金屬基納米復(fù)合材料脈沖電學(xué)軒技術(shù)

內(nèi)容簡介

《金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積制備技術(shù)》系統(tǒng)闡述了脈沖電沉積技術(shù)及理論研究的相關(guān)進(jìn)展，考察了電解液組成、工藝條件及脈沖參數(shù)對CaO2、SiO2顆粒增強(qiáng)Ni-w-P基納米復(fù)合材料脈沖電沉積過程的影響，進(jìn)行了制備過程的成分設(shè)計(jì)優(yōu)化、動力學(xué)優(yōu)化和過程優(yōu)化，探討了材料形成的熱力學(xué)條件和雙脈沖電沉積機(jī)理，考察了金屬基納米復(fù)合材料的晶化過程、界面結(jié)合方式，以及腐蝕過程和氧化過程的動力學(xué)規(guī)律和機(jī)理，探明了材料組元之間的相互作用機(jī)制，展望了金屬基納米復(fù)合材料的應(yīng)用前景。

本書系統(tǒng)闡述了脈沖電沉積技術(shù)及理論研究的相關(guān)進(jìn)展，考察了電解液組成、工藝條件及脈沖參數(shù)對CeO2、SiO2顆粒增強(qiáng)Ni-W-P基納米復(fù)合材料脈沖電沉積過程的影響，進(jìn)行了制備過程的成分設(shè)計(jì)優(yōu)化、動力學(xué)優(yōu)化和過程優(yōu)化，探討了材料形成的熱力學(xué)條件和雙脈沖電沉積機(jī)理，考察了金屬基納米復(fù)合材料的晶化過程、界面結(jié)合方式，以及腐蝕過程和氧化過程的動力學(xué)規(guī)律和機(jī)理，探明了材料組元之間的相互作用機(jī)制，展望了金屬基納米復(fù)合材料的應(yīng)用前景。

本書適用于從事新材料制備、金屬表面處理、金屬腐蝕與防護(hù)、電化學(xué)、冶金、機(jī)械、化工、電子及航天航空等領(lǐng)域科研和生產(chǎn)的技術(shù)人員以及高等院校的師生閱讀和參考。

全書分九章，第一章為概述，第二章為實(shí)驗(yàn)及研究方法，第三章為電解液組成和工藝條件對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響，第四章為脈沖參數(shù)對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響，第五章為脈沖電沉積過程的初期生長行為及沉積機(jī)理，第六章為金屬基納米復(fù)合材料的晶化過程及界面結(jié)合方式，第七章為金屬基納米復(fù)合材料料的顯微硬度及磨損性能，第八章為金屬基納米復(fù)合材料高溫氧化和化學(xué)腐蝕行為及機(jī)理，第九章為金屬基納米復(fù)合材料性能比較及應(yīng)用前景分析。

脈沖信號的變換、產(chǎn)生和應(yīng)用的技術(shù)。脈沖信號的波形在某一時間內(nèi)有突發(fā)性和斷續(xù)性的特點(diǎn)，幾種理想的脈沖信號波形如圖1。矩形脈沖的系數(shù)可用脈沖波的周期T、 寬度τ、前沿tr、后沿tf、幅度Um和波頂下垂量δ來表示。脈沖技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、通信、雷達(dá)、電視、自動控制、遙測遙控、無線電導(dǎo)航和測量技術(shù)等領(lǐng)域。

1 概論

1.1 概述

1.2 合金電沉積的條件及類型

1.2.1 合金電沉積的條件

1.2.2 合金電沉積的類型

1.3 電沉積法制備金屬基復(fù)合材料的國內(nèi)外研究進(jìn)展

1.3.1 高硬度、耐磨金屬基復(fù)合材料

1.3.2 耐蝕金屬基復(fù)合材料

1.3.3 自潤滑金屬基復(fù)合材料

1.3.4 電催化活性金屬基復(fù)合材料

1.3.5 電接觸功能金屬基復(fù)合材料

1.4 脈沖電沉積技術(shù)的研究進(jìn)展

1.4.1 脈沖電沉積設(shè)備的狀況

1.4.2 脈沖電沉積工藝的進(jìn)展

1.5 復(fù)合電沉積機(jī)理的研究進(jìn)展

1.6 描述復(fù)合電沉積過程的數(shù)學(xué)模型

1.6.1 Guglielmi模型

1.6.2 MTM模型

1.6.3 Valdes模型

1.6.4 運(yùn)動軌跡模型

1.6.5 Hwang模型

1.6.6 Yeh和Wan模型

1.6.7 其他機(jī)理及模型

2 實(shí)驗(yàn)及研究方法

2.1 電解液組成及工藝條件

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)

