刘润
,
宫凯
材料科学与工程学报
将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了点阴极和点阳极电沉积中枝晶的分形生长.采用圆形电解池点阴极电沉积和点阳极射流电沉积的方法分别制备了不同浓度下的金属镍枝晶,并与模拟结果进行比较,结果表明,点阴极电沉积和点阳极射流电沉积中的枝晶均是分形生长的;电解质浓度的变化对枝晶生长形态的影响与模拟的结果具有极好的相似性,模拟结果是可以对点阴极和点阳极电沉积中枝晶的生长机理进行正确表述的.同时发现,气泡对枝晶的生长形貌影响显著.
关键词:
镍
,
射流电沉积
,
分形
,
枝晶
宫凯
,
黄因慧
,
王桂峰
,
田宗军
,
刘志东
机械工程材料
基于有限扩散凝聚模型(DLA)建立了圆形电解池点阳极喷射电沉积枝晶分形生长的模型,模拟射流速度对点阳极电沉积二维镍枝晶分形生长的影响;采用圆形电解池点阳极射流电沉积方法制备了不同射流速度下的金属镍枝晶簇,并与模拟结果进行了对比.结果表明:模拟结果与试验结果具有一定的相似性;随着射流速度的增加,沉积产物金属镍枝晶的形貌均逐渐致密,因此利用此模型模拟射流速度对点阳极电沉积枝晶分形生长的影响是可行的;气泡对镍枝晶的生长行为具有显著影响.
关键词:
镍枝晶
,
喷射电沉积
,
分形生长
,
点阳极
,
射流速度
宫凯
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
王桂峰
机械工程材料
采用喷射电沉积工艺制备了多孔金属镍，并利用X射线衍射仪、扫描电镜等对其进行了表征；并以多孔金属镍为电化学电容器集流体，以纳米NiO为电活性物质组装成电化学电容器，采用循环伏安曲线、恒流充放电和交流阻抗、循环寿命等方法对电容器进行了电化学性能测试。结果表明：制备的多孔金属镍纯度较高，枝状晶围成三维连通孔隙，通孔分布均匀，比表面积大；该电化学电容器具有良好的电化学电容特性和电化学稳定性；电流密度为10mA·cm-2时，其初次放电比电容为589．2F·g-1，经过200次恒流循环充放电后放电比电容仅衰减了1．7％。
关键词:
多孔金属镍
,
枝状晶
,
喷射电沉积
,
电化学电容器
陈劲松
,
宫凯
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
王桂峰
材料科学与工程学报
针对目前泡沫金属制备方法的缺点,提出了一种泡沫金属制备的新方法--电解液喷射沉积法.研究了喷射沉积制备泡沫镍的工艺,自行研制了试验装置,制备了具有不同孔隙率的泡沫镍试样,分析了相关工艺参数(电解液成分、电流密度、电解液喷射速度等)对泡沫镍微观结构的影响.结果表明:采用相对较低的镍离子浓度配方Bath A对制备均匀致密的枝晶多孔结构有利.随着电流密度的提高,泡沫镍的孔隙率逐渐降低;随着电解液喷射速度的提高,泡沫镍的孔隙率逐渐增加.总体上采用电解液喷射沉积法制备的泡沫镍的孔隙率在30～70%之间.
关键词:
泡沫镍
,
喷射沉积
,
孔隙率
,
电流密度
,
喷射速度
宫凯
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
王桂峰
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.08.014
介绍了基于喷射电沉积的逐层扫描法制备块状多孔金属镍的原理,利用该工艺在自行研制的试验装置上制备块状多孔金属镍.利用电子扫描显微镜(SEM)对多孔金属镍块状试样的表面形貌、微观组织结构及孔隙率进行检测,对表面显微硬度和压缩性能进行测试.结果表明:多孔金属镍样品的多孔层由向上生长的枝状晶围成三维连通孔隙,通孔分布均匀致密.经SEM分析铸层表面,可见枝状晶分支由菜花状的晶胞叠加生长形成.使用加工电流密度为900A/dm2时,制备的块状样品孔隙率为61.5%.表面的显微硬度HV为330.5.压缩性能的检测结果表明,多孔金属的抗压屈服极限为11.85MPa.应力曲线存在一个很宽的塑性平台,具有典型的塑性多孔材料特征.
关键词:
多孔金属
,
枝状晶
,
喷射电沉积
,
显微硬度
,
压缩性能
宫凯
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
陈劲松
,
初晓辉
机械工程材料
采用喷射电沉积方法,在直流不同加工参数条件下制备了多孔金属镍;利用扫描电镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对试样的显微结构进行了观察和分析;研究了喷射参数对制备多孔金属的电沉积速率、表面形貌及孔隙率的影响.结果表明:在喷射距离为20 mm,电流密度为500 A·dm-2的条件下,随着喷射流量的增大,沉积速率减小,孔隙率增大,孔隙均匀度减小;采用喷射流量为100 L·h-1时,得到孔隙分布致密均匀、孔隙率为70.1%的多孔金属镍;沉积层表面随喷射流量的增大趋向平整,晶粒明显细化,但是结晶形态无明显变化.
关键词:
多孔金属
,
喷射电沉积
,
枝状晶
,
镍
