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  • 【论文】 感应熔覆TiC改性Ni基复合覆层研究

    作者:冯斯琦 关键词:感应熔覆;化学镀;TiC;熔蚀;热疲劳 机构:武汉科技大学 ; 武汉科技大学 年份:2018
    摘要:模具常常在高温、高压、腐蚀等特殊环境下工作,因此磨损、腐蚀和疲劳失效是影响模具寿命的重要因素。由于失效多发生于模具表面,常常采用表面工程技术来提高模具表面性能进而延长模具的使用寿命。采用高频感应熔覆技术在模具表面制备颗粒增强Ni基复合覆层具有加热效率高、污染少、成本低等优点。目前,通过感应熔覆技术制备金属陶瓷覆层一般都采用与Ni浸润性好且电阻率较低的WC和Cr_3C_2等作为增强相,而采用TiC作为增强相的几乎没有。TiC作为一种理想的陶瓷增强相具有优异的机械性能与化学性能,但是使用感应熔覆制备TiC增强Ni基合金时仍然存在一些技术难点,如TiC颗粒与Ni基合金之间的浸润性差及Ti C陶瓷颗粒电阻率高导致感应加热效率低下等。因此,研究通过化学镀Ni包覆Ti C颗粒来改善浸润性差及电阻率高的问题,以及通过陶瓷颗粒增强金属基复合涂层改善材料的表面性能,具有重要的实际应用价值和探索意义。本文通过化学镀的方法制备了Ni包TiC颗粒,并采用感应熔覆技术在H13钢表面制备了纯Ni60涂层及Ni包TiC+Ni60涂层。利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和能谱仪分析了涂层物相和微观组织结构,利用显微硬度仪测定了涂层表面硬度,通过熔蚀试验和热疲劳试验分析了涂层抗铝液、抗铜液熔蚀能力和抗热疲劳性能。结果表明:(1)采用化学镀的方法在Ti C表面包覆了完整致密的Ni-P合金镀层,镀层厚度为1.2μm。经过包覆的Ti C与涂层中的Ni基合金之间的浸润性有所提高,同时通过包覆金属Ni使TiC颗粒的电阻率下降,有效提高了涂层感应加热的效率。(2)最佳熔覆工艺为:使用水玻璃作为粘结剂,涂敷涂层厚度1.0mm,先在200A电流下预热20s后,再在800A电流下加热15s,自然冷却后即得涂层。(3)纯Ni60涂层主要由γ-(Fe,Ni)、Cr_7C_3、Ni_3Si、Cr B组成,涂层中分布着一些针条状、块状组织。添加TiC之后涂层的电阻率上升,导致涂层受热不充分,Ti C+Ni60涂层未形成良好覆层。Ni包TiC+Ni60涂层主要由γ-(Fe,Ni)、Cr_(23)C_6、Ni_3Si、TiC组成,涂层主要由致密的共晶组织及硬质增强相组成。Ni60涂层和Ni包TiC+Ni60涂层的表面硬度分别为839.6HV、982.90HV,均比H13钢基体的硬度367.08HV提升了许多。(4)1h铝液熔蚀试验后,Ni60涂层和Ni包Ti C+Ni60涂层均表现出了优异的抗铝液腐蚀能力,涂层良好隔绝了铝液和基体的直接接触,提高了H13钢基体的抗铝液熔损能力。1h铜液熔蚀试验后,Ni包Ti C+Ni60涂层的抗铜液腐蚀能力优异,被腐蚀区厚度20μm;Ni60涂层和H13钢基体在铜液的腐蚀下表面均出现凹坑,被腐蚀区厚度50μm。(5)经受900次冷热循环的冲击之后,基体H13、Ni60涂层、Ni包TiC+Ni60涂层均出现一定程度的热疲劳失效。H13钢基体热疲劳的失效形式为表面层片状脱落,Ni60涂层热疲劳的失效形式为表面应力作用下的裂纹萌生及长大,Ni包TiC+Ni60涂层热疲劳的失效形式为第二相夹杂相Ti C处产生应力集中导致裂纹萌生及长大。
  • 【论文】 Co、Ni改性Fe_3Si粉体材料的制备与性质研究

    作者:庞博 关键词:Fe_3Si基合金 ; 机械合金化 ; 真空烧结 ; 微观结构 ; 磁性能 机构:贵州大学 ; 贵州大学 年份:2018
