【摘 要】
:
富铁(Fe wt.%>50%)Fe-Ni合金薄膜因具有强磁、耐腐蚀、极低热膨胀系数等优良特性,应用前景广阔,备受业界关注。电铸技术因具有加工精度高、成膜性好等特点,是制备高品质富铁Fe-Ni合金超薄膜材的优势技术。“单阳极+金属离子定期定量/持续补加”是当前电铸制备Fe-Ni合金薄膜材的常规方式,但基于此种方式的电铸液中铁、镍离子浓度比长时间保持相对稳定难度极大,是导致合金薄膜铁、镍组分比波动大的
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目(No.51875178); 河南省科技研发专项(No.202102210069);
论文部分内容阅读
富铁(Fe wt.%>50%)Fe-Ni合金薄膜因具有强磁、耐腐蚀、极低热膨胀系数等优良特性,应用前景广阔,备受业界关注。电铸技术因具有加工精度高、成膜性好等特点,是制备高品质富铁Fe-Ni合金超薄膜材的优势技术。“单阳极+金属离子定期定量/持续补加”是当前电铸制备Fe-Ni合金薄膜材的常规方式,但基于此种方式的电铸液中铁、镍离子浓度比长时间保持相对稳定难度极大,是导致合金薄膜铁、镍组分比波动大的主要原因。采用铁-镍双阳极分置式电铸制备Fe-Ni合金薄膜时,理论上更易控制电铸液中铁、镍离子浓度比,因此更适于制备高品质富铁Fe-Ni合金膜,而关于此方面的研究鲜有报道。对此,本文在国家自然科学基金项目(No.51875178)和河南省科技研发专项(No.202102210069)共同资助下,针对铁-镍双阳极分置式电铸Fe-Ni合金薄膜技术开展研究。主要研究内容和结论如下:(1)开发出双阳极双路等值正反向脉冲电源分流供电方案,研究了阳极面积比、电流比、脉冲电参数等对阳极溶解行为的影响,并优化了阳极溶解供电条件参数。结果表明:镍阳极在实验条件范围内均能正常溶解,而铁阳极容易钝化,其溶解行为严重依赖于供电条件参数;Fe、Ni两阳极回路电流比IFe:INi=1:3、两阳极面积比AFe:ANi=1:3、正向电流脉宽均为4 ms、负向电流脉宽均为1 ms、脉冲频率均为200 Hz时,铁阳极可正常溶解,且近无钝化现象发生;铁阳极表面钝化膜主要成分为Fe3O4。(2)在研制出无机添加剂EF-Fe基础上,提出“钛网小电流电解+加入无机添加剂”抑制Fe2+氧化联合方案,实验评测了联合方案的应用效果。研究表明:钛网300目、小电流电解的电流密度为0.2 A/dm~2、EF-Fe加入量为1.2 m L/L时,钛网表面基本无金属沉积,此电流密度下钛网表面的电极电位主要实现Fe3+被还原为Fe2+的电极反应,电铸液内Fe3+被还原的速度较快;钛网300目、小电流电解的电流密度为0.2 A/dm~2、EF-Fe加入量为1.2 m L/L时,电铸液内Fe3+的含量较低,几乎无Fe3+的水解产物Fe(OH)3产生,电铸液可持续正常电沉积使用20天,抑制Fe2+氧化的效果较明显。基于上述联合方案优化了工艺参数,研究表明:当电铸液p H值为2.6,温度为50℃,阴极电流密度为1.8 A/dm~2时,电铸液可持续正常电沉积使用25天,抑制Fe2+氧化的效果进一步改善。(3)基于优化促溶抑氧方案和优化工艺条件参数,试验制备了大小为150mm×150 mm、厚度约为20μm的Fe-Ni合金薄膜,评测了其形貌质量与机械、热、磁等性能。结果表明:制备的Fe-Ni合金薄膜表面光整,无针孔、麻点,薄膜表面的粗糙度Ra接近0.1μm;Fe-Ni合金薄膜的铁含量高达63.8%,其硬度相比冶金工艺制备的硬度约为150 HV的Fe-Ni因瓦合金薄膜较大,其平均值约为260 HV;Fe-Ni合金薄膜的应力较小,其平均值约为6 MPa,薄膜平整无卷曲;63.8%Fe-Ni合金薄膜经过550℃热处理后,其热膨胀系数较低,约为3μm/(m·℃),与冶金工艺制备的热膨胀系数约为1μm/(m·℃)~4μm/(m·℃)的Fe-Ni因瓦合金薄膜的热膨胀特性接近;63.8%Fe-Ni合金薄膜的饱和磁化强度高达156 emu/g,且其矫顽力较小,约为0.96 Oe,软磁性能好。
其他文献
