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公开(公告)号:CN109504996B
公开(公告)日:2020-09-29
申请号:CN201710826521.6
申请日:2017-09-14
Applicant: 北京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种利用阴极微弧氧化法在钢铁表面制备类金刚石(DLC)复合氧化膜的溶液和方法,属于材料表面处理领域。该溶液为水溶液,各组分含量:甲醇10‑15%,乙醇胺15‑30%,尿素10‑25%,硫酸镍1‑5%,纳米碳粉1‑4%,氯化钠5‑10%,去离子水25‑55%。具体方法为,待处理钢铁工件作为阴极,石墨作为阳极,共同浸没在装有配置好上述溶液的电解槽中,在室温下迅速将电压升至250V–550V,保持2min‑15min,即可在钢铁表面生成DLC复合氧化膜,其厚度为20μm‑100μm,最高硬度可达1200HV,超过基体四倍以上。本方法工艺简单,适用材料广泛,处理效率高,使钢铁材料硬度和抗摩擦性能显著提升。
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公开(公告)号:CN114232052A
公开(公告)日:2022-03-25
申请号:CN202010938399.3
申请日:2020-09-09
Applicant: 北京师范大学 , 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种锆合金包壳表面耐高温高压水溶液腐蚀和抗高温蒸汽氧化的ZrO2/Cr复合涂层制备方法。先利用微弧氧化技术在锆合金表面形成ZrO2缓冲层,再Cr离子注入得到钉扎层,最后利用阴极真空弧磁过滤沉积方法制备出金属Cr层。通过本发明提供的复合涂层制备工艺在锆合金包壳表面制备ZrO2/Cr复合涂层,不仅避免燃料棒锆合金包壳在水腐蚀介质中的电偶腐蚀,还大幅度延缓了高温水溶液及蒸汽环境中的腐蚀速率,满足锆合金包壳在高温高压水溶液正常服役条件下的耐腐蚀性能要求,提高了它的抗高温蒸汽氧化能力,从而增强燃料元件抵御反应堆严重失水事故能力。
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公开(公告)号:CN104073834B
公开(公告)日:2017-01-18
申请号:CN201310097289.9
申请日:2013-03-26
Applicant: 北京师范大学
IPC: C25B1/00
Abstract: 本发明提供一种利用阴极微弧放电现象制备纳米类金刚石粉的方法,属于纳米材料制备的技术领域。以钢铁为阴极,石墨为阳极,浸入到特定的电解质溶液中;该电解液各组分的质量百分比为:甘油45-65%,甲醇10-20%,碳酸钠5-10%,氢氧化钠5-10%,氯化钠3-5%,去离子水10-20%。室温条件下在两电极间施加200V-500V的电压,阴极表面产生微弧放电,放电处理时间为30min,即可得到含有类金刚石微粒的悬浊液。然后将该悬浊液用高速离心机分离,并对分离出的粉末进行多次酒精清洗、烘干处理,制备出纳米级的类金刚石粉末。本发明方法所制备的纳米类金刚石粉纯度高、粒径细小、均匀性好、生产成本低,可作为金刚石粉末的替代品应用于研磨膏、抛光剂、金相砂纸等制品。
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公开(公告)号:CN104294343A
公开(公告)日:2015-01-21
申请号:CN201310301580.3
申请日:2013-07-18
Applicant: 北京师范大学
IPC: C25D9/10
Abstract: 本发明提供一种利用阴极液相等离子体电解技术在钢铁表面制备类金刚石复合渗碳层的方法,属于表面处理技术领域。以钢铁试样为阴极,石墨为阳极,浸入到特定的电解质溶液中;该电解液各组分的质量百分比为:甘油50-70%,乙醇10-20%,碳酸钠5-10%,氯化钠3-5%,去离子水10-20%。室温条件下在两电极间施加200V-500V的电压,阴极表面发生等离子体放电,放电处理时间为0.5-5min。处理结束后切断电源,即可得到含有类金刚石成分的渗碳层。本发明方法工序简单,成本低,效率高,所制备的类金刚石复合渗碳层结构致密,硬度达到600HV以上,能有效提高钢铁材料的使用寿命。
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公开(公告)号:CN109371444A
公开(公告)日:2019-02-22
申请号:CN201811464566.4
申请日:2018-12-03
Abstract: 本发明涉及钛合金表面处理技术领域,尤其是用于钛合金表面快速制备渗碳/氧化/类金刚石沉积复合膜层的方法。包括以下步骤:a.将电解液的各组分按比例混合后搅拌均匀,电解液各组分的重量百分比为:甲酰胺5-15%、乙酰胺5-15%、甘油20-40%、纳米石墨粉1-5%、氯化钠5-10%及去离子水10-65%;b.将待处理的钛合金进行表面清洗和预处理;c.阴极渗碳/氧化/类金刚石沉积处理。本发明处理后的复合膜层,表面硬度可以达到钛基体的3倍以上。同时,该电解液和工艺适合纯钛及各种牌号的钛合金。
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公开(公告)号:CN104018201B
公开(公告)日:2016-10-05
