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ZrO2热障涂层残余应力分析 被引量:8
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作者 孔德军 张永康 +1 位作者 朱伟 邹世坤 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期128-132,共5页
用扫描电子显微镜(SEM)观察了等离子喷涂ZrO2涂层的显微结构,并用X射线衍射法(XRD)测试了ZrO2涂层相的组成和残余应力。同时测试了激光冲击处理和激光热处理后的ZrO2涂层残余应力分布,分析了热障涂层残余应力形成机理。结果表明,等离子... 用扫描电子显微镜(SEM)观察了等离子喷涂ZrO2涂层的显微结构,并用X射线衍射法(XRD)测试了ZrO2涂层相的组成和残余应力。同时测试了激光冲击处理和激光热处理后的ZrO2涂层残余应力分布,分析了热障涂层残余应力形成机理。结果表明,等离子喷涂ZrO2涂层表面残余应力均为拉应力,其均值为179.2MPa,经激光表面处理后的ZrO2涂层残余应力均表现为压应力;热应力对涂层残余应力贡献最大,当热应力超过涂层结合强度时,涂层脱落,通过控制涂层残余应力可以提高涂层界面结合强度。 展开更多
关键词 zro2涂层 X衍射法(XRD) 残余应力 激光冲击处理 激光热处理
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脉冲电沉积制备HA/ZrO2纳米复合涂层的稳定性及生物相容性评价 被引量:7
2
作者 王英波 鲁雄 +2 位作者 冯波 屈树新 翁杰 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期253-259,共7页
采用脉冲电化学沉积法成功地在生物医用钛金属表面制备出均匀的纳米HA/ZrO2复合涂层.通过热处理提高涂层的致密性,同时保留涂层的微纳结构.考察了热处理后复合涂层的成分、形貌、生物相容性及生理稳定性.X射线衍射分析表明,复合涂层成分... 采用脉冲电化学沉积法成功地在生物医用钛金属表面制备出均匀的纳米HA/ZrO2复合涂层.通过热处理提高涂层的致密性,同时保留涂层的微纳结构.考察了热处理后复合涂层的成分、形貌、生物相容性及生理稳定性.X射线衍射分析表明,复合涂层成分为HA和ZrO2.扫描电镜观察发现,热处理后复合涂层的致密性有所提高.研究发现,ZrO2的加入大大降低了HA/ZrO2复合涂层中钙离子的释放速度,提高了HA/ZrO2复合涂层的生理稳定性.纳米划痕实验结果表明,HA/ZrO2复合涂层具有较好的结合强度.通过培养成骨细胞考察了复合涂层的生物相容性.A lam ar B lue检测表明,HA/ZrO2复合涂层表面细胞黏附及增殖能力较好.ALP检测发现,热处理后HA/ZrO2复合涂层表面的细胞分化能力较强.综合细胞培养结果显示,HA/ZrO2复合涂层有较好的生物相容性. 展开更多
关键词 HA/zro2复合涂层 脉冲电化学沉积 稳定性 生物相容性
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超声波对Ni-ZrO2纳米复合镀层微观结构和显微硬度的影响 被引量:8
3
作者 申晨 薛玉君 +2 位作者 库祥臣 刘义 李济顺 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期80-83,94,共5页
在超声作用条件下以复合电镀法制备了Ni-ZrO_2纳米复合镀层,用X射线衍射仪和扫描电镜分别对镀层的结晶取向和表面形貌等微观结构进行了分析,并对镀层的显微硬度进行了测试。结果表明:与不加超声相比,在超声作用下制备的Ni-ZrO_2纳米复... 在超声作用条件下以复合电镀法制备了Ni-ZrO_2纳米复合镀层,用X射线衍射仪和扫描电镜分别对镀层的结晶取向和表面形貌等微观结构进行了分析,并对镀层的显微硬度进行了测试。结果表明:与不加超声相比,在超声作用下制备的Ni-ZrO_2纳米复合镀层也在(2 0 0)晶面形成择优取向,但其晶面相对织构系数明显提高,达到93%;由于超声强力搅拌和超声空化效应,在超声作用下制备的Ni-ZrO_2纳米复合镀层的晶粒尺寸细小、组织均匀致密;其显微硬度较高,达到602 HV,比无超声(497 HV)时的有大幅度提高。 展开更多
关键词 超声波 纳米复合镀层 zro2纳米颗粒 微观结构 显微硬度
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磁场方向对脉冲电沉积制备Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响 被引量:12
4