2.2.1 智能多脈沖電源的特點(diǎn)

2.2.2 智能多脈沖電源的輸出參數(shù)

2.2.3 智能多脈沖電源輸出的波形及參數(shù)計(jì)算

2.3 工藝流程

2.4 分析及測試方法

3 電解液組成和工藝條件對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)

3.2 電解液組成對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

3.2.1 硫酸鎳濃度的影響

3.2.2 檸檬酸濃度的影響

3.2.3 鎢酸鈉濃度的影響

3.2.4 次磷酸鈉濃度的影響

3.2.5 n-SiO2顆粒濃度的影響

3.2.6 n-CeO2顆粒濃度的影響

3.2.7 表面活性劑的影響

3.3 工藝條件對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

3.3.1 電解液pH值的影響

3.3.2 電解液溫度的影響

3.3.3 機(jī)械攪拌速度的影響

3.3.4 超聲功率的影響

3.4 小結(jié)

4 脈沖參數(shù)對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

4.1 單脈沖參數(shù)對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

4.1.1 單脈沖導(dǎo)通時間的影響

4.1.2 單脈沖關(guān)斷時間的影響

4.1.3 單脈沖峰值電流密度的影響

4.1.4 單脈沖占空比的影響

4.2 雙脈沖參數(shù)對金屬基納米復(fù)合材料脈沖電沉積的影響

4.2.1 正向脈沖占空比的影響

4.2.2 反向脈沖占空比的影響

4.2.3 正向脈沖工作時間的影響

4.2.4 反向脈沖工作時間的影響

4.2.5 正向脈沖平均電流密度的影響

4.2.6 反向脈沖平均電流密度的影響

4.3 小結(jié)

5 脈沖電沉積過程的初期生長行為及沉積機(jī)理

5.1 脈沖電沉積過程的初期生長行為

5.1.1 電化學(xué)拋光工藝

5.1.2 金相腐蝕工藝

5.1.3 不同脈沖電沉積時間下的成分分析

5.1.4 不同脈沖電沉積時間下的表面形貌

5.2 脈沖電沉積機(jī)理

5.2.1 復(fù)合電沉積的熱力學(xué)分析

5.2.2 電解液體系對脈沖復(fù)合電沉積的影響

5.2.3 脈沖工藝對脈沖復(fù)合電沉積的影響

5.2.4 納米顆粒對脈沖復(fù)合電沉積的影響

5.2.5 雙脈沖電沉積機(jī)理

5.3 小結(jié)

6 金屬基納米復(fù)合材料的晶化過程及界面結(jié)合方式

6.1 晶化過程

6.1.1 相結(jié)構(gòu)分析

6.1.2 結(jié)晶度分析

6.1.3 晶粒尺寸分析

6.2 界面顯微結(jié)構(gòu)、元素分布及界面結(jié)合方式

6.2.1 界面顯微結(jié)構(gòu)分析

6.2.2 界面元素分布及界面結(jié)合方式

6.2.3 界面元素Kα電子分布圖

6.3 小結(jié)

7 金屬基納米復(fù)合材料的顯微硬度及磨損性能

7.1 顯微硬度分析

7.2 磨損性能分析

7.3 小結(jié)

8 金屬基納米復(fù)合材料高溫氧化和化學(xué)腐蝕行為及機(jī)理

8.1 氧化過程的動力學(xué)特征

8.1.1 氧化增重率與氧化溫度的動力學(xué)特征曲線

8.1.2 氧化增重率與氧化時間的動力學(xué)特征曲線

8.1.3 氧化形貌特征分析

8.1.4 氧化機(jī)理探討

8.2 腐蝕過程的動力學(xué)特征研究

8.2.1 腐蝕速率分析

8.2.2 腐蝕形貌特征分析

8.2.3 耐腐蝕性能分析

8.2.4 腐蝕機(jī)理探討

8.3 小結(jié)

9 金屬基納米復(fù)合材料性能比較及應(yīng)用前景分析

9.1 金屬基納米復(fù)合材料的性能比較

9.1.1 電沉積方式對金屬基納米復(fù)合材料性能的影響

9.1.2 脈沖電沉積金屬基納米復(fù)合材料與硬鉻技術(shù)的比較

9.1.3 金屬基復(fù)合材料之間的性能對比

9.2 金屬基納米復(fù)合材料的應(yīng)用前景分析

9.3 小結(jié)

參考文獻(xiàn)