表面技术

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陈振宇, 黄礼平, 黄玲, 李玲杰

表面技术. 2012, 41(2): 1-4.

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采用动电位扫描、电化学阻抗谱、循环伏安法,研究了十二烷基硫醇分子在纯铜电极表面的自组装行为以及形成的自组装膜对铜的缓蚀作用。电化学测试结果显示:十二烷基硫醇自组装膜通过阻碍电子穿过电极/溶液界面,以及阻挡腐蚀介质与铜基底的接触,有效地抑制了铜的腐蚀;随着组装时间的延长,自组装膜更为完整,对铜的腐蚀抑制效率更高。

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溶剂中水对2024铝合金表面膦酸自组装膜缓蚀性能的影响

王海人, 聂德键, 陈庚, 屈钧娥, 刘少波

表面技术. 2012, 41(2): 5-7，60.

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以无水乙醇以及无水乙醇和水的混合液作为溶剂,分别配制5mmol/L的十四烷基膦酸溶液,并采用浸泡法在2024铝合金表面制备了十四烷基膦酸自组装膜。根据接触角、动电位扫描、交流阻抗以及腐蚀形貌分析,研究了采用不同溶剂时十四烷基膦酸自组装膜对Harrison溶液中2024铝合金的缓蚀作用,探讨了溶剂中水对膜自组装行为及缓蚀性能的影响机理。

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不锈钢在酸性高锰酸钾去污液中的缓蚀剂研究

张鹏, 罗源军, 龚敏, 林修洲, 王兆华, 李新跃

表面技术. 2012, 41(2): 8-11，19.

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采用正交试验方法对硝酸锌、钼酸钠、三聚磷酸钠进行复配,得到一种适合于不锈钢在酸性高锰酸钾去污溶液中的优良缓蚀剂,利用失重法、电化学测试、微观表面分析等手段对其缓蚀性能进行了评价。结果表明:该复合缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂,适宜于常温下去污,缓蚀率达到97.40%;溶液的高速流动对其抑制基体腐蚀的能力没有影响,使用该缓蚀剂后,金属表面腐蚀非常轻微,无点蚀及晶间腐蚀等非均匀腐蚀现象。

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模拟酸雨淋溶下黄壤中锌的腐蚀行为研究

伍远辉, 罗宿星, 勾华

表面技术. 2012, 41(2): 12-15.

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用极化曲线法和电化学阻抗法,研究了模拟酸雨淋溶下黄壤中锌的腐蚀行为。结果表明:模拟酸雨对黄壤土中锌的腐蚀影响显著,锌的腐蚀速率随着淋溶模拟酸雨pH 值的减小而增加;随着腐蚀时间的延长,黄壤土中锌的腐蚀速率增大;锌在腐蚀初期的电化学阻抗谱表现为单容抗弧,随着淋入模拟酸雨量的增加,其电化学阻抗谱表现为双容抗弧,锌的腐蚀过程受活化极化控制。

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钨钼钇等离子共渗工艺及渗层组织的研究

蔡航伟, 高原, 马志康, 王成磊, 袁琳, 张维, 李冰

表面技术. 2012, 41(2): 16-19.

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利用辉光等离子渗金属技术,在低碳钢Q235表面进行钨钼钇共渗,研究了极间距、保温温度、气压、保温时间对渗层厚度的影响,进而确定最优工艺参数,并对渗层的金相组织、合金元素分布及物相组成进行分析。结果表明:极间距25mm、保温温度1000℃、工作气压30Pa、保温时间3h为最优参数,所得渗层的厚度可达37μm;渗层组织为柱状晶,渗层与基体有一明显分界线;钨、钼在渗层中呈梯度分布,钇在渗层中呈不均匀分布并在晶界处发生偏聚。

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镁合金表面等离子喷涂Al2O3-TiO2 陶瓷涂层的耐腐蚀性研究

李兴成, 陈菊芳

表面技术. 2012, 41(2): 20-22，34.

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采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al2O3-13%TiO2 陶瓷复合涂层,对涂层的微观组织进行了观察分析,测试了涂层的表面硬度。通过极化曲线和浸泡腐蚀试验,对比研究了镁合金基材及喷涂陶瓷涂层的试样在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:涂层镁合金试样的硬度和耐腐蚀性优于基体镁合金,但当腐蚀液透过涂层孔隙时,反而会加剧镁合金的腐蚀。

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激光重熔低压等离子喷涂MoB/CoCr梯度涂层组织与性能研究

陈枭

表面技术. 2012, 41(2): 23-25，46.

