材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

TiO2纳米多孔薄膜结构与光电化学性能相关性的研究

李菲晖 , 陆飞 , 丁孝飞 , 康瀚月 , 刘永林 , 王赫 , 巩运兰 , 唐明义 , 张弘青

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2016.06.001

采用二步电压氧化法制备了两组孔径及孔密度不同的TiO2纳米多孔薄膜,利用电化学测试方法对制备出的TiO2纳米多孔薄膜的开路电位-时间曲线、交流阻抗谱图以及计时电流曲线进行了测试,研究了多孔薄膜材料的孔径及孔密度对材料光电化学性能以及比表面积的影响.结果表明,制备出的具有不同孔径和孔密度的试片在光照情况下的电化学反应电阻均明显下降,相关电化学反应更容易发生;增大薄膜材料的比表面积有利于提高其光电性能,性能最佳的薄膜材料的孔径为103 nm,孔密度为10×108个/cm2.

关键词: TiO2 , 纳米多孔薄膜 , 阳极氧化 , 孔径 , 孔密度

不同电化学抛光工艺条件下Q235A表面镍镀层的性能

刘美华 , 赵洋 , 孟毅 , 耿英 , 李菲辉 , 巩运兰 , 冯露

材料保护

钢件镀镍前的电化学抛光工艺对镀层性能有较大影响.以低碳钢Q235A为基材,研究电化学抛光工艺参数对镍镀层性能的影响规律,探讨了在低碳钢表面制备性能优良的镀镍层的较优工艺.首先选择4组、每组2件样品,研究电化学抛光中有、无磁性搅拌对镍镀层的影响.在此工作基础上,采用正交试验,选择16件样品研究磁性搅拌下抛光工艺参数对镀层的影响.用数显外径千分尺测试镀层厚度、表面轮廓测量仪2302A测量表面粗糙度值Ra、纳米压痕仪Nano Indenter XP测试镍镀层的弹性模量及硬度.结果显示:电化学抛光时加磁性搅拌可以使镀层表面光滑、镀层增厚;电化学抛光电流密度对镀层表面粗糙度影响较小,但对镀层厚度、弹性模量及硬度的影响很大;而电化学抛光温度、抛光时间对镀层表面粗糙度、镀层厚度的影响与抛光电流密度有关.在其他条件相同的情况下,选择抛光时间15 min、电流密度30 A/dm2,抛光温度为65℃时得到的镍镀层弹性模量、硬度可以达到最大值.

关键词: 镀镍层性能 , Q235A , 电化学抛光工艺 , 磁性搅拌

钛阳极氧化过程中直接附载光敏剂工艺研究

巩运兰 , 李菲晖 , 张弘青 , 李闯 , 侯荣珍 , 王郑 , 张丹丹

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2012.09.001

基于电化学阳极氧化的方法,将光敏剂直接附载到具有纳米孔的阳极氧化钛薄膜上.将金属钛作为阳极,在添加了光敏剂5,10,15,20-对四羧基四苯基卟啉的硫酸水溶液中进行阳极氧化,制备出附载了光敏剂的具有纳米孔结构的敏化氧化钛薄膜.通过对附载前后氧化钛薄膜荧光、紫外等光谱特性表征,结果表明,电压、温度等因素对敏化氧化钛薄膜的光谱性质有很大的影响.

关键词: TiO2 , 光敏剂 , 纳米孔薄膜 , 阳极氧化 , 附载

温度对钢基体上暗镍镀层性能的影响

耿瑛 , 李菲晖 , 巩运兰 , 刘美华

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.04.001

以瓦特镀镍液为基础,在Q235A钢基体上分别采用直流电沉积和脉冲电沉积方法在不同温度下制备了镍镀层,采用线性扫描伏安法测试了不同温度下,Ni2+在Q235A钢基体上发生氧化还原的电化学行为;采用表面轮廓测量仪以及纳米力学测试系统对镍镀层表面粗糙度、显微硬度及弹性模量进行了表征.实验结果表明,随着电解液温度的上升,镍在电沉积过程中的极化程度会下降.直流电沉积制备的镀层在电解液θ为40℃时的粗糙度最小;脉冲电沉积制备的镀层在电解液θ为50℃时的粗糙度最小.直流电沉积及脉冲电沉积制备的镀层的显微硬度和弹性模量在电解液θ为50℃时达到最大值.

关键词: 钢基体 , 电镀镍 , 温度 , 纳米压痕 , 力学性能

电压施加方式对阳极氧化TiO2纳米孔薄膜形貌的影响

李菲晖 , 陈磊 , 巩运兰 , 李建颖

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2012.07.009

采用阳极氧化的方法,以金属钛为基体在硫酸水溶液中于室温下制备了二氧化钛纳米孔薄膜.研究了电压施加方式对二氧化钛纳米孔薄膜的微观形貌及结构的影响.结果表明,二氧化钛纳米孔的结构与外加电压施加方式有很大关系,采用“连续加压至120-140V”方法可制备出孔径为141 nm,孔径分布最为均匀的二氧化钛纳米孔薄膜.

