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430不锈钢表面微纳多孔结构阳极氧化膜的制备及疏水性研究

艳梅 , 黄家强 , 许增才 , , 常煜 , 何俊杉 , 朱用洋

电镀与涂饰

利用扫描电镜(SEM)研究了阳极氧化工艺对 SUS430不锈钢在由氟化铵、水及乙二醇(Eg)组成的电解液中制备微纳多孔结构氧化膜的影响,通过能谱仪(EDS)对阳极氧化膜微孔内部和未成孔位置的组成进行了分析,测试了阳极氧化前后不锈钢表面的水接触角。适当降低电解液含水量有利于提高不锈钢表面的微孔密度,可形成微纳多孔结构的氟化铵浓度以0.15 mol/L最好,氧化电压过大以及氧化时间过长都会导致阳极氧化膜发生过度腐蚀。在氟化铵含量为0.15 mol/L、含水量小于0.4 mol/L的电解液中,保持电解液温度为20°C,采用氧化电压50~60 V阳极氧化15~30 min,不锈钢表面可制备出孔径为3~5μm的多孔结构,微米级孔洞内部形成有序的蜂窝状纳米多孔结构(孔径约为100 nm)。阳极氧化后不锈钢表面形成了氧化物和氟化物,与水的接触角为138.2°,具有较好的疏水性。

关键词: 不锈钢 , 阳极氧化 , 微纳多孔结构 , 疏水性

磷酸二氢钠体系中316L不锈钢表面微孔结构的制备

艳梅 , 朱用洋 , 许增才 , , 吴一凡 , 陈玲 , 揭晓

电镀与涂饰

在0℃下采用磷酸二氢钠的水溶液对316L不锈钢进行阳极氧化,以制备高密度、有序的微孔结构.研究了NaH2PO4浓度、氧化电压、氧化时间、丙三醇添加量等工艺参数对氧化膜多孔结构的影响.结果表明,氧化液中NaH2PO4浓度低于0.10 mol/L时,氧化膜表面仅能形成极浅的凹坑.氧化电压低于30 V时,氧化膜的微孔结构分布稀疏.NaH2PO4浓度或氧化电压过高都会使基体溶解速率过快,氧化膜的多孔结构消失.最佳NaH2PO4浓度和氧化电压分别为0.30 mol/L和30 ~ 40 V.在该条件下对316L不锈钢阳极氧化20 min,可获得有序排列的蜂窝状微孔结构,孔径为180 ~ 260 nm,孔密度约为1.5×109个/cm2.氧化液中添加10%(体积分数)丙三醇后,所得微孔结构的均匀性提高,但是孔变浅,因此不建议在氧化液中加丙三醇.

关键词: 不锈钢 , 阳极氧化 , 多孔结构 , 磷酸二氢钠 , 丙三醇

Ga在SiO2/Si系下的扩散模型与分布规律

裴素 , , 孙海波 , 于连英

稀有金属材料与工程

为给出受主杂质Ga通过SiO2/Si系统实现开管掺杂过程的模型描述和Si体内遵循的主要分布规律,利用二次离子质谱分析(SIMS)、薄层电阻(R□)测量方法,对Ga在SiO2/Si系下的扩散特性、硅表面及体内分布进行了系统研究,得出新的结论:(1)Ga在SiO2中的固溶度较低而扩散系数很大,故形成线性分布形式,Ga在Si中的溶解度相比SiO2很大,SiO2-Si界面的分凝使其以较高平衡浓度分配入硅中,两者的连续确立了开管扩Ga模型.(2)在严格控制硅片温度TSi、杂质源分解温度TGa2O3、反应气体流量CH2,调整预沉积、再分布及其两者的重复组合,便可在硅内得到任意理想的杂质分布;(3)Ga原子是通过理想表面(SiO2-Si界面)扩散入体内,避免与外界的接触沾污,获得了高均匀性、高重复性的扩散表面及非常平行的平面结.

关键词: 开管扩Ga模型 , 分布规律 , 分凝效应 , SiO2-Si界面

应变分析方法在金属薄板拉深成形中的应用

卢国清 , , 唐建伟 ,

钢铁钒钛 doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2001.02.012

用应变分析方法测量和分析了拉深试验过程中拉深杯件各个区域的应变分布情况和应变变化历史,还分析了典型实物拉深零件JD90型摩托车油箱的应变分布特点,最后提出了确定拉深成形零件危险部位的方法.