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采用低压等离子喷涂技术在310S不锈钢表面制备MoB/CoCr梯度涂层,然后对MoB/CoCr涂层进行激光重熔处理,对重熔后涂层的组织结构及性能进行了研究。研究结果表明,激光重熔后,涂层表面平整致密,截面的显微组织呈树枝晶—胞状晶—平面晶过渡;激光重熔过程中,微熔的310S基体元素与熔化的涂层元素发生对流扩散现象,涂层中出现Fe元素成分;激光重熔后,MoB/CoCr层的硬度明显提高。

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润滑条件下WC-CoCr涂层的磨损行为

周靖, 张宏, 马瑞永, 张箭, 沈承金

表面技术. 2012, 41(2): 26-29.

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研究了在润滑条件下,WC-CoCr涂层与SiC摩擦副对磨时的摩擦和磨损性能,分析了加载载荷和润滑条件(干摩擦、润滑脂、金刚石研磨膏)对WC-CoCr涂层摩擦系数和磨损量的影响规律,对涂层的磨损机理进行了探讨。实验结果表明:脂润滑时,WC-CoCr涂层与SiC摩擦副对磨时的摩擦系数和磨损率降为最小,其中摩擦系数基本在0.1左右波动;金刚石研磨膏润滑时,磨损率高达1.52124×10-6g/m,为干摩擦条件下的2.68倍,抗磨减摩效果不理想;干摩擦时,涂层表面存在硬挤压痕,主要磨损机制为微切削并伴随着塑性变形,而在金刚石研磨膏润滑条件下,三体磨粒磨损起主导作用。

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液相脉冲放电沉积涂层的温度场模拟及研究

李国亮, 揭晓华, 肖波, 罗雯

表面技术. 2012, 41(2): 30-34.

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通过有限元数值模拟的方法,选取合适的热源模型、热边界条件,建立了液体介质中在45钢表面进行脉冲放电沉积TiC陶瓷涂层的热传导模型。采用有限元分析软件ANSYS对液相脉冲电火花放电表面温度场进行数值模拟,研究了脉冲电流参数对温度场和涂层表面形貌的影响。结果表明:工具电极的最高温度远高于工件的最高温度;温度均在轴向上降低较快,而在径向上分布较均匀;最高温度随加工电流的增加呈缓慢下降趋势;随脉冲电流的增大,沉积到工件上的火山口状涂层颗粒明显增大。

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深管零件内壁专用镀铬添加剂性能研究

蒲滕, 奚愚生, 欧忠文, 韩克, 艾青林, 李琪敏

表面技术. 2012, 41(2): 35-37，63.

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基于深管零件内壁镀铬的特殊性,采用未加添加剂及加入自制深管零件内壁专用镀铬添加剂和普通添加剂的标准镀液分别进行深管内壁镀铬,利用称量法测定镀铬层沉积速度,采用磁性测厚仪分析镀铬层锥差,对镀铬层的内应力、抗腐蚀性能、耐磨性能进行了测定,并对镀铬层进行了扫描电镜分析。结果表明:专用添加剂能提高深管内壁镀铬的速度,降低锥差,提高铬层性能。

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乙醇体系中铜基材浸镀银的动力学研究

滕培秀, 魏喆良, 赵伟

表面技术. 2012, 41(2): 38-42.

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以硝酸银为主盐,乙二胺为络合剂,乙醇为溶剂,在紫铜表面镀银。研究了浸镀银平均沉积速率随时间的变化规律,并对沉积速率与银离子浓度、乙二胺加入量、镀液温度、镀液pH 值和乙醇加入量等工艺参数的关系曲线进行线性拟合,得到了各反应级数和表观活化能。最后得出动力学沉积速率方程,并进行了验证。

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7075铝合金化学镀Ni-P/Ni-W-P双层镀层研究

王良洪, 谢红希, 肖刚锋

表面技术. 2012, 41(2): 43-46.