关键词: TiO2 , 纳米孔薄膜 , 阳极氧化 , 电压施加方式

电化学制备TiO2多孔纳米薄膜的影响因素研究

李菲晖 , 巩运兰 , 李闯 , 李明辉 , 张丹丹 , 张弘青

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2013.06.001

以硫酸溶液为电解液,用阳极氧化方法制备出具有纳米孔结构氧化钛薄膜,光催化性能远远大于普通尺度的氧化钛,通过在氧化钛表面附载卟啉类光敏剂,进一步提高氧化钛薄膜的光催化性能,使得光谱响应区红移,在可见光区能够吸收,可将太阳能转化成电能.

关键词: TiO2薄膜 , 阳极氧化 , 纳米孔 , 光敏剂 , 光催化

二甲基亚砜有机溶液中Bi-Sb薄膜温差电材料的电沉积制备

李菲晖 , 巩运兰 , 张弘青 , 杜冰姿

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.08.002

采用循环伏安曲线以及稳态极化曲线的测试方法分析了二甲基亚砜有机溶液中纯Bi、纯Sb以及Bi-Sb二元体系在Ti基体上的还原过程.结合分析结果,采用直流恒电位方式电沉积制备了Bi-Sb二元薄膜温差电材料,并采用X-射线衍射以及塞贝克系数测试对不同电位下制备出的Bi-Sb二元薄膜温差电材料的物相结构及性能进行了表征.实验结果表明,在Ti基体上Bi3+、Sb3+离子的氧化还原均为不可逆过程,前者的阴极还原过程仅由离子扩散造成,而后者的还原过程中涉及到了离子的吸附,二者沉积电位接近,共沉积过程是一步完成的.对制备出的材料的物相以及性能的分析结果表明,电沉积制备出的材料确为Bi-Sb二元合金,随着沉积电位的负移,温差薄膜电材料的表面变得粗糙,在不同电位下沉积出的材料均为P型温差电材料,塞贝克系数随电位变化不大.

关键词: 薄膜温差电材料 , 电沉积 , Bi-Sb合金 , 有机体系 , DMSO

不同电解温度下阳极氧化铝薄膜纳米孔的自组织过程

巩运兰 , 杨云 , 王为 , 郭鹤桐

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.05.001

研究温度对阳极氧化铝薄膜纳米孔自组织过程的影响.使用环境扫描电镜(ESEM)研究了铝试样在硫酸、草酸、磷酸溶液中,于不同电解温度下阳极氧化形成的氧化铝薄膜形貌.通过分析阳极氧化时电流密度与时间关系曲线,研究了温度对阳极氧化铝薄膜纳米孔自组织过程的影响.提出降低电解温度能够缩短纳米孔自组织过程的时间,是由于降低电解温度增大了纳米孔内表面的表面张力.并且提出在不同的电解质溶液中,电解温度对纳米孔自组织过程的影响程度不同,电解温度对纳米孔自组织过程的影响以在硫酸溶液中最敏感,草酸次之,在磷酸溶液中的影响最小.

关键词: 阳极氧化 , 氧化铝薄膜 , 温度 , 自组织过程 , 纳米孔

纳米孔阵列结构阳极氧化铝模板的应用研究现状

巩运兰 , 王为

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2006.04.007

对铝基材实施阳极氧化处理,可在其表面形成氧化铝多孔膜.当氧化铝多孔膜的纳米孔排列成规则的阵列结构时,氧化铝多孔膜将具有许多其它纳米材料无法比拟的优势.综述了以具有规则纳米孔阵列结构的阳极氧化铝薄膜作为模板,通过复制、沉积、吸附等技术,制备具有各种特殊用途纳米材料的制备工艺,使用这些方法制备的纳米材料已经广泛地应用于催化、气体吸收、分离膜、微电子器件等.

关键词: 纳米材料 , 氧化铝模板 , 制备工艺

甘油对阳极氧化铝纳米孔形成过程的影响

王为 , 朱静 , 巩运兰 , 王媛媛

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.01.006

电解电压、电解质种类以及添加剂等因素对氧化铝多孔膜的形成过程有显著影响.在电解液中加入甘油作为添加剂,不但可以增加阳极氧化形成的多孔膜的厚度,而且有利于增强氧化膜的韧性.采用高纯铝作阳极,铂网作为阴极,在草酸溶液中进行恒压阳极氧化.研究了在3%(质量分数)草酸溶液中,添加甘油对氧化铝多孔膜形成过程的影响.结果发现,添加甘油并不会改变氧化铝多孔膜的形成过程,也不会改变形成氧化铝多孔膜中Al2O3的非晶态结构,但甘油的加入将降低阳极氧化时多孔氧化铝膜的生长速度以及氧化铝阻挡层的形成速度,同时增加了纳米孔阻挡层的厚度,因此增加阻挡层的形成时间.在阳极氧化电解液中加入甘油还有利于减小氧化铝多孔膜的纳米孔孔径.

关键词: 氧化铝多孔膜 , 阳极氧化 , 有机添加剂 , 甘油

材料期刊网