关键词: 金属薄板 , 应变分析 , 拉深 , 成形

甲磺酸掺杂聚苯胺的制备和表征

钟发春 , 刘兰 , 郑敏侠 , ,

材料科学与工程学报

在低温和室温条件下制备了本征态聚苯胺,采用超声波分散制备了本征态聚苯胺薄膜,用甲磺酸掺杂制备了聚苯胺导电薄膜.用紫外光谱、红外光谱表征了聚苯胺的化学结构;用X光电子能谱分析了薄膜表面主要元素含量和化学态,得到薄膜掺杂率[SO3-][N]为0.57左右,在一定范围内,几乎不受聚苯胺分子量的影响.

关键词: 聚苯胺 , 掺杂率 , 结构分析

微波固化环氧泡沫材料的结构和性能研究

钟发春 , 贺江平 , , 赵小东 ,

材料导报

以聚酰胺树脂、E51、E31环氧树脂为主要原料,以水为发泡剂,用微波方法制备了环氧泡沫材料,测定了环氧泡沫材料的密度和压缩性能,并对泡沫材料进行了FTIR、TGA、SEM、DMA分析.结果表明,用微波固化制备环氧泡沫材料具有高效率的特点,所制备的环氧泡沫具有优良的压缩力学性能;环氧组成对泡沫密度、泡沫结构、动态力学性能和热分解行为有较大影响.

关键词: 微波辐照 , 环氧泡沫 , 压缩性能 , 泡沫结构

车轴坯热酸浸试验对一般疏松评级的影响

高军 , 郑运发 , 唐建伟 , 陈兴元 , , 李明

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2002.02.008

车轴坯低倍检验是保证其质量的一个很重要生产环节,但当使用现有国家标准GB226-91检验时,标准中规定的酸液加热温度范围较大(60~80℃)、腐蚀时间范围也较宽(5~20 min),对于工人操作来说就不易掌握,全靠经验来控制酸液加热温度和腐蚀时间等试验参数,在最终的评定结果上也就可能造成因人而异.为最大限度地满足大多数用户要求,而又不损害钢厂本身的利益,选择车轴坯为研究对象,探讨热酸浸试验的各个参数(酸液浓度、酸液的温度、试样的腐蚀时间)间的交互变动对低倍检验评级的影响,尤其是受试验参数影响较大的一般疏松评级的影响.根据大量的试验数据进行统计分析,最终找出较为合适的试验参数,以能达到即满足标准的要求,而又能保证检验结果的真实、准确.

关键词: 车轴坯 , 一般疏松 , 酸液浓度 , 酸液温度 , 腐蚀时间

固体氧化物燃料电池电化学与热分析耦合的二维模型

林子敬 ,

无机材料学报

计算机模拟是燃料电池设计的一个重要辅助工具。本文在分析了燃料电池的电学和热学性质之后,设计了一套二维平板型团体氧化物燃料电池(SOFC)的模拟软件,软件能回答诸如温度场分布、电流场分布、输出功率等问题,作为应用例子,该软件被用于分析比较不同气流流向(交叉流、并流、对流)设计的燃料电池工作情况,指出了它们的优缺点,为燃料电池设计提供了有益的信息。

关键词: 燃料电池 , electrochemistry , thermal balance , computer simulation

Ga在SiO2-Si复合结构中的热分布研究

裴素 , 孙海波 , 修显武 , , 江玉清

稀有金属材料与工程

用H2和Ga2O3的高温反应形成元素Ga的恒定表面源,通过SiO2-Si复合结构实现了Ga在Si中的高均匀性掺杂;利用二次离子质谱分析(SIMS)、扩展电阻(SRP)、四探针测试等方法,对P型杂质Ga在SiO2薄膜、SiO2-Si两固相接触的内界面、近Si表面的热分布进行分析;揭示出开管方式扩散Ga的实质是由SiO2薄膜对Ga原子的快速输运及其在SiO2-Si内界面分凝效应两者统一的必然结果;并对该过程Ga杂质浓度分布机理进行了分析和讨论.

关键词: Ga , SiO2-Si结构 , 浓度分布

应变速率敏感系数(m值)测试方法探讨

, , 卢国清 , 唐静

钢铁钒钛 doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2001.01.012

采用速度突变法、等应变速率拉伸法测定了应变速率敏感系数(m值)。探讨了拉伸速度的变化和不同变速位置对m值测试结果的影响。结果表明,增加试验速度,使m值测试结果提高。在相同的试验条件下,对不同材料的m值进行了测试分析。

关键词: 冷轧钢板 , 应变速率敏感系数 , 拉伸速度

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