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以7075铝合金为基体,采用直接连续化学镀法制备Ni-P/Ni-W-P双层膜,并采用SEM,EPMA,XRD和显微硬度计、电化学工作站等对膜层热处理前后的表(断)面形貌、成分、结构、硬度和耐腐蚀等性能进行了研究。结果表明:获得了致密无孔且与基体及层间相互结合紧密的非晶态Ni-P/Ni-W-P膜;热处理后,镀层硬度提高,而耐蚀性略有降低。

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磁控溅射ZrN 薄膜厚度对其色度的影响

孙维连, 安广, 孙铂, 王会强, 李新领

表面技术. 2012, 41(2): 47-49，78.

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采用中频非平衡磁控溅射技术在镜面不锈钢板上制备了ZrN 薄膜,通过改变镀膜时间控制ZrN薄膜的厚度。用色差仪测定了不同厚度ZrN 薄膜的L* ,a* 和b* 值,绘制出不同厚度ZrN 薄膜的L* ,a* 和b*值的变化曲线图,得出膜层厚度对薄膜色度的影响规律:膜层厚度低于63.7nm 时,随着膜层厚度的增加,L* 和a* 值无变化,b* 值呈线性递增,且颜色逐渐趋于金黄色;膜层厚度高于63.7nm 时,随着膜层厚度的增加,薄膜颜色坐标未有明显变化,颜色为稳定的金黄色。

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电沉积铁镍合金薄膜及其结构与磁性能的研究

杨锋, 周少雄, 朱弢, 朱熠, 孙永红

表面技术. 2012, 41(2): 50-52,112.

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采用电沉积工艺制备了不同成分的铁镍合金镀层,分析了镀层的微观形貌及组织结构,并测量了电沉积样品的磁化曲线和磁滞回线。研究结果表明:通过电沉积工艺可得到晶体结构的铁镍合金层,不同成分的铁镍合金层织构取向有所不同;镀层的磁性能随镍含量的变化而变化,在开路测量条件下的最大磁导率高于冷轧态1J85合金。

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激光扫描速度对镁合金改性层组织的影响

孙凯, 赵琳, 张莹莹, 张鸿雪

表面技术. 2012, 41(2): 53-54.

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为了获得激光表面改性的最佳扫描速度,以工程上应用较广的AZ91D镁合金为基材,检测了采用不同扫描速度进行激光处理的镁合金试样的组织,系统分析了改性层组织随激光扫描速度的变化规律。结果表明:随着激光扫描速度的增加,改性层中β-Mg17Al12的含量降低,树枝状晶的尺寸也随之减小且具有定向凝固的分布特征。

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强流脉冲电子束改性过程温度场数值模拟

闫忠琳, 陈锐, 金磊

表面技术. 2012, 41(2): 55-57.

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强流脉冲电子束表面改性过程具有非稳态、有内热源的温度场特点,利用ANSYS软件对其温度场进行了数值模拟。以纯镁板材为实验材料,采用强流脉冲电子束装置对试样表面进行了脉冲次数为10次的辐照处理。建立了强流脉冲电子束表面改性过程内热源的一维物理模型,并在实验和理论基础上对电子束改性过程中的温度场演化进行了数值模拟。模拟结果显示,所建立的物理模型与实验结果较为吻合。

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霍尔无栅离子源的研制及应用

王稳奇, 朱昌

表面技术. 2012, 41(2): 58-60.

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基于离子束辅助镀膜技术,自主研制了一款新型霍尔无栅离子源,利用该离子源,采取离子束辅助沉积方法,在玻璃基底上镀制了多种光学薄膜,并对所镀制光学薄膜的性能进行了测试。测试结果表明:所研制的霍尔无栅离子源制备的各种光学薄膜,其膜层强度、附着性、耐腐蚀性以及光学性质都比常规热蒸发工艺所制得的薄膜有明显改善。

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聚乙烯工程材料氟化层表面形貌及耐油性研究

李晓越, 费逸伟, 杨宏伟

表面技术. 2012, 41(2): 61-63.

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为了研究聚乙烯工程材料氟化后的表面形貌及耐油性,采用SEM 和XPS对经不同氟化浓度氟化的聚乙烯工程材料表面的形貌和元素含量进行了分析,指出在进行氟化反应时不要过度追求氟化层的厚度,而忽略了氟化层表面的均匀程度。另外,耐油性质量损失实验表明,表面氟含量高的聚乙烯工程材料具有较好的耐油性。

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酶法脱墨作用下纤维的物理化学特性研究

魏婷, 易红玲, 林珩, 公维光, 郑柏存

表面技术. 2012, 41(2): 64-66，73.