申请号:CN201310062490.3
申请日:2013-02-28
Applicant: 北京师范大学
IPC: C25D11/00
Abstract: 本发明公开了一种对钢铁表面进行快速阴极微弧氧化处理的电解液及阴极微弧氧化方法。该电解液为水溶液,所述水溶液各组分按重量百分比计算:硼酸钠:15‑30%,碳酸钠:10‑20%,甘油:20‑25%,甲酰胺:10‑15%,氯化钠:5‑10%,去离子水:15‑40%。通过本发明提供的阴极微弧氧化工艺和溶液,将钢铁作为阴极,石墨作为阳极,室温条件下加电压至150V‑400V,即在钢铁表面生成致密的氧化膜,厚度达35μm‑180μm,而处理时间只有5min‑30min。氧化膜的硬度是不锈钢基体硬度的4倍以上,摩擦系数和磨损率显著降低,且处理后零件无变形,无后处理。
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公开(公告)号:CN114232052B
公开(公告)日:2023-03-10
申请号:CN202010938399.3
申请日:2020-09-09
Applicant: 北京师范大学 , 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种锆合金包壳表面耐高温高压水溶液腐蚀和抗高温蒸汽氧化的ZrO2/Cr复合涂层制备方法。先利用微弧氧化技术在锆合金表面形成ZrO2缓冲层,再Cr离子注入得到钉扎层,最后利用阴极真空弧磁过滤沉积方法制备出金属Cr层。通过本发明提供的复合涂层制备工艺在锆合金包壳表面制备ZrO2/Cr复合涂层,不仅避免燃料棒锆合金包壳在水腐蚀介质中的电偶腐蚀,还大幅度延缓了高温水溶液及蒸汽环境中的腐蚀速率,满足锆合金包壳在高温高压水溶液正常服役条件下的耐腐蚀性能要求,提高了它的抗高温蒸汽氧化能力,从而增强燃料元件抵御反应堆严重失水事故能力。
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公开(公告)号:CN104141104A
公开(公告)日:2014-11-12
申请号:CN201310165582.4
申请日:2013-05-08
Applicant: 北京师范大学
IPC: C23C8/38
Abstract: 一种用于钢铁表面快速等离子体电解碳氮共渗的电解液及碳氮二元共渗方法,是属于钢铁表面处理技术领域。溶液组分按质量百分比计算,电解液配比为:甲酰胺15-30%,乙醇胺20-40%,甘油10-25%,氯化钠5-10%,去离子水10-45%。在等离子体电解碳氮共渗溶液中,将钢铁样品放入溶液并作为阴极,石墨作为阳极,在室温条件下对两极施加电压至150V-450V,处理1min-10min,即可得到厚度为15μm-150μm,硬度为600HV-900HV的碳氮共渗层。钢铁经过等离子体电解碳氮共渗处理后硬度比不锈钢基体提高3-4倍,磨损率降为不锈钢基体的1/14-1/26,摩擦系数也明显下降。本发明的电解液及等离子体电解碳氮共渗工艺大幅度提高了钢铁的抗摩擦磨损性能。液相等离子体电解碳氮共渗工艺简单、渗层生长效率高、工件不变形、无后处理、成本低廉。
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公开(公告)号:CN104131249A
公开(公告)日:2014-11-05
申请号:CN201310158669.9
申请日:2013-05-03
Applicant: 北京师范大学
IPC: C23C8/38
Abstract: 一种用于钢铁表面快速等离子体电解硼碳共渗的溶液及硼碳共渗方法,是属于钢铁表面处理技术领域,具体为一种硼碳二元共渗方法。溶液组分按质量百分比计算,电解液配比为:硼砂25-50%,甘油10-30%,碳酸氢钠5-15%,硫酸钠5-15%,氯化钾2-5%,去离子水20-50%。将钢铁样品放入溶液并作为阴极,石墨材料作为阳极,在室温条件下对两极施加电压至200-500V,处理5min-50min,可得到厚度为15μm-80μm硼碳共渗层。硼碳共渗层的硬度为1500HV-2000HV,比钢基体提高8-12倍,同时摩擦系数和磨损率分别降为钢基体的1/3-1/5和1/12-1/20。等离子体电解硼碳共渗处理显著提高了钢铁的耐摩擦磨损性能。该工艺无后处理,工艺简单,工件变形小,降低了成本。
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公开(公告)号:CN104018201A
公开(公告)日:2014-09-03
申请号:CN201310062490.3
申请日:2013-02-28
Applicant: 北京师范大学
IPC: C25D11/00
Abstract: 本发明公开了一种对钢铁表面进行快速阴极微弧氧化处理的电解液及阴极微弧氧化方法。该电解液为水溶液,所述水溶液各组分按重量百分比计算:硼酸钠:15-30%,碳酸钠:10-20%,甘油:20-25%,甲酰胺:10-15%,氯化钠:5-10%,去离子水:15-40%。通过本发明提供的阴极微弧氧化工艺和溶液,将钢铁作为阴极,石墨作为阳极,室温条件下加电压至150V-400V,即在钢铁表面生成致密的氧化膜,厚度达35μm-180μm,而处理时间只有5min-30min。氧化膜的硬度是不锈钢基体硬度的4倍以上,摩擦系数和磨损率显著降低,且处理后零件无变形,无后处理。
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