    摘要:本文采用机械合金化结合真空烧结的方法分别制备了添加Ni、Co、Mn和V元素的Fe_3Si基合金,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)检测,分析了合金元素的添加量对固溶体、Fe_3Si合金的微观结构、表面形貌、磁性能的影响。1.研究了Ni含量为(2~5at.%,step=0.25)对Fe_3Si基合金的影响,经机械合金化,α-Fe(Si)固溶体的晶粒尺寸最小,增加固溶体中Ni元素的含量晶粒尺寸变大。经900℃、2h真空烧结后,通过XRD分析发现Fe_(75-X)Ni_XSi_(25)(2~5at.%,step=0.25)合金具有单一的Fe_3Si相。在Ni含量为5at.%时,合金晶格常数达到最小(0.5652nm);在Ni含量为3.25at.%时平均晶粒尺寸最小(97.5nm);在Ni含量为2.25at.%时样品的饱和磁化强度最大(145.98emu/g),相较Fe_3Si合金提高了18.31%,对应的矫顽力、剩磁、磁滞损耗有所增加。2.制备Fe_(75-X)Co_XSi_(25)(0;2~5at.%,step=0.25)并研究了Co含量对Fe_3Si基合金的影响。发现添加Co元素增多会增大固溶体的晶粒尺寸,经过真空烧结后经过XRD分析发现合金具有单一的Fe_3Si相;晶粒尺寸在Co含量为3at.%时最小(104.2nm);Co含量为2.75at.%时,样品饱和磁化强度最大(137.86emu/g)。对应矫顽力、剩磁都有所增加。当Co含量为5at.%时磁滞回线所围面积最小,对应其磁滞损耗最小。3.制备Fe_(75-X)Mn_XSi_(25)、Fe_(75-X)V_XSi_(25)(X=0~18.75at.%,step=3.75),通过XRD、VSM分析发现随Mn、V元素含量增加,样品有序度和饱和磁化强度呈下降趋势。相应的矫顽力、剩磁都有所增大。磁滞回线面积呈先减小后增大的趋势,Mn含量为11.25at.%时磁滞回线面积达到最小(1.8 KOe·emu/g)。V含量为11.25at.%时磁滞回线面积最小(3.2 KOe·emu/g)。
  • 【论文】 Ni基Cr_3C_2复合涂层的热态抗磨蚀性能研究

    作者:张志坚 关键词:球阀 ; 超音速火焰喷涂 ; Cr_3C_2 ; Ni基合金 ; 热态磨损 ; 熔盐腐蚀 机构:兰州理工大学 ; 兰州理工大学 年份:2017
    摘要:阀门是一种在流体系统中对介质起截流、换向作用的重要部件,广泛应用于城市供水供暖系统、石油化工管道、航空航天发动机等关键领域。硬密封球阀具有结构简单,维修方便,性能可靠等优点而被全世界大量应用,在我国,硬密封球阀发展速度很快,并被广大阀门制造企业所重视。由于硬密封球阀特有的结构及特定的工作方式,其阀座密封面和球体在阀门启闭过程中难免产生摩擦,进而造成磨损,在热态条件下,磨损将会加剧,一旦产生较严重磨损,将直接导致阀门泄漏,造成严重后果。为保证硬密封球阀质量及管路安全,研究人员采用热喷涂技术在球体表面和阀座密封面制备镍基耐磨涂层,以此来增强二者的抗磨损性能,但由于单纯的Ni基合金涂层性能有限对球阀寿命提升不大,Ni Cr-Cr_3C_2、Co Cr-WC等材料制备的涂层又出现了生产成本高、涂层机加工工艺性较差等新问题,对此,急需探索一种新的材料和工艺技术实现阀门产品性能与经济效益之间的最佳平衡点。本研究提出以碳化物(Cr_3C_2)增强Ni基合金涂层性能的新方案优化涂层性能,并采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺技术在试样表面制备了Cr_3C_2质量分数分别为0%、12.5%、25%、37.5%和50%的Ni基Cr_3C_2复合涂层,测定了涂层硬度、组织结构、相组成以及元素分布,进行了热态条件下的抗磨损实验和高温熔盐(Na2SO4+25%wt Na Cl)腐蚀实验,探究了涂层在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃温度条件下的磨损机理和800℃条件下的熔盐腐蚀机理,结果表明:1.