作者 贾卫平 吴蒙华 +3 位作者 贾振元 周绍安 佐姗姗 俞维文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期252-259,共8页
目的研究有无磁场条件和垂直、平行两种磁场方向对脉冲电沉积制备Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响。方法以45#钢作为基体,采用脉冲电沉积和磁场-脉冲电沉积法成功制备Ni-ZrO2纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(... 目的研究有无磁场条件和垂直、平行两种磁场方向对脉冲电沉积制备Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响。方法以45#钢作为基体,采用脉冲电沉积和磁场-脉冲电沉积法成功制备Ni-ZrO2纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)观察纳米复合镀层的表面形貌、微观结构和表面粗糙度,利用显微硬度计、划痕仪、摩擦磨损试验机对纳米复合镀层进行显微硬度、结合力和摩擦磨损性能等力学性能研究。结果相同工艺条件下,垂直磁场-脉冲电沉积条件制备的Ni-ZrO2纳米复合镀层的晶粒形状为金子塔状,镀层表面粗糙度有所改善,复合镀层显微硬度值最高,为370HV。平行磁场-脉冲电沉积条件下制备的Ni-ZrO2纳米复合镀层表面平整,均匀致密,复合镀层中Zr的质量分数为8.27%,表面粗糙度Ra和Rq值分别为82nm和105nm,镀层结合力为337N,磨损量低于其他两种镀层的磨损量。结论施加磁场后,在磁场MHD效应作用下,纳米复合镀层表面形貌平整,均匀致密,显微硬度提高,并且与基体结合性能和耐磨性都优于无磁场条件下制备的纳米复合镀层。平行方向磁场对Ni-ZrO2纳米复合镀层的力学性能有更明显的促进作用。 展开更多
关键词 Ni-zro2纳米复合镀层 磁场-脉冲电沉积 磁场方向 MHD效应
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车用AZ80合金表面磁控溅射MAO-ZrO2涂层组织和划痕测试分析 被引量:2
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作者 邹利华 周晓燕 +2 位作者 李梦奇 吴海江 郭文敏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期796-800,共5页
利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶... 利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶粒。试样截面上形成了具有均匀结构的ZrO2涂层,同时涂层中的Zr元素也形成了均匀分布状态,最终得到厚度约5μm的涂层。当火花放电过程结束后,试样表面形成了更大的火花亮点同时数量有明显增加。在ZrO2-AZ80试样中主要以四方ZrO2为主,还有部分强度较小的MgO与Mg组成的衍射峰,根据存在MgO的情况可以推断基材已被氧化。采用微弧氧化方法进行处理后可以使涂层硬度增加。在采用微弧氧化方式生成的MAO-ZrO2涂层中所有划痕轨迹内没有出现脱落的涂层,采用微弧氧化方法可以制备得到和基体形成更强结合能力的涂层。 展开更多
关键词 AZ80合金 zro2涂层 磁控溅射 微弧氧化 划痕测试
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热障涂层用La2O3、Y2O3共掺杂ZrO2陶瓷粉末的制备及其相稳定性 被引量:14
6
作者 刘怀菲 李松林 +2 位作者 李其连 李勇明 周伍喜 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1226-1230,共5页
采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La2O3-Y2O3-ZrO2(LaYSZ)原始复合粉末,将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末.采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔流速计、X射线衍射(XRD... 采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La2O3-Y2O3-ZrO2(LaYSZ)原始复合粉末,将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末.采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔流速计、X射线衍射(XRD)等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究.