电子谱 (XPS)及俄歇电子能谱 (AES)测定其价态及组成。结果表明：在最佳施镀条件下,可得光亮、致密、耐腐蚀性强于 A3钢、磷化膜及 Ni-P镀层的纳米复合化学镀层。镀层的原子百分组成约为 (％ )： Ni-P-Zn3(PO4)2： Ni 70.00,P 12.47,Zn3(PO4)2 13.93,C 3.6; Ni-P-ZnSnO3： Ni 77.56,P 10.00,ZnSnO3 9.84,C 2.6; Ni-P-ZnSiO3： Ni 83.00,P 10.96,ZnSiO3 5.15,C 0.89。     

PMDA-6FHP-DR1/SiO2杂化纳米材料的结构设计和合成

以含氟的二胺5,5′ (六氟异丙基) 二 (2 氨基苯酚)及均苯四甲酸酐(PMDA)为单体,首先合成了经酰胺化的主链上带有活性羟基的含氟聚酰亚胺,再通过Mitsunobu反应将活性生色分子分散红1(DR1)共价链接到聚酰亚胺的侧链骨架上,合成了含氟聚酰亚胺.采用溶胶 凝胶(Sol Gel)技术,并利用偶联剂γ 氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备带有发色团的和含有硅氧烷端分子的聚酰胺酸,其中的Si(OR)3基经水解、缩合后,与正硅酸乙酯(TEOS)在催化剂作用下反应,经杂化、凝胶后,得到光学透明且热稳定性高的有机/无机杂化材料.将制得的含氟聚酰亚胺/SiO2杂化材料,采用红外光谱(FT IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC),对材料的结构、表面形貌、热性能进行了表征.     

Noncovalent modification of self-assembled functionalized COF by PNIPAM and its properties of Pickering emulsion

Based on a facile and universal method using noncovalent bonding, here, polymer-modified covalent organic framework materials (COFs) were rapidly prepared. PNIPAM-modified COF (COF-PNIPAM) was synthesized by electrostatic self-assembly between COF prepared by low-cost melamine and terephthalaldehyde and carboxyl-terminated poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) prepared via reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization. The carboxyl-terminated PNIPAM was characterized by Gel Permeation Chromatography and Ultraviolet and Visible Spectroscopy (UV–vis). COF and COF-PNIPAM were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopes, Scanning Electron Microscope, Transmission Electron Microscope, X-Ray Diffractomer (XRD), and Brunner-Emmet-Teller (BET) measurements. The results showed that the COF-PNIPAM was successfully prepared. The Pickering emulsion properties of the COF-PNIPAM in a water-to-toluene mixed system were studied, and when the water-to-oil ratio is 2:1, a stable emulsion can be obtained. However, the results show that the PNIPAM chains of COF-PNIPAM nearly lose their temperature responsiveness.     

超高分子量聚乙烯温等静压成型工艺及性能

利用全软模温等静压成型方法成功制备出直径达120mm,高105mm的超高分子量聚乙烯柱状制件,研究了成型压力对成型性能的影响。利用扫描电镜、X射线衍射及示差扫描量热法研究了不同成型压力下结晶度的差异。结果表明:提高压力更有利于结晶,160 MPa下成型样品的熔点为143.0℃,片晶厚度为123nm,结晶度达到69.39%,抗拉强度达到36.8 MPa,缺口冲击强度达到152.3kJ/m~2,断裂伸长率达到634%。     

Material stability investigation of polyamide material before and after laser sintering

Abstract

Polymers are the long chain organic materials that are held together by directional covalent bonds. These kind of organic materials are either synthesized or naturally obtained and they have wide range of application in the medical field due to its physical properties, chemical properties and multifarious processing technique. For the past two decade, these polymers were used to produce variety of medical devices and implants by laser sintering. Since laser based additive manufacturing technique was a thermal process, there may be a change in the material property after sintering and which may affect the usage of the polymer in medical field. This work presented here aims to investigate the material property of biocompatible eos PA12 polymer powder and a laser sintered part. The Scanning Electron Microscope (SEM) with Energy Dispersive Spectroscopy (EDAX), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD) and Differential Scanning Calorimeter (DSC) analysis were carried out to investigate the properties. The experimental investigation carried out in order to get insight into laser-material interaction and the corresponding results indicated that the laser energy influences the material properties of polyamide powder.     

