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氧化钨/碳SPS原位合成WC硬质合金的XPS研究

张久兴 , 张国珍 , 张利平 , , 宋晓艳 , 周美玲 , 钟涛兴

稀有金属材料与工程

以WO3+14.5%C(质量分数,下同)的混合粉作为原始粉末,采用放电等离子烧结(SPS)在不同温度下烧结保温3 min,直接一步合成致密WC硬质合金.借助于X射线光电子能谱(XPS)分析了合成样品的元素价态变化,探讨了SPS原位合成的过程和机理.结果表明:随着烧结温度的升高,样品中的W元素的价态逐步由氧化态的W+6,W+5,W+4过渡到单质W0+和碳化物态的W+2;而样品中的碳元素价态却逐步由单质碳转变为化合碳,氧化物态的晶格氧强度逐渐降低,以碳氧键存在吸附的氧强度逐渐增强.XPS分析结果表明,在SPS原位合成中,WO3首先被碳还原,并经历了一系列中间钨氧化物状态后得到金属钨,然后金属钨进一步发生碳化反应最终形成WC.

关键词: XPS , 原位合成 , 放电等离子烧结 , 硬质合金 , 碳化钨 , 氧化钨

氧化钨直接碳化SPS原位合成致密WC块体材料

张国珍 , , 刘燕琴 , 张利平 , 张久兴 , 钟涛兴 , 周美玲

稀有金属材料与工程

用放电等离子烧结技术将WO3和炭黑的混合粉原位合成为致密的WC块体.研究了合成工艺和配碳量对块体的物相、致密度和显微组织的影响,结果表明:在860℃~1 060℃温度范围内,炭能快速地将WO3还原成W,同时发生碳化反应,温度继续升高发生烧结.含碳量低时,块体中有杂相W或W2C,含碳量合适时,块体的物相为纯WC,致密度达到WC的理论密度,晶粒在500 nm左右.

关键词: 原位合成 , 放电等离子烧结 , WC , 氧化钨

氧化钨直接碳化SPS原位合成WC-Co块体材料

张国珍 , 张利平 , , 张久兴 , 钟涛兴 , 周美玲

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.06.002

采用放电等离子烧结技术将WO3、Co和炭黑的混合粉原位合成为致密WC-Co块体,研究了合成工艺、配碳量和晶粒长大抑制剂VC、Cr3C2对块体的物相、致密度和显微组织的影响,测定了块体的硬度和断裂韧性.结果表明:配碳量低时,块体中有缺碳杂相Co3W9C4或Co3W3C,密度较高;增加配碳量,块体的物相为纯.WC和Co;配碳量过大,块体中出现游离碳,密度降低;添加抑制剂使晶粒尺寸保持在0.5 μm以下.

关键词: 原位合成 , 放电等离子烧结 , 硬质合金 , WC , 氧化钨

氧化钨直接碳化SPS原位合成WC的反应过程

张国珍 , 张利平 , , 张久兴 , 周美玲 , 钟涛兴

稀有金属材料与工程

研究了用放电等离子烧结技术将WO3和炭黑的混合粉快速原位合成为致密的超细WC块体过程中试样的物相、密度和显微组织的变化,分析了合成过程.结果表明:随着合成温度的升高,碳能快速地将WO3还原成WO272,WO2及W,接着发生碳化反应,生成W2C,WC,合成的各阶段相互重叠;当合成温度低于1118℃时,试样的物相发生变化,密度变化不显著,温度继续升高试样发生烧结,且剩余的微量杂相W2C消失,得到致密的WC块体;在合成过程中,试样的显微组织因物相不同而有很大不同,WO3,WO2,W,W2C和WC均呈颗粒状,WO2.72呈棒状,随着温度升高,颗粒由0.2μm长大到0.5 μm;WO3还原的前期放出CO2气体,后期放出CO气体,还原反应不经过WO2.9这一中间氧化物阶段.

关键词: 原位合成 , 放电等离子烧结 , 硬质合金 , 碳化钨 , 氧化钨

Ni-Fe合金电沉积工艺参数对镀层铁含量的影响

陈志凯 , , 郭红霞 , , 东辰

材料保护

以Ni-Fe合金电沉积层代替纯Ni层,可以节约贵金属Ni.在铝箔上电沉积了Ni-Fe合金镀层,研究了电镀液中不同Fe2+/Ni2+摩尔比、电流密度、pH值及温度等因素对Ni-Fe合金镀层中Fe含量及镀层结构的影响.结果表明:随Fe2+/Ni2+摩尔比增加,镀层中的Fe含量呈线性增加;开始时随着电流密度的增加,镀层中的Fe含量不断增加,超过4.5 A/dm2后,Fe含量反而不断减少;随镀液pH值的增大,镀层中Fe含量不断增加;随镀液温度提高,镀层中Fe含量不断下降;铝箔上的Ni-P合金镀层具有纳米晶体结构.