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对不同酶促条件下纤维的滤水性、聚合度、表面积、饱和吸附量、表面电荷进行测定,利用SEM 和FITR对纤维表征。结果表明:生物酶法脱墨对纤维有一定的降解作用,当酶用量为3.5IU/g时,首先水解纸浆中的细小纤维,而对长纤维水解作用不大。

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涤纶织物表面化学镀铜工艺研究

张欢, 王浩, 贾玉容, 张杰, 戴亚堂

表面技术. 2012, 41(2): 67-69,112.

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采用化学镀法在涤纶织物表面制备铜镀层,研究了粗化温度、镀液温度、主盐浓度和施镀时间等对沉积速率和镀层形貌的影响,获得了优化的镀液配方和最佳工艺条件,并测试了采用优化工艺所得镀层的成分。结果表明:采用优化的工艺条件,织物表面的铜镀层致密,光滑平整,厚度均匀,包裹了整根纤维,杂质含量极少。

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热浸镀锌层表面钛盐转化处理的研究

赵艳, 郭瑞光, 姚倩, 乔亚龙, 童少磊, 刘江涛

表面技术. 2012, 41(2): 70-73.

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研究一种热浸镀锌层钛盐化学转化处理技术,分析了钛盐溶液各成分及工艺参数对热镀锌层表面转化膜形成及耐蚀性能的影响,对钛盐转化膜层的表面形貌和元素组成进行了表征,分析了钛盐转化液的稳定性。结果表明:采用含TiOSO40.9g/L,C2H2O42.5g/L,磷化合物3.0g/L的转化液,在pH=1.3,温度25℃的条件下处理热浸锌试片5min,获得的试片防腐性能良好,盐雾实验时间达160h;用C2H2O4 替代H2O2,可大大提高钝化液的稳定性。

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浸锌液中甘油对提高铝浸锌层上电镀层结合力的作用

王洺浩, 周超亮, 胡晋, 谢磊, 李宁

表面技术. 2012, 41(2): 74-78.

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考虑到甘油的保湿作用,提出在浸锌液中添加甘油,以期改善铝合金大工件浸锌后时而出现的上部镀层结合力不良的现象。利用pH 试纸液痕法、时间-电位曲线测试及热震-划格法,分别研究了采用加入不同浓度甘油的浸锌液一次浸锌后,铝试片上滞留液膜的分布、浸锌层的稳定电位变化及后续镀层结合力。结果表明:加入甘油后,浸锌液膜分布均匀,甘油质量浓度为20g/L时可有效防止浸锌层上部因液膜干燥而被氧化,从而保证后续镀镍层的结合力。

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离子氮化对H13钢表面CrTiAlN 镀层结合强度的影响

葛培林, 刘小萍, 尚魁平, 冶艳, 鲍明东

表面技术. 2012, 41(2): 79-81.

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在经过离子氮化处理的H13钢基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射法制备了CrTiAlN 硬质涂层,并与未氮化的镀膜试样进行了膜基结合强度、膜层微观结构形貌及相组成的对比。结果表明:离子氮化处理可提高基体硬度,形成硬度梯度过渡;氮化+镀膜复合处理可以显著提高膜基结合强度。

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载荷对n-SiC/Ni镀层腐蚀磨损协同作用的影响

陈晓磊, 吴斌, 刘洋, 白雪莲, 张威

表面技术. 2012, 41(2): 82-85.

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对不同载荷下n-SiC/Ni镀层在5%H2SO4 溶液中磨损试验进行了研究,通过电化学试验和失重法计算出腐蚀磨损质量损失中各分量的损失,结果表明,随着载荷的增加腐蚀磨损协同作用成为镀层失重的主要原因,并且协同作用中以腐蚀促进磨损为主。腐蚀磨损的极化曲线和表面微观形貌证实了载荷为100N 和300N时,镀层在磨损过程中没有出现钝化膜;载荷为200N,镀层表面生成钝化膜,并且钝化膜在摩擦力作用下很快破裂,从而加速腐蚀,接着又形成新的钝化膜。

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等离子喷涂Sm2Zr2O7/NiCoCrAlY 功能梯度热障涂层的热冲击性能

陈晓鸽, 张天彤, 张红松

表面技术. 2012, 41(2): 86-89.