采用超音速火焰喷涂制备的涂层具有较低的孔隙率,较高的硬度;2.Cr_3C_2的添加能在Ni基合金基体中生成Cr B、Ni B、Cr7C3、Cr23C6等多种硬质相,并弥散分布于Ni基合金基体中,显著提高了Ni基合金涂层硬度,提升了涂层抵抗循环载荷作用下发生塑性变形的能力,使涂层具备良好的耐磨损性能,并使涂层保持较低的摩擦系数和磨损率;3.温度对涂层摩擦磨损性能有明显影响。50℃~250℃以内时由于氧化膜的产生,各配比涂层的摩擦系数和磨损量随温度升高均处于降低趋势,当温度超过250℃时,Ni基合金涂层由于粘着磨损严重导致摩擦系数与磨损量升高,其磨损性能也随之下降;涂层中添加一定量的Cr_3C_2时,能明显减轻涂层在此温度下的粘着磨损,当涂层中Cr_3C_2加入量达到37.5%同时温度升高到300℃条件下涂层摩擦系数和磨损量仍然处于较低水平;4.800℃条件下的热态熔盐腐蚀对涂层有强烈的腐蚀作用,腐蚀盐中的S元素能渗入涂层内部削弱涂层与基体的结合强度,且直接导致Ni基合金涂层脱落,Cl元素则能够分解涂层在高温条件下产生的Cr2O3保护膜。当Cr_3C_2质量份数达到37.5%时,复合涂层耐腐蚀性能较好。
  • 【专利】 一种对Ni基高温合金的三维重建方法

    作者:熊凌轩 ; 李东风 ; 苑光建 ; 李会星 ; 周英豪 ; 宋润华 年份:2018
    摘要:本发明涉及三维重建技术领域,公开了一种对Ni基高温合金的三维重建方法,其至少包括如下步骤:1)切取一段Ni基高温合金的试样;2)对试样的断面进行研磨;3)对研磨后的断面进行两次抛光;4)对两次抛光后的试样进行清洗;5)对试样进行EBSD实验,获得实验数据;6)依次重复步骤2)至5)至少五次;7)根据多次EBSD实验获得的实验数据实现所述试样的三维重建。一次EBSD实验获得的实验数据能够形成试样的二维表面,多次实验将形成的二维表面进行三维重建;获得的三维重建体便于测得试样的性能参数。
  • 【论文】 激光熔覆碳纳米管增强Ni基复合涂层研究

    作者:蔡昕 关键词:激光熔覆 ; 碳纳米管纯化 ; 激光工艺参数 ; 显微组织 ; 耐磨性 ; 显微硬度 机构:华东交通大学 ; 华东交通大学 年份:2017
    摘要:高速重载列车在运行制动过程中产生的巨大摩擦力和热量将导致制动盘产生大量的损耗和裂纹从而缩短使用寿命,这将大大增加运营成本,因此对制动盘的表面改性尤为重要。本文运用激光熔覆技术,使用同步送粉的方式在45钢表面制备了CNTs/Si C/Ni复合涂层,主要对碳纳米管的纯化、复合粉末的球磨、激光工艺参数以及碳化硅和碳纳米管的含量进行研究,通过对涂层的显微组织、摩擦系数、磨损量和硬度的分析,探索了碳纳米管的增强机理,得出以下结论:(1)随着硝酸回流的时间增加,碳纳米管的纯化和分散明显改善。当回流时间为9h时,CNTs分散最均匀,失重比为18.4%。损失的质量主要为杂质粒子和碳纳米管壁缺陷处的碳原子,碳纳米管管壁出现大量的羟基和羧基官能团,有利于加强碳纳米管的活性。随着回流时间的延长,碳纳米管分散增加,但硝酸对碳纳米管过度氧化,导致CNTs大量的断裂,碳纳米管管壁变薄严重。(2)随着球磨转速的提高,粉末分散呈先变好后变差的趋势。当球磨转速为300r/min时,粉末分散最均匀,碳纳米管损伤最小,且碳纳米管未出现分层团聚。但转速过低,粉末团聚严重;转速过高,碳纳米管被大量的切断,导致碳纳米管结构完整性被严重破坏。(3)当碳化硅含量为15%时,熔覆层组织形貌达到最优值,且硬度和耐磨性也最好,硬度为394.6HV_(0.2),为基板的1.6倍;磨损量最小仅为0.0368g。