Pd/CZ三效催化剂中钯的团聚现象研究

通过浸渍法制备了一系列负载0.5%（重量百分比）Pd的氧化铈-氧化锆（NDK-84,由日本新日本电工株式会社提供）催化剂材料,并通过全面的表征手段,包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、元素分布、X-射线衍射（XRD）,氮气吸脱附测试与比表面积和孔径分布分析（BET）、X射线光电子能谱（XPS）等,研究了不同Pd前驱体和不同热老化处理条件、H₂还原条件对Pd在铈锆固溶体上的分散、生长与烧结行为的影响,并评估了它们的三效催化活性.结果表明,热老化处理过程与还原过程显著影响了Pd在氧化物载体表面上的分散,因此导致不同的催化活性.     

RuCl3 anchored onto imine functionalized silica for the aerobic oxidation of benzylic alcohols under liquid phase catalysis

Abstract

RuCl₃ anchored onto imine functionalized silica has been developed as a heterogeneous catalyst for the selective oxidation of benzylic alcohols to aldehydes using molecular oxygen as an oxidant. SiO₂-RuCl₃ was found to be highly stable, passes hot filtration test successfully, and could be recycled several times without significant loss of activity. The SiO₂-RuCl₃ was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogavimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Micrographs (TEM), X-Ray Diffractometry (XRD), and Atomic Absorption Spectrophotometric Analysis (AAS).     

Ni-P-Zn3(PO4)2(ZnSnO3、ZnSiO3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究

研究了温度、时间、浓度等对Ａ３钢片上Ｎi-P-Zn3(PO4)2、Ni-P-ZnSnO3和Ｎi-P-ZiSiO3纳米复合合化学镀层外貌的影响,用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察外貌、称重法测定厚度;通过１０％ＮaCl溶液、１％Ｈ２Ｓ气体加速腐蚀试验,１０％ＣuSO4溶液点滴试验等多种手段测定其耐腐蚀性能,用Ｘ－射线光电子谱（ＸＰＳ）及俄歇电子能谱（ＳＥＳ）测定其价态组成,结果表明：在最佳施镀条件下,可得光亮、致密、耐腐蚀性强于Ａ３钢、磷化膜及Ｎi-P镀层的纳米复合化学镀层,镀层的原子百分组成约为（％）：Ｎi-P-Zn3(PO4)2:Ni70.00,P12.47,Zn3(PO4)213.93,C3.6;Ni-P-ZnSnO3;Ni77.56,P10.00,ZnSnO39.84,C2.6;Ni-P-NiSiO3,Ni83.00,P10.96,ZnSi5.15,C0.89.     

多层碳纳米球的研究

用弧光放电法制备了碳的巴基葱.用原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）和透射电镜（TEM）研究了在高定向石墨(HOPG)和金(Au)基底上的巴基葱的行为和电学特性.扫描隧道谱表明,巴基葱的电学特性具有与单壁碳纳米管相似的非线性特性.较小尺寸的巴基葱呈半导体特性,尺寸增大倾向金属线性.AFM/STM图像显示,在HOPG和Au基底上的巴基葱能够聚集成二聚体.利用较小尺寸巴基葱的电学非线性特性,有希望构造纳米电子学的单电子器件.     

纳米ZnO颗粒在阳极Al2 O3模板中的强光致发光研究

用金属醇盐水解法在阳极Al2O3模板的有序孔洞中生长了纳米量级的ZnO颗粒,并用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨电子显微镜(HRTEM)对其形貌进行观察.对纳米ZnO/多孔阳极Al2O3模板组装体的光致发光谱进行测量,将组装体中纳米ZnO颗粒的发光强度与常规方法制备的纳米ZnO颗粒发光强度做了比较,就发光强度提高的原因进行了讨论.