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采用有限元法计算了涂层结构、材料成分等对等离子喷涂Sm2Zr2O7/NiCoCrAlY 功能梯度热障涂层热冲击性能的影响。结果表明:径向热应力在试样边沿急剧降低,而轴向热应力在边沿处发生从压应力向拉应力的突变;从基体至涂层表面,涂层中的径向冲击热应力逐渐增大,增加涂层层数可缓解热应力;材料组成对涂层的冲击热应力影响不明显。所研究的1357功能梯度热障涂层具有最好的抗热冲击性能。

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镀锌板纵向色差缺陷成因的有限元分析及控制

石磊, 王兴东, 彭炜, 李友荣, 陈晓文

表面技术. 2012, 41(2): 90-92.

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针对某冷轧厂光整机生产极限宽度规格的镀锌板产生纵向色差的问题,基于有限元方法,建立了四辊光整机的辊系模型,分析了纵向色差产生的原因,并进一步对支撑辊辊型进行了局部优化。随后的生产实践证明,优化后的辊型解决了纵向色差问题,提高了光整质量和轧辊的使用寿命。

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电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用

邱家稳, 赵栋才

表面技术. 2012, 41(2): 93-98.

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从电弧蒸发源控制技术和大颗粒过滤技术出发,论述了电弧离子镀技术最近的发展成果,并总结了电弧离子镀技术在氮化物、氧化物、非晶碳等薄膜方面的技术应用进展,以期能对我国电弧离子镀技术及其在硬质薄膜方面的应用起到一定的参考作用。

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电磁改性T-ZnOw 的制备及性能研究

田增彬, 杜作娟, 黄小忠, 王超英

表面技术. 2012, 41(2): 101-104.

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采用化学沉积法制备了电磁改性T-ZnOw 样品,用XRD,SEM 和EDX 对样品进行表征。结果表明:样品存在六方晶系纤锌矿结构ZnO 和立方晶系Fe两相,四针结构保持完整,晶须表层沉积了球形颗粒,颗粒粒径约为0.5μm,铁元素和锌元素的质量分数分别为63%,37%;电磁改性T-ZnOw 磁饱和强度达到85.66emu/g,电阻率降低到6.9Ω·cm。

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潜伏性环氧固化剂的制备及其水性环氧涂料的性能研究

周建萍, 赵海芳, 刘志雷, 曾庆煜

表面技术. 2012, 41(2): 105-108.

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以双酚A、甲醛、双氰胺等为原料,合成了环氧树脂潜伏性固化剂,采用差热分析(DTA)研究了潜伏性固化剂/环氧树脂E-51体系的固化行为,并研究了所配制水性环氧涂料乳液的稳定性和漆膜性能。研究结果表明:该潜伏性固化剂固化E-51环氧树脂的最佳用量为45%,固化温度为150 ℃;乳液稳定性好,以3000r/min离心30min不分层,乳液粒径为0.38μm,室温下可储存6个月以上,而且该水性涂料漆膜表面光滑平整,性能优良。

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NiCr-NiSi传感器薄膜附着力测试与分析

郑晓峰, 曾其勇, 李柱, 吴凯, 朱明

表面技术. 2012, 41(2): 109-112.

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采用磁控溅射法制备NiCr-NiSi薄膜,以溅射功率、溅射时间、溅射气压及基片负偏压作为四因素进行正交试验,制备了9种性能不同的NiCr-NiSi薄膜热电偶测温刀头,对每片测温刀头上薄膜与刀体之间的附着力进行了测试,并对测试结果进行了极差分析。分析结果表明:在4个溅射因素当中,基片负偏压是影响薄膜附着力大小的最主要因素,在一定范围内,增大基片的负偏压值可提高薄膜的附着力。验证试验表明,NiCr薄膜溅射参数为溅射功率90W、溅射时间30min、溅射气压0.45Pa、基片偏压-110V,NiSi薄膜溅射参数为溅射功率100W、溅射时间40min、溅射气压0.4Pa、基片偏压-110V,可使NiCr和NiSi薄膜的附着力值分别约增大3.2N 和1.5N。

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2012年, 第41卷, 第2期　
刊出日期：2012-04-10

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