结果表明:LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO2结构,在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒,粉末流动性较好,适于等离子喷涂.LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO2晶型,而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相;LaYSZ在1400℃热处理100h后,单斜相含量为2mol%,而8YSZ中单斜相含量达到47mol%,表明La2O3、Y2O3共掺杂稳定ZrO2较单一Y2O3稳定ZrO2具有更好的高温相稳定性. 展开更多
关键词 热障涂层 La2O3-Y2O3-zro2 化学共沉淀 相稳定性
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碳钢表面Fe-W-ZrO2纳米复合电沉积层的组织结构分析 被引量:3
7
作者 马叙 姚素薇 +1 位作者 张卫国 王宏智 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期176-180,共5页
采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备了质量组成为的Fe 38.3%、W 52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究了ZrO2纳米微粒、热处理对镀层组织和结构的影响。结果表明,弥散分布的ZrO2纳米微粒对Fe-W基质镀层的结构有明显影响,镀态下Fe-... 采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备了质量组成为的Fe 38.3%、W 52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究了ZrO2纳米微粒、热处理对镀层组织和结构的影响。结果表明,弥散分布的ZrO2纳米微粒对Fe-W基质镀层的结构有明显影响,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征;经500℃热处理后,复合镀层开始晶化析出-αFe相,随着热处理温度升高,晶化相不断析出并长大,700℃时复合镀层晶化已基本完成,M6C型碳化物F3W3C相出现,与-αFe相两相并存,继续加热至800℃时,F3W3C成为涂层主相。 展开更多
关键词 非晶态 zro2纳米微粒 复合镀层 热处理 组织结构
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钛合金表面二氧化锆/羟基磷灰石涂层的制备及性能研究
8
作者 赵慧敏 李昆达 +2 位作者 班美丽 范爱兰 唐宾 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期150-154,160,共6页
为了提高TC4钛合金的耐腐蚀性,并提高涂层之间的结合力,采用水热-电沉积方法,在不同沉积电流密度下,在钛合金基体上制备二氧化锆/羟基磷灰石复合涂层。通过电子扫描电镜和X射线衍射仪表征了不同工艺下涂层的微观形貌和相组成。利用划痕... 为了提高TC4钛合金的耐腐蚀性,并提高涂层之间的结合力,采用水热-电沉积方法,在不同沉积电流密度下,在钛合金基体上制备二氧化锆/羟基磷灰石复合涂层。通过电子扫描电镜和X射线衍射仪表征了不同工艺下涂层的微观形貌和相组成。利用划痕法和电化学测量考察了基体和不同复合涂层的结合强度和耐腐蚀性。用接触角测试仪评估了基体和涂层的浸润性。结果表明,当电流密度为-2 mA时,涂层结晶度和结合强度最高。在人体模拟液中表现出了最好的耐腐蚀性,自腐蚀电流和腐蚀电位分别为2.78×10^(-9)A·cm^(-2)和-470.75 mV,与基体相比,提高了两个数量级。阻抗(EIS)测试表明,用-2 mA制备的复合涂层具有更好的电化学特性。二氧化锆改善了基体和羟基磷灰石涂层的结合力,在电流密度为-2 mA工艺下制备的复合涂层,具备较高的结晶度和结合强度,其耐腐蚀性均优于其他工艺和基体。 展开更多
关键词 TC4钛合金 ZrO_(2)-HA复合涂层 电沉积 耐腐蚀性 结合强度
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发动机缸体表面纳米ZrO2涂层的组织性能研究 被引量:1
9
作者 孙智富 詹捷 +1 位作者 张叶成 孙健 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期27-29,69,共4页