当碳纳米管为16%vol时达到最佳,熔覆层晶粒大小最为均匀,碳纳米管分布在晶界处。涂层机械性能最好,硬度为446.5HV_(0.2),为基板的2.2倍,摩擦系数稳定为0.149。碳纳米管含量继续增加则出现团聚,涂层的表面出现烧损、显微组织粗大、出现气孔和孔洞、且性能也变差。(4)随着激光功率、扫描速度、送粉速率和气流量的增加,涂层的组织和性能都呈现先变好后变差的趋势。当激光功率为1400W,扫描速度为250mm/min,送粉速率为30g/min,气流量为4L/min时,熔覆层的表面光滑、连续完整、组织均匀致密,与基板的结合良好,性能最佳。
  • 【专利】 一种基于NI平台的提升机智能检测仪

    摘要:本发明涉及提升机装备系统检测技术领域,公开了一种基于NI平台的提升机智能检测仪。该装置包括主机机壳、平板电脑、传感器、信号接入口、调理电路、采集电路、电压转换电路等组成;本发明适于矿井提升机制动器空行程时间、制动电流、交流电流、直流电流、提升速度、闸盘偏摆、控制电压电流、液压站油压等内容进行监控检测。对于户掌握提升机装备系统运行的安全性能情况起到非常重要作用。该智能检测仪具有高精度、多通道大数据处理、便捷性、高可靠性、在线检测性强等优点,能够对提升装备系统运行时易出现故障点提前预知,避免事故发生。
  • 【论文】 高分散Ni基催化剂催化浆态床甲烷化性能研究

    作者:李鑫 关键词:浆态床反应器 ; CO甲烷化 ; Ni/SiO_2催化剂 ; Zr助剂 ; β-环糊精 ; 碳化 机构:太原理工大学 ; 太原理工大学 年份:2017
    摘要:甲烷化技术是煤制天然气的核心。采用浆态床反应器可避免固定床反应器中催化剂高温烧结和积炭问题,为甲烷化工艺提供一条新思路。但目前的工业甲烷化催化剂在浆态床中催化活性和稳定性不理想,因此亟需开发一种低温活性好、稳定性高的甲烷化催化剂。负载型甲烷化催化剂上的金属分散度、颗粒尺寸、金属与载体相互作用等均会影响其催化反应性能。本文采用二氧化硅为载体,通过改性浸渍法制备负载型Ni基催化剂,研究助剂ZrO_2、表面活性剂β-环糊精及沉积碳对催化剂结构及催化浆态床甲烷化性能的影响,以期获得高分散镍基催化剂。结合TEM、H_2-TPR、H_2脉冲化学吸附、N2-吸脱附、粉末XRD、in-situ XRD、TG-MS、XPS和CO-TPD等表征手段,深入分析了催化剂结构与浆态床甲烷化性能之间的关系,得出的结论如下:(1)与不含ZrO_2助剂的Ni/Si O_2催化剂相比,添加不同含量ZrO_2改性的NixZr/SiO_2催化剂的镍物种颗粒明显减小,镍物种与SiO_2载体相互作用增强且金属Ni表面积和分散度增大。ZrO_2含量为5 wt%和10 wt%的催化剂具有最优的催化剂结构与物化性质,在反应条件为300°C、1.0 MPa和空速为3000 mL·g-1·h-1下,这两者催化剂表现出相近且最佳的CO转化率,并显著提高了催化剂的稳定性。(2)在优选的ZrO_2含量为5 wt%基础上,添加不同含量的β-环糊精进一步改性催化剂。随着β-环糊精含量的增加,催化剂的比表面积、金属分散度逐渐增加,晶粒及颗粒尺寸逐渐减小。当β-环糊精与金属Ni摩尔比为1:5时制备的Ni5Zr/SiO_2-CD(1:5)催化剂镍物种晶粒及颗粒尺寸最小、金属Ni分散度最高、金属面积最大、活性Ni物种数最多。该催化剂在300°C、1.0 MPa和高空速6000 mL·g-1·h-1的反应条件下,表现出最优的CO转化率和CH4选择性。(3)采用丙三醇水溶液为溶剂,在惰性气氛中焙烧碳化制备Ni基催化剂。其与直接在空气中焙烧的Ni基催化剂相比,沉积碳制备的Ni基催化剂金属与载体相互作用强,活性Ni分散度从3.3%提高到7.1%,Ni颗粒尺寸从30.7 nm减小到14.2 nm且脱附的CO量最大。在300°C、1.0 MPa和高空速6000 mL·g-1·h-1反应条件下,CO转化率和CH4选择性分别达到~93%和91.4%,且反应40 h后催化剂未出现明显失活。