<正>扬州地区1992年开始引进罗氏沼虾养殖,经过30年的不断探索与发展,养殖面积最高时达到12.3×107m~2,约占全国养殖面积的1/4,产量最高时达到64 000 t,约占全国养殖产量的1/3[1-2],已经形成了从苗种繁育到养殖、捕捞、加工、运输和销售的一整套完整产业链,整个产业经济规模位于全省乃至全国领先地位。
近年来,由于介电陶瓷的储能密度和储能效率比较高,在储能材料领域受到广泛关注。铅基弛豫铁电和反铁电陶瓷由于具有剩余极化强度低、饱和极化强度大等特点,在储能领域被广泛应用。然而,铅基陶瓷材料在制造和处理过程中严重威胁了人类健康和环境安全,所以寻找具有优越电学性能的新型无铅介电陶瓷变得日益重要。铌酸银(AgNbO3)基无铅反铁电陶瓷在电场下具有独特的性质(如滞后低、饱和极化强度大和储能密度高等),促进了
在钛合金精密超精密切削加工中,由于受加工尺度与刀具特征参数的共同影响,刀具前刀面参与切削的面积减小,刀刃附近区域将承担主要的材料去除工作,切削机理会发生改变,导致单位切削力显著上升的尺寸效应现象是影响加工精度和表面质量的根本原因,也是制约现代航空材料精密制造发展的重大阻碍之一。在切削加工尺度不变的前提下,提高难加工材料的加工精度和表面质量的实质是改善精密切削加工中由于尺寸效应而产生的单位切削力非线
主题意义探究是初中英语阅读的关键主线。本文结合一节具体的阅读课例,通过语篇研读,挖掘文本承载的主题意义,设计围绕主题意义探究的教学主线,借助英语读思言工具,设计了基于英语学习活动观的英语课堂学习活动,旨在引导学生深入阅读文本,探究文本的主题意义,实现学科育人价值。
微尺度凹坑、凸台、缝、孔、槽等金属微结构常是相关产品关键功能和重要性能主控载体,如传质传热强化、减摩降阻、生物兼容与疗效增益、控光调色、隐身降噪、防污抗粘、自洁等。因此,金属微结构制造一直先进制造领域研究热点。至今,金属阵列微结构制造技术已有十多种(类)。其中,基于电化学溶解原理的电解加工因以离子态和非接触方式去材、可加工性与材料力学性能无关、加工效率高、加工面无应力、裂纹、再铸层等缺陷产生、工具
综合实践活动课程是教育部规定的中小学必修课程,与基础学科课程并列设置,是基础教育课程体系的重要组成部分,是对学生综合素养培养,即包含适应自身全面发展和适应社会发展所需的关键课程,该课程对学生形成良好的知识,技能,态度,情感,价值观等方面至关重要。但是在实际教学过程中产生的各种问题,学生的兴趣低,学校教学设备不足,课程资源匮乏,教师需要花费精力探索课堂以外的教学形式,这对教师的教学能力也提出了挑战,
五氯苯酚(PCP)是一种持久性有机污染物,在工业和农业等领域,常被用作木材防腐剂和除草剂。PCP能够造成生物慢性和急性中毒,是典型的致畸、致癌、致突变“三致”污染物,因此对PCP的检测尤为重要。对PCP常用的检测方法有高效液相色谱法、气相色谱质谱联用法、紫外分光光度法和电化学法等等。但是这些方法复杂繁琐、代价高、需要对样品进行预处理、检测时间长,不利于大规模样品检测。所以发展一种快速、简便、灵敏的
水力冲孔是煤层卸压增透抽采瓦斯的有效措施,在瓦斯防治中得到了广泛应用,但现行常规水力冲孔追求大出煤量,致使钻孔出煤不畅,煤渣运输困难,且在冲孔边缘易造成应力集中。针对上述问题,本文受保护层开采启发,提出了煤层内水射流层状卸压的技术思路:选取煤层中某一弱分层,采用高压水射流以多孔多点的形式射流出煤卸压,形成相互连通的梅花状水平空腔,连通整个弱分层,促使上、下层煤体变形,进而增大整层煤的渗透率,提高抽
<正>《普通高中英语课程标准(2017版)》提出,英语教学要在主题意义引领下通过学习理解、应用实践、迁移创新等实践活动落实核心素养。在初中英语阅读教学中,教师需要深入研究文本,以语篇为依托,阐述语篇内容所承载的主题、表述逻辑以及时代价值,探究语言结构、文体逻辑、语言形式、语言知识是如何落实和服务主题意义的。
金刚石作为具有极高的硬度、超低的摩擦系数、较高的弹性模量以及相对较高的热导率的一种新型多功能碳材料在刀具涂层方面具有广阔的应用前景。本文采用硬质合金刀具作为基体材料,首先利用偏压增强热丝化学气相沉积法(bias-enhanced hot filament chemical vapor deposition,BEHFCVD)以硼酸三甲酯为掺杂源,在硬质合金基体表面分别制备不同硼掺杂水平的金刚石薄膜。