关键词: 电沉积 , Ni-Fe合金 , 铝箔 , 工艺参数 , 镀层铁含量

浸锌合金液的反应机理及其稳定性研究

聂士东 , 郭红霞 , , 李永卿 ,

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.03.002

为得到稳定性高、浸层性能优良的前处理浸锌合金液,在分析前处理浸锌合金反应机理的基础上,研究了氢氧化钠、络合剂及氧化锌含量对浸锌合金液稳定性及浸层质量的影响,利用扫描电镜(SEM)观察了浸锌合金膜层及电镀层的形貌,采用能谱分析仪(EDS)分析了浸层合金成分.结果表明,碱含量对浸液稳定性及浸层质量影响均较大,氧化锌含量仅对浸液的稳定性影响较大,络合剂对稳定性及浸层质量影响均较小.

关键词: 反应机理 , 稳定性 , 浸锌合金层 , 浸锌液 , , 铝合金

化学镀法制备Ag/Al复合粉末

李传友 , , , 郭红霞

功能材料

通过化学镀的方法在铝粉表面包覆银,研究了铝粉化学镀银的原理,探讨了氨水、银氨离子、稳定剂、温度和pH对化学镀银的影响.结果表明氨水可以增加镀液稳定性,改善镀层形貌;银氨离子浓度对镀层银含量以及粉末电阻率影响明显;少量稳定剂可以增强镀液稳定性,过量导致镀层疏松多孔;温度和pH的提高可以增加银的析出量,但也会导致镀液的分解.

关键词: 化学镀银 , 银包铝粉 , 稳定剂 , 电阻率 , 银氨溶液

放电等离子烧结(SPS)YAG陶瓷的初步研究

栾奇 , 钟涛兴 , , 素云

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.02.008

研究了采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering SPS),利用高纯的氧化钇和氧化铝,在1500~1700℃,真空度优于10Pa,反应快速合成YAG陶瓷,但试样的致密度不高,而低气孔率是制备透明陶瓷的关键,实验表明,TEOS的掺加和粉料粒度的减小对烧结试样致密度的提高有一定的作用.

关键词: 钇铝石榴石(YAG) , 放电等离子烧结(SPS) ,致密度

Ni,Fe及Ni-Fe合金阳极在H2SO4溶液中的电化学行为

程华 , 郭红霞 , 汤云晖 , ,

材料保护

电镀过程中,通常采用镍板和铁板单金属联合阳极,其调整较为繁琐,以镍铁合金作阳极,方便生产,但过去鲜见Ni-Fe合金阳极溶解的电化学行为的报道.利用线性扫描伏安法研究了Ni-Fe合金阳极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的阳极电化学行为,考察了不同Cr-浓度对极化曲线的影响.结果表明,Fe对Ni-Fe合金阳极活化溶解区起主要的活化作用,而稳定钝化区主要是由金属Ni的钝化作用引起的;Ni-Fe合金阳极溶解是一种不可逆的电极过程,阳极溶解速度受电化学极化控制;Cl-对Ni-Fe合金阳极具有活化作用,其临界活化浓度为0.1 mol/L.

关键词: Ni-Fe合金阳极 , Ni阳极 , Fe阳极 , 阳极钝化 , H2SO4溶液 , Cl- , 电化学行为

电沉积Ni-Fe合金工艺及镀层耐蚀性的研究

程华 , 郭红霞 , , , 汤云晖

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2011.06.001

采用电沉积的方法制备了Ni-Fe合金镀层,对其微观形貌和结构进行了表征,并采用电化学方法研究了所制备的Ni-Fe合金镀层在不同介质中的腐蚀行为.结果表明:在5%硫酸溶液以及3.5%氯化钠溶液中,w(Fe)为19.23%的Ni-Fe合金镀层耐蚀性最好,在5%氢氧化钠溶液中w(Fe)为28.16%的Ni-Fe合金镀层的耐蚀性最佳.

关键词: Ni-Fe合金镀层 , 电沉积 , 耐蚀性

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