  • 【论文】 电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的制备与性能研究

    作者:丁小龙 关键词:石墨烯 ; 电刷镀 ; Ni-石墨烯复合镀层 ; 摩擦磨损性能 ; 耐腐蚀性能 机构:哈尔滨工程大学 ; 哈尔滨工程大学 年份:2018
    摘要:石墨烯具有非凡的力、热、光和电学性能,是具有广阔发展前景的制备金属基复合材料的增强相。本文将石墨烯加入快速镍电刷镀液中,制备出石墨烯均匀悬浮分散的镍-石墨烯复合电刷镀液,采用电刷镀技术在1045钢上制备出Ni-石墨烯复合镀层,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Raman光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)等对石墨烯片层和复合镀层的组织结构、形貌进行了表征,研究了镀液中的石墨烯添加量与复合镀层中的石墨烯含量的关系,并对复合镀层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能进行了重点考核,还对其力学性能、导热、导电以及吸波等性能也进行了一定研究。同时采用多种方法尝试降低复合镀层的摩擦系数。结果表明:复合镀层中的石墨烯以三种形式存在于镀层的不同部位;当石墨烯的添加量为0.5 g/L时,制备出的复合镀层中石墨烯含量最高,为0.163 wt.%,该复合镀层相比于镍镀层和其它复合镀层,镀层组织致密度最高,裂纹、孔隙等缺陷最少;各复合镀层的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能均有所提升,提升幅度最大的是石墨烯添加量为0.5g/L时制备出的复合镀层,相比于镍镀层,其显微硬度提高了15.2%,弹性模量提高了31.4%,磨损失重量减少了81%;自腐蚀电位增大了9.5%,自腐蚀电流密度减小了66.2%,电荷转移电阻增大2.1倍,在168 h的3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡实验中,其腐蚀失重较镍镀层的减少57.4%。还发现该复合镀层的导热性能、导电性能、吸波性能电导率均比镍镀层有明显提升;此外,在石墨烯添加量为0.5 g/L的复合镀液中添加0.4g/L的Y(NO_3)_3·6H_2O时,可以使复合镀层的摩擦系数降低至与镍镀层的相当,而其磨损量比镍镀层的减少67.3%。
  • 【论文】 激光3D打印Ni基合金微结构研究及数值模拟

    作者:谭树杰 关键词:3D打印 ; 微结构 ; 80Ni20Cr合金 ; Inconel 718合金 ; 温度场 机构:南昌航空大学 ; 南昌航空大学 年份:2016
    摘要:3D打印是一种先进的数字化制造技术,它通过逐层堆积的方式来制造三维实体零件。激光3D打印技术作为3D打印的一个研究热点,具有材料利用率高、加工柔性高、加工周期短以及不受零件几何外形限制等优点,尤其适合制造小批量、形状复杂的零件,在航空航天、医疗、汽车、船舶、核电等领域有着广泛的应用前景。目前,激光3D打印技术相关理论仍不完善,激光3D打印样件残余应力较大,容易出现开裂、塌陷等问题。使用激光熔化沉积技术打印80Ni20Cr合金及Inconel 718合金样件,并通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对合金样的微观结构进行表征,分析样件内部缺陷形成机理及晶粒生长情况;使用显微维氏硬度仪及万能试验机测试合金样的力学性能,并结合合金样的微观结构分析不同工艺下合金样力学性能不同的原因。