利用大气等离子喷涂技术在发动机缸套上制备纳米氧化锆功能材料梯度热障涂层,用SEM、EDS等方法研究了涂层的组织形貌,并利用MML型纳米测试仪等对涂层的硬度、弹性模量、耐磨性及结合力进行了测试,结果表明:等离子喷涂粉末是由表面被纳... 利用大气等离子喷涂技术在发动机缸套上制备纳米氧化锆功能材料梯度热障涂层,用SEM、EDS等方法研究了涂层的组织形貌,并利用MML型纳米测试仪等对涂层的硬度、弹性模量、耐磨性及结合力进行了测试,结果表明:等离子喷涂粉末是由表面被纳米球粒子包覆的亚微米粒子构成,未熔化的ZrO2陶瓷粒子掺杂在涂层内部形成独特的熔合体。涂层的表面硬度为12.19 GPa,弹性模量为148.25 GPa,涂层和基体间具有较高的结合强度,耐磨性能和耐高温性能。 展开更多
关键词 等离子喷涂 纳米zro2粒子 热障涂层
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热处理对Fe-W-ZrO2纳米复合镀层结构和性能的影响 被引量:1
10
作者 马叙 姚素薇 +1 位作者 张卫国 王宏智 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2008年第5期1-5,共5页
采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备质量分数为Fe38.3%、W52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究热处理对镀层结构和性能的影响。结果表明,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征,具有较高的硬度和... 采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备质量分数为Fe38.3%、W52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究热处理对镀层结构和性能的影响。结果表明,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征,具有较高的硬度和耐磨性;复合镀层经500℃热处理后开始晶化,随温度升高,镀层晶化析出α-Fe相,硬度、耐磨性继续提高;700℃时复合镀层晶化完成,M6C型复合碳化物Fe3W3C析出,与α-Fe相两相并存,镀层硬度、耐磨性急剧增大,到800℃时,Fe3W3C硬质相逐渐成为主相,硬度达到最高点1270HV,耐磨性是镀态下的5~7倍;而且纳米微粒ZrO2的引入不会在Fe-W非晶合金镀层中形成新相,在适当的热处理下能有效提高Fe-W-ZrO2纳米颗粒复合镀层的硬度、耐磨性。 展开更多
关键词 电沉积 非晶态 Fe—W—zro2纳米复合镀层 热处理
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Al-Ti-O/ZrO2涂层高温性能的研究 被引量:1
11
作者 鲜广 赵海波 +2 位作者 鲜丽君 何洪 王晨丞 《工具技术》 2020年第11期32-36,共5页
采用阴极电弧离子镀方法在镍基高温合金表面制备了Al-Ti-O/ZrO2涂层,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌、成分和物相结构。结果表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层是以Al-Ti-O层与ZrO2层交替堆积形成的层状组织,从表面观察到涂层组织... 采用阴极电弧离子镀方法在镍基高温合金表面制备了Al-Ti-O/ZrO2涂层,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌、成分和物相结构。结果表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层是以Al-Ti-O层与ZrO2层交替堆积形成的层状组织,从表面观察到涂层组织呈球状;涂层的物相由m-ZrO2、t-ZrO2、TiO2和α-Al2O3组成。Al-Ti-O/ZrO2涂层与基底之间的NiCoCrAlSiY合金粘结层具有改善涂层结合性的作用,压痕法测试Al-Ti-O/ZrO2涂层与镍基高温合金基底的结合等级为HF2。高温处理试验表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层有效保护了镍基高温合金,经过1000℃~1200℃高温保温2h后,有Al-Ti-O/ZrO2涂层的镍基高温合金表面仍然完整;Al-Ti-O/ZrO2涂层经过1100℃及以上温度的高温处理后,α-Al2O3的结晶度明显改善。隔热试验表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层在850℃恒温条件下的隔热温度达35℃以上。 展开更多
