【摘 要】
：
选区激光熔化（SLM）技术制备的Si Cp/Al基复合材料金属反射镜具有轻量化、力学性能好、结构一体化和高度定制等独特优势,近年来受到国内外学者的高度关注。表面粗糙度是决定反射镜反射率的关键因素之一,但目前SLM技术制备的Si Cp/Al基复合材料金属反射镜表面粗糙度不能满足反射可见光波段的要求。因此为提高反射镜的反射率,对其表面进行化学镀镍-磷镀层表面改性,可以显著提高反射镜表面的致密度、硬度和
【基金项目】
：
国家自然基金（No.51671166）；
论文部分内容阅读
选区激光熔化（SLM）技术制备的Si Cp/Al基复合材料金属反射镜具有轻量化、力学性能好、结构一体化和高度定制等独特优势,近年来受到国内外学者的高度关注。表面粗糙度是决定反射镜反射率的关键因素之一,但目前SLM技术制备的Si Cp/Al基复合材料金属反射镜表面粗糙度不能满足反射可见光波段的要求。因此为提高反射镜的反射率,对其表面进行化学镀镍-磷镀层表面改性,可以显著提高反射镜表面的致密度、硬度和耐蚀性等性能。本文以SLM技术制备的Si Cp/Al基复合材料为基体,对基体进行化学镀表面改性处理,在基体表面制备了镍-磷镀层。对镀层的表面形貌、结构、硬度、结合力、耐蚀性、孔隙率、热膨胀系数等进行表征,分别研究了前处理工艺、镀液成分、热处理条件对镀层组织及性能的影响规律。主要研究结论如下:（1）获得了化学镀过程中Si Cp/Al基复合材料表面不同前处理工艺各个过程的表面形貌及结构。经碱性除油和酸洗后的基体表面产生了均匀的绒毛状结构,增强镀层与基体的机械结合。二次浸锌、二次浸镍、二次碱性预镀前处理工艺后基体表面均生成一层具有高催化活性的过渡层,能显著改善基体表面活性。（2）揭示了不同前处理工艺对镍-磷镀层沉积速率、表面形貌、结合力、硬度、耐蚀性的影响规律,获得Si Cp/Al基复合材料金属反射镜的最佳前处理工艺。二次浸锌、二次浸镍、二次碱性预镀前处理工艺中,二次浸锌前处理后镀层的沉积速率最快、结合力最好、耐蚀性好、硬度高,并且镀层表面平整致密无孔隙,是Si Cp/Al基复合材料反射镜表面最佳前处理工艺。（3）揭示了镀液成分对镍-磷镀层热膨胀系数、硬度、相结构、表面形貌及磷含量的影响规律。硫酸镍、次亚磷酸钠和p H中,次亚磷酸钠和p H对镀层热膨胀系数的影响最大;200℃退火后的镀层热膨胀系数随镀层磷含量的增加而减小。磷含量大于8%的镀层均为非晶态结构,硬度以磷含量9～10%为节点先降低后升高。p H大于4.3时镀层表面无孔隙,调控热膨胀系数时p H的变化区间为4.3（不含）～5.2。（4）阐述了热处理条件对镍-磷镀层微观形貌、相结构、硬度、热膨胀系数的影响规律。随着热处理温度的升高,表面平整度先上升后下降,300℃时表面最平整;320℃时镀层转变为晶态结构;镀层的硬度在400℃时达到最高（1045HV）。镀层热膨胀系数随着热处理温度的升高而降低。
其他文献
高熵合金具备的高硬高强度、高抗回火性、高抗氧化性和高耐磨性等特性,完美契合了当今社会对金属材料性能的要求,在核、涡轮机和航空航天工业等领域有良好的应用前景,然而高熵合金在制备和加工过程中不可避免的会产生空位、裂纹等缺陷,这些缺陷极大地制约了高熵合金的工业化应用。本文基于分子动力学的方法,在纳米尺度下揭示材料裂纹扩展过程中的缺陷演化行为及变形机制,将Al0.1CoCrFeNi高熵合金体系的裂纹分为了
热障涂层应用于航空发动机、燃气轮机等高温部件的热防护,需具备高隔热性能和良好的力学性能。大气等离子喷涂制备的热障涂层中难以避免出现孔隙,封闭的孔隙是不良的热导体,可以显著降热导率,提高隔热性能。小孔隙可以缓解热障涂层的应力,从而减小应力集中。大孔隙会在一定程度上降低其抗变形能力。因此,本文拟通过在热障涂层中引入微/纳米多尺度分布的孔隙结构（纳米、微米、数十微米）,在保证高隔热性能的同时提高其抵抗变