建立激光熔化沉积过程中的移动热源模型,并使用ANSYS对Inconel 718合金激光熔化沉积过程温度场进行模拟,模拟不同工艺下单道的温度场分布及形貌,以及工艺参数为P=500w、v=5mm/s、搭接率为20%的单层温度场分布及形貌,并结合实验结果分析样件中缺陷的形成原因。研究结果表明:层-层正交工艺打印的80Ni20Cr合金样件综合性能要优于层-层同向打印样件,样件具有更好的微结构特征;合金样件中主要的晶粒为柱状晶粒,柱状晶沿着激光沉积路径生长,在打印件底部存在少量等轴晶;样件成分为溶质Cr溶于溶剂Ni的固溶体;层-层正交工艺打印的80Ni20Cr合金样件的抗拉强度为410Mpa,硬度为406HV 0.2;层-层正交工艺打印样件拉伸断口表现为包含穿晶断裂和沿晶断裂的混合断裂特征,层-层同向工艺打印样件的断口表现为以沿晶断裂为主,包含少量穿晶断裂。激光3D打印Inconel 718合金单道的宽度和高度随着激光功率的增加而增加,随着激光扫描速度的增加而减小;随着激光功率的增加,打印样件的孔隙从2.6%减小到1.3%,样件更加致密;样件上的裂纹主要集中在样件底部,薄壁墙样件裂纹容易沿沉积高度方向扩展,形成宏观裂纹,立方体样件的裂纹较难跨过不同层,在侧面难以形成宏观裂纹;立方体沉积样侧面的晶粒以柱状晶为主,且柱状晶的分布较为无序。通过对激光熔化沉积过程有限元模拟发现:单道模拟结果同实验结果保持一致,随着激光功率的增加,熔池逐渐变大,沉积单道的宽度和高度变大,沉积单道中心处的熔化-凝固时间变长;随着扫描速度的增加,沉积单道的宽度和高度变小,沉积单道中心处冷却速度变快。单层沉积过程中,激光能量存在一定的滞后性,激光光斑前端能量低,粉末较难熔化;在激光移动拐角处,激光束能量容易集中,形成拐角处凸起;在单道搭接处,熔池温度较低,粉末熔化不充分,容易出现孔隙、凹陷。
  • 【论文】 Ni掺杂ZnO基稀磁半导体的结构和磁性研究

    作者:魏晨燕 关键词:Ni:ZnO ; 稀磁半导体 ; 共沉淀 ; 结构 ; 磁性 机构:北京理工大学 ; 北京理工大学 年份:2016
    摘要:最近几年ZnO基稀磁半导体由于具有较宽的能带和较大的激子束缚能得到了广泛的关注,过渡金属掺杂ZnO基稀磁半导体的制备和性能研究对于电子自旋器件意义重大。本文利用共沉淀法制备出纯ZnO基稀磁半导体、金属Ni掺杂ZnO基稀磁半导体材料,并采用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱、磁性测量系统等表征方法研究样品的结构和磁学性能。本文分为三部分内容:首先介绍了稀磁半导体的背景及稀磁半导体和ZnO基稀磁半导体的研究进展,并介绍了稀磁半导体的磁学研究方法。随后介绍了利用共沉淀法经在空气气氛中热处理制备纯ZnO稀磁半导体、Zn1-xNix O稀磁半导体,当掺杂含量小于5%时样品单相均一,经表征发现在均相样品中NiNi2+均匀掺杂进入ZnO晶格并代替Zn的位置。所有样品在室温下均具有铁磁性,随着金属Ni掺杂含量的增加饱和磁化强度先减小后增加随后又减小,Zn1-xNix O(x=5%)样品在室温下具有最大饱和磁化强度Ms=0.51emu/g,我们推测磁性与ZnO本征氧缺陷、Ni2+-Ni2+之间超顺磁交换和NiO之间反铁磁相互作用有关。通过实验证明我们制备的ZnO和均相Ni掺杂ZnO样品是室温稀磁半导体。最后本文介绍了采用共沉淀方法经在氮气气氛中热处理制备了单相ZnO基稀磁半导体和非均相ZnO稀磁半导体样品,研究发现随着Ni掺杂含量的增加样品饱和磁化强度增强,单相Zn1-xNixO样品名义掺杂含量最大为3%,Ms=0.28emu/g,我们推测样品铁磁有序主要来源于磁性金属Ni的沉积,还有一小部分来源于ZnO结构内部的氧缺陷。通过实验证明我们制备的备的ZnO和均相Ni掺杂ZnO样品是室温稀磁半导体,且改变条件影响样品的磁性能。
  • 【论文】 Ni基多孔材料的抗高温氯化腐蚀性能研究