关键词 阴极电弧离子镀 Al-Ti-O/zro2涂层 高温处理 抗氧化性 隔热
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纳米掺杂Al2O3/ZrO2等离子喷涂涂层组织结构研究 被引量:1
12
作者 李春福 单春艳 +4 位作者 王斌 王戎 丁武成 牛艳花 朱泽华 《纳米科技》 2008年第5期55-61,共7页
利用大气等离子喷涂技术,在N80钢基体上制备纳米掺杂Al2O3/ZrO2热障涂层。利用XRD、SEM等观察分析了纳米掺杂Al2O3/ZrO2粉末及等离子喷涂涂层组织形貌及结构,结果表明,Al2O3/ZrO2等离子喷涂粉末是由纳米包覆微米级粒子及少量的纳米... 利用大气等离子喷涂技术,在N80钢基体上制备纳米掺杂Al2O3/ZrO2热障涂层。利用XRD、SEM等观察分析了纳米掺杂Al2O3/ZrO2粉末及等离子喷涂涂层组织形貌及结构,结果表明,Al2O3/ZrO2等离子喷涂粉末是由纳米包覆微米级粒子及少量的纳米团聚体球团粒子构成。纳米掺杂等离子喷涂Al2O3/ZrO2涂层的微观组织形貌复杂,存在着纳米柱状晶薄壳内包裹着微米级柱状晶、未熔化的ZrO2陶瓷粒子嵌镶在晶体内部的独特晶内结构。涂层主要由α-Al2O3及亚稳四方相t,-ZrO2相构成。 展开更多
关键词 等离子喷涂 热障涂层 Al2O3/zro2 微观组织
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等离子喷涂ZrO2涂层隔热耐烧蚀性能研究
13
作者 侯根良 吕秋娟 苏勋家 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A08期3156-3158,共3页
利用等离子喷涂方法制备了ZrO2陶瓷涂层。X射线衍射分析、扫描电镜分析表明涂层主要由立方相和四方相组成,涂层呈现层状结构,比较致密,但有孔洞存在。实验结果表明:ZrO2陶瓷涂层具有较好的隔热效果,隔热效果与火焰温度呈线性变化... 利用等离子喷涂方法制备了ZrO2陶瓷涂层。X射线衍射分析、扫描电镜分析表明涂层主要由立方相和四方相组成,涂层呈现层状结构,比较致密,但有孔洞存在。实验结果表明:ZrO2陶瓷涂层具有较好的隔热效果,隔热效果与火焰温度呈线性变化;在高温气流冲刷条件下的线烧蚀速率为0.044mm/s,质量烧蚀率为4.10g/s,基本为气流冲刷失效。 展开更多
关键词 等离子喷涂 氧化锆涂层 隔热 烧蚀
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钢表面ZrO2陶瓷纳米等离子喷涂 被引量:2
14
作者 龙婷 尹强 +3 位作者 孙智富 陈健炜 王惠 陈士根 《重庆工学院学报(自然科学版)》 2009年第1期36-40,共5页
采用等离子喷涂技术在20Cr钢表面等离子喷涂纳米ZrO2涂层,并用1Cr18Ni9作中间梯度涂层,用以制造特殊管状绝热体.利用SEM方法研究了梯度涂层的结构和显微组织,通过摩擦磨损试验对涂层的耐磨性能进行了分析,用热震法研究了涂层和基体的结... 采用等离子喷涂技术在20Cr钢表面等离子喷涂纳米ZrO2涂层,并用1Cr18Ni9作中间梯度涂层,用以制造特殊管状绝热体.利用SEM方法研究了梯度涂层的结构和显微组织,通过摩擦磨损试验对涂层的耐磨性能进行了分析,用热震法研究了涂层和基体的结合力,并用有无热障涂层的箱体进行实际模拟对比试验,测试了涂层的隔热性能.研究结果表明,ZrO2纳米陶瓷层和1Cr18Ni9梯度层可以形成良好的机械结合;喷涂后的试样表面显微硬度显著提高,耐磨性比GCr15轴承钢提高2.84倍;纳米陶瓷梯度涂层使20Cr钢的隔热性能和抗高温氧化性能显著提高. 展开更多
关键词 zro2 等离子喷涂 涂层组织
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ZrO2包覆对LiNi0.8Co0.2O2结构和性能的影响
15
作者 范广新 冯兰兰 +1 位作者 杨文朋 刘宝忠 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期146-150,共5页