Hf基非晶合金因其强度高、硬度高、耐腐蚀等优异性能,在航空航天、电子器件等领域有着广泛的应用。然而,Hf基非晶合金的玻璃形成能力差,在室温下为脆性断裂,限制其在工程领域的发展。本论文用Ti、Zr元素分别对Hf-Be-Ti-Zr-Cu-Ni系非晶合金中的Cu、Ni元素进行替换,从而制备出玻璃形成能力强的Hf基非晶合金,研究了Hf基非晶合金的晶化动力学,分析了Hf基非晶合金在高应变速率下的断裂行为。论
CO2作为温室气体是加剧全球变暖现象的“罪魁祸首”,带来了诸多环境问题。为了减缓大气中CO2浓度的增长速度,积极响应我国倡导的碳中和政策,研究新型含碳气体富集技术就变得至关重要。其中通过控制外加电场来捕获、存储和分离CO2被证明是一种回收CO2行之有效的方法。利用电催化CO2还原（CRR）技术,将CO2转化为具有高附加值的化工产品,也已经有许多实验和计算上的研究。研究CO2的捕获与再利用技术有利于
2004年,我国台湾学者叶均蔚教授率先提出“高熵合金”的概念,该合金具有传统合金所不具有的优异性能,如:高强度、高硬度、良好的耐腐蚀性能等,因而引起国内外研究学者的高度关注。在已经报道的众多高熵合金中,AlCoCrFeNi系高熵合金被广泛研究。TiC具有高熔点、超高硬度以及优异的化学和热稳定性,可以作为一种强化相提高合金性能。然而,已有研究对原位陶瓷颗粒增强高熵合金的报道较少,因而研究TiC颗粒增
硫系玻璃具有较低的声子能量、较宽的红外透过范围、较高的线性和非线性折射率等一系列优异的光学性能而被广泛应用。然而,硫系玻璃的力学性能和抗热震性能较差,使硫系玻璃的制备、加工以及应用等方面受到了较大的限制。在玻璃基体中添加形核剂或对玻璃进行热处理,使玻璃中析出纳米晶颗粒可以有效改善玻璃的力学性能和抗热震性能。本文在Ge20Sb10Se65Te5玻璃中分别加入不同含量的形核剂（CsI、CsCl）,通过
蠕墨铸铁兼有球铁的强韧性和灰铁的导热性,因此广泛应用于内燃机、缸体、缸盖、缸套、钢锭模等产品的制造。由于这些构件服役于高温条件下,承受的热载荷和机械载荷较高。而高的热传导性能可以有效的提高冷却系统的冷却效率,降低热应力,提高构件的工作性能和使用寿命。因此,亟需深入研究提高蠕墨铸铁的导热性能。现阶段,石墨的形貌、石墨的取向以及石墨的连通性对蠕墨铸铁导热的影响机理的研究颇为深入,关于基体组织对导热的影
高温耐热铝合金被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。二元Al-Cu合金是耐热铝合金研究的基础,而微合金化是提高铝铜合金高温耐热性的重要手段。锰价格低廉、资源丰富、微合金化效果出色、对提高Al-Cu合金高温力学性能有显著的效果。本文以Al-4Cu-x Mn（x=0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%,质量分数）合金为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合金铸态、T6态、T6
近年来,二维材料（2D）因具备独特的物理结构及化学特性引起了人们的广泛关注。二硒化钼（MoSe2）作为一种带隙可调控的二维材料,具有特殊的晶体结构,表现出不同的电学和光学性质,具备作为微电子器件候选材料的潜力。本文采用水热法制备MoSe2,通过工艺参数调控材料的形貌、结构;并将其作为阻变层制备出了低功耗、高开关比、高循环次数的阻变存储器（RRAM）,通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的涂覆后进一步提
钛及钛合金因其低密度、高比强度、耐热、耐腐蚀等特性,在飞机和航空发动机上获得了大量的应用,对于提高飞机和航空发动机的减重效益和服役性能效果显著。与此同时,具有高弹性模量、高硬度、耐磨耐蚀和低热膨胀系数的新兴钛基准晶材料也进入人们视野。与研究广泛的Al、Mg基准晶相比,钛基准晶材料的研究主要集中于储氢电池应用及结构材料的相关力学性能,对不同元素比例对钛基准晶材料的凝固过程及微观组织和性能的影响规律的