    作者:曾灿 关键词:Ni基多孔材料 ; KCl ; 腐蚀 ; 氯化 机构:湘潭大学 ; 湘潭大学 年份:2018
    摘要:含氯环境在能量转换,化学和冶金工业中广泛遇到,例如燃煤锅炉、垃圾焚烧炉和聚合物分解工厂。生物质燃烧系统中最严重的腐蚀问题是由于生物质和废物燃料燃烧产生的烟气中存在碱金属氯化物,包括C12、HCl和沉积的氯盐。目前,除了对一些纯金属的氯化进行了较彻底的研究外,大部分对氯化腐蚀的了解是源于现行服役材料的腐蚀行为。本文采用元素粉末反应合成法,利用固相偏扩散的原理进行固相烧结制备Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Si多孔材料。通过用自制的氯气发生设备对其在干燥氯气环境的高温氯化反应和在KCl盐膜下的热腐蚀行为研究,采用SEM(EDX),XRD等手段分析其腐蚀机理,在制得新型耐氯气腐蚀多孔材料的同时加强氯化腐蚀机理的基础研究,丰富氯化腐蚀数据。KCl的存在会加重Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Si两种Ni基多孔材料的氧化腐蚀,但其在800℃+KCl盐膜下依旧保持良好的抗热腐蚀性能。在500℃时,两种Ni基多孔材料在氯气环境中均表现出良好的抗氯化腐蚀性能,预氧化能提高样品的抗高温氯化腐蚀能力,且Ni-Cr-Si多孔材料的抗高温氯化腐蚀性能要优于Ni-Cr-Fe多孔材料。涂敷了 KCl盐膜后的Ni基多孔材料在800℃环境下显示抛物线质量增加。暴露40h后,两类多孔样品具有相似的腐蚀形貌,表现为总厚度约10μm的双层氧化物,这取决于元素的选择性氧化。Ni-Cr-Fe多孔材料向外生长的氧化层主要由含铁,铬和镍的尖晶石氧化物NiFe2O4和NiCr2O4组成,氧化层有很多孔洞并且从基材剥离;内向生长部分为Cr2O3。Ni-Cr-Si多孔材料向外生长的氧化层主要由NiO,含铬和镍的尖晶石氧化物NiCr2O4组成,内层主要为Cr2O3。高温下Cl2对Ni基多孔材料的侵蚀主要分为三个过程:Cl2与金属基体之间的初始反应;金属氯化物的挥发;氯化物的再氧化。氯气优先与合金中元素反应形成对应氯化物挥发并向外输送。在氧分压较高的情况下,氯化物会转化成对应的氧化物,所需的氧分压较低的将在靠近基体内侧优先转化,进而在样品表面形成分层的腐蚀界面。在500℃高温氯气环境下暴露30天后,未预氧化Ni-Cr-Fe多孔材料增重为25.2%,表面腐蚀产物主要为NiCl2,Cr2O3和(Cr,Fe)2O3;预氧化后Ni-Cr-Fe多孔材料增重为19.1%,表面腐蚀产物主要为NiCl2、CrCl3、Cr2O3和(Cr,Fe)2O3;未预氧化的Ni-Cr-Si多孔材料增重为7.4%,预氧化后的Ni-Cr-Si多孔材料增重为6.7%,未预氧化的样品和预氧化后的样品主要腐蚀产物基本一致,为NiCl2、CrCl3和Cr2O3。
  • 【专利】 一种具有Ni‑P化学镀层阀体零件密封环

    作者:彭云杰 ; 李国 年份:2017
    摘要:本发明公开了一种具有Ni‑P化学镀层阀体零件密封环,属于密封环技术领域,其目的在于解决现有技术中采用内外圈分体式密封环造成连接稳定性较差的技术问题,提供一种具有Ni‑P化学镀层阀体零件密封环。该密封环包括主密封环和内副密封环,主活塞环的外圆柱面设有Ni‑P化学镀层,Ni‑P化学镀层上设有聚四氟乙烯不粘涂层,聚四氟乙烯不粘涂层的外表面设有松孔网纹,主活塞环的外圆柱面开设有“U”型卸荷槽,内副密封环外侧面上设置有榫头,在榫头的下端面设有两个凸筋;主密封环内侧面上设置有槽口,在槽口下边体的上端面设置有两个凹槽;内副密封环的榫头和两个凸筋与主密封环的槽口和两个凹槽配合,构成双锁扣。
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