为提高锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2的综合电化学性能,采用高温固相法对其表面进行ZrO2包覆。以X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学阻抗和电化学充放电等方法对材料进行表征。结果显示,ZrO2可均匀分布在LiNi0.8Co0.2O2表面而不影... 为提高锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2的综合电化学性能,采用高温固相法对其表面进行ZrO2包覆。以X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学阻抗和电化学充放电等方法对材料进行表征。结果显示,ZrO2可均匀分布在LiNi0.8Co0.2O2表面而不影响其晶体结构,但对电化学性能影响明显,即首次放电容量略有降低,由168.25 mAh/g降到157.43 mAh/g;1C、2C倍率性能有较大改善,循环性能的提高尤其突出,在100周循环内,LiNi0.8Co0.2O2的容量保持率从90.68%提高到97.70%。其原因是:(1)包覆层有效避免了电解液与正极材料直接接触、抑制副反应的发生;(2)包覆过程中生成的Li2ZrO3提高了材料的离子导电性。该研究结果为改善锂离子电池正极材料综合电化学性能提供了简便、有效的方法。 展开更多
关键词 LINI0.8CO0.2O2 zro2包覆 高温固相法 微观结构 电化学性能
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超声功率对多场耦合作用下脉冲电沉积Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响 被引量:6
16
作者 贾卫平 吴蒙华 +3 位作者 贾振元 董桂馥 李晓鹏 周绍安 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期2017-2022,共6页
超声作为解决纳米粒子团聚的有效方法之一,将其引入到磁场-脉冲电沉积中,在磁场-超声耦合作用下脉冲电沉积成功制得了Ni-ZrO2纳米复合镀层。本工作系统地研究了超声功率对Ni-ZrO2纳米复合镀层表面形貌、ZrO2含量、组织结构、显微硬度、... 超声作为解决纳米粒子团聚的有效方法之一,将其引入到磁场-脉冲电沉积中,在磁场-超声耦合作用下脉冲电沉积成功制得了Ni-ZrO2纳米复合镀层。本工作系统地研究了超声功率对Ni-ZrO2纳米复合镀层表面形貌、ZrO2含量、组织结构、显微硬度、耐磨性、耐蚀性能的影响。结果表明,未施加超声时,镀层中ZrO2含量为6.43%(质量分数),显微硬度为384HV。超声功率从0W增大到320 W时,复合镀层的性能呈先上升后下降的趋势。当超声功率为240W时,Ni-ZrO2纳米复合镀层表面平整致密,晶粒细化,镀层中ZrO2含量为15.2%(质量分数),显微硬度为494HV,磨损后的表面较光滑,并具有良好的耐蚀性。 展开更多
关键词 电沉积 磁场-超声耦合作用 超声波 Ni-zro2纳米复合镀层 性能
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电压对TiAl合金含ZrO2微弧氧化膜生长特性的影响 被引量:2
17
作者 郭超飞 郝建民 +2 位作者 陈永楠 陈宏 丁业立 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1-5,共5页
目的在TiAl合金表面制备较厚的含ZrO_2相的微弧氧化膜层,并研究电压对微弧氧化膜层生长特性的影响。方法采用可溶性锆盐电解液体系,分别在480、500、520 V电压下对TiAl合金试样进行微弧氧化处理。分别采用涡流测厚仪、扫描电子显微镜和... 目的在TiAl合金表面制备较厚的含ZrO_2相的微弧氧化膜层,并研究电压对微弧氧化膜层生长特性的影响。方法采用可溶性锆盐电解液体系,分别在480、500、520 V电压下对TiAl合金试样进行微弧氧化处理。分别采用涡流测厚仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪,检测膜层的厚度、微观形貌和物相组成。结果在480、500、520 V电压下制备的膜层厚度分别为18、28、48μm,电压小幅度的增加使膜层厚度大幅度增加。膜层的主晶相为t-ZrO_2,并含有m-ZrO_2、Al2O3和Ti O2相,随着电压的升高,m-ZrO_2相的含量略有增加。膜层表面有许多大小不一的类似于"火山口"的微孔和一些陶瓷颗粒,随着电压的升高,微孔孔径增加,膜层表面粗糙度增加。结论电压对膜层相组成的影响较小,对膜层微观形貌和厚度具有显著影响。较高电压有利于提高膜层的厚度,同时会增加膜层的粗糙度和表面微孔孔径。 展开更多
关键词 TIAL合金 微弧氧化 生长特性 zro2 膜层厚度 电压
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磁场强度对铜基电沉积Ni-ZrO2复合镀层性能的影响 被引量:5
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作者 周绍安 贾卫平 陈伟荣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期7208-7213,共6页
利用磁场-超声电沉积技术在铜基体上制备Ni-ZrO2复合镀层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站,研究了磁场强度对Ni-ZrO2复合镀层的微观表面形貌、织构组织、纳米粒子含量、显微硬度和电化学... 利用磁场-超声电沉积技术在铜基体上制备Ni-ZrO2复合镀层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站,研究了磁场强度对Ni-ZrO2复合镀层的微观表面形貌、织构组织、纳米粒子含量、显微硬度和电化学性能的影响。结果表明,随着磁场强度的增加,复合镀层ZrO2复合量、显微硬度呈现先增加后减小的趋势,而基体晶粒尺寸和磨损量与之相反。磁场强度为0.4 T时,复合镀层ZrO2复合量为3.96%(质量分数),晶粒尺寸为17.47 nm,显微硬度为420HV。电场与磁场垂直时产生的磁流体力学效应促进了镀层中ZrO2纳米粒子含量,可细化复合镀层基体晶粒,提高复合镀层显微硬度。Ni-ZrO2复合镀层耐磨性能优异,其磨损量和摩擦系数表现最小。同时,根据极化曲线和阻抗曲线分析数据,复合镀层电化学性能最优。 展开更多
关键词 磁场电沉积 Ni-zro2复合镀层 磁场强度 zro2含量 性能
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磁场辅助下ZrO2纳米颗粒质量浓度对镀层耐磨性能的影响研究 被引量:2
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作者 沈莫奇 傅秀清 +3 位作者 段双陆 王清清 徐烨 马文科 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期73-79,共7页
为了进一步延长45钢工件的耐磨性能,减少企业维修和更换45钢类零件的成本,在传统材料45钢表面,开展了稳恒磁场辅助的电喷镀试验研究,通过配制不同ZrO2纳米颗粒质量浓度的镀液,制备了Ni-P-ZrO2镀层,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(... 为了进一步延长45钢工件的耐磨性能,减少企业维修和更换45钢类零件的成本,在传统材料45钢表面,开展了稳恒磁场辅助的电喷镀试验研究,通过配制不同ZrO2纳米颗粒质量浓度的镀液,制备了Ni-P-ZrO2镀层,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度检测仪和共聚焦显微镜等仪器对镀层表面形貌、Zr元素含量、显微硬度以及耐磨性能进行了分析。研究发现:ZrO2纳米颗粒和稳恒磁场的加入改善了镀层表面形貌,提高了显微硬度和耐磨性能;当ZrO2纳米颗粒质量浓度达到15 g/L时,ZrO2纳米颗粒易出现团聚现象,不利于镀层表面性能的进一步提升。磁场辅助下,镀液中ZrO2纳米颗粒质量浓度为10 g/L时,得到的镀层表面更加平整、显微硬度最高达到了739.30HV,且磨痕宽度、深度以及截面面积达到最小值,分别为367.617、5.673μm和1 288.155μm2,镀层耐磨性能最佳。 展开更多
关键词 Ni-P-zro2镀层 磁场辅助 电喷镀 工艺试验 耐磨性能
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纳米ZrO2微粒对电沉积Ni基复合镀层性能的影响 被引量:4
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作者 周绍安 贾卫平 +1 位作者 吴蒙华 刘赛赛 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期6-11,共6页
在磁场-超声复合作用下,用脉冲电沉积方法,在黄铜基体表面制备Ni-ZrO2复合镀层,研究镀层的显微组织、结合力和耐腐蚀性能。结果表明:加入纳米ZrO2微粒,提供更多的异质成核点,使复合镀层表面均匀致密、晶粒细化。纳米粒子添加量为10 g/L... 在磁场-超声复合作用下,用脉冲电沉积方法,在黄铜基体表面制备Ni-ZrO2复合镀层,研究镀层的显微组织、结合力和耐腐蚀性能。结果表明:加入纳米ZrO2微粒,提供更多的异质成核点,使复合镀层表面均匀致密、晶粒细化。纳米粒子添加量为10 g/L时,复合镀层晶面择优取向被抑制,晶粒生长趋于各向同性;晶粒尺寸和显微硬度分别为17.98 nm和417HV,较纯镍镀层的晶粒尺寸减小9.42%,显微硬度提高17.13%;复合镀层结合力最大,为1913.2 MPa;极化曲线和阻抗曲线都表明复合镀层具有最好的耐腐蚀性。 展开更多
关键词 Ni-zro2复合镀层 磁场-超声复合场 脉冲电沉积 纳米粒子
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