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ZnO纳米粉体的液相掺杂制备策略与应用

中国粉体技术 2025年第1期31卷 22-34页

作者：李卫平余俊叶辉赵现伟王阿珠刘慧丛陈海宁北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所北京100076

【目的】探讨制备结构形貌可控、导电性良好的ZnO纳米粉体策略。【研究现状】掺杂ZnO纳米粉体的液相制备策略,包括两步合成法前驱体转化和一步合成法原位掺杂,两步合成法包括沉淀法、溶胶‒凝胶法、恒流电解法等,一步合成法包括高压加热... 详细信息

【目的】探讨制备结构形貌可控、导电性良好的ZnO纳米粉体策略。【研究现状】掺杂ZnO纳米粉体的液相制备策略,包括两步合成法前驱体转化和一步合成法原位掺杂,两步合成法包括沉淀法、溶胶‒凝胶法、恒流电解法等,一步合成法包括高压加热法、常压加热法等;总结ZnO纳米粉体掺杂导电机制,以及ZnO纳米粉体在透明导电氧化物膜、抗静电复合材料、防静电热控涂层方面的应用。【结论与展望】认为离子掺杂已成为调控晶体材料性能的有效手段,通过有效的掺杂可以对材料的性能进行连续地调控,从而获得适应具体应用场景的高性能材料;提出导电掺杂能拓宽ZnO应用,应探索制备大批量ZnO纳米粉体材料的液相掺杂策略,形成液相路线对于ZnO纳米颗粒的形貌和导电性的可调,提高液相法杂质离子的掺杂效率、掺杂均匀性及批次稳定性,形成分子乃至原子层面对于液相合成过程和掺杂元素分布的有效分析手段,深入探讨合成和掺杂机制。

关键词： ZnO纳米粉体掺杂液相透明导电氧化物热控涂层

不锈钢材料磷酸盐氧化处理及溶胶-凝胶膜层研究

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材料工程 2004年第7期32卷 27-31页

作者：朱立群刘慧丛杜岩滨北京航空航天大学材料学院北京100083

通过试验在不锈钢材料表面得到了磷酸盐氧化膜层以及磷化膜上的溶胶 -凝胶膜层 ,研究了促进剂的加入对磷化膜层的影响 ,并通过盐雾试验、湿热试验、盐水浸泡试验、阳极极化曲线等评定了磷化膜和溶胶 -凝胶膜层的耐腐蚀性能 ,通过拉伸试... 详细信息

通过试验在不锈钢材料表面得到了磷酸盐氧化膜层以及磷化膜上的溶胶 -凝胶膜层 ,研究了促进剂的加入对磷化膜层的影响 ,并通过盐雾试验、湿热试验、盐水浸泡试验、阳极极化曲线等评定了磷化膜和溶胶 -凝胶膜层的耐腐蚀性能 ,通过拉伸试验研究了磷化膜对力学性能的影响。结果表明 ,磷化后的不锈钢材料有较好的耐腐蚀能力 ,促进剂的加入使其耐腐蚀性能进一步提高 ,而且其力学性能不受影响 ;在磷化膜上刷涂溶胶 -凝胶膜层后。

关键词：不锈钢磷酸盐氧化溶胶-凝胶耐腐蚀性

溶胶-凝胶法制备薄膜材料抗高温氧化性能研究

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材料热处理学报 2004年第4期25卷 77-80页

作者：刘慧丛朱立群杜岩滨北京航空航天大学材料学院应用化学系北京100083

制备了SiO2 、ZrO2 和添加不同成分的SiO2 ZrO2 复合溶胶 ,研究了在Cu Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能 ,探讨了不同膜层对Cu Ni在 80 0℃、90 0℃下高温氧化规律的影响。结果表明 ,这些膜层很好的改善了Cu Ni的抗高温氧... 详细信息

制备了SiO2 、ZrO2 和添加不同成分的SiO2 ZrO2 复合溶胶 ,研究了在Cu Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能 ,探讨了不同膜层对Cu Ni在 80 0℃、90 0℃下高温氧化规律的影响。结果表明 ,这些膜层很好的改善了Cu Ni的抗高温氧化性能 ,而且向SiO2 ZrO2 复合溶胶中添加铈、钇等稀土元素以及ZrO2 纳米粉 ,可以进一步改善SiO2 ZrO2

关键词：溶胶-凝胶(Sol-Gel) 薄膜材料抗高温氧化性能

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高强度钢锌、镉镀层加速腐蚀试验方法研究

北京航空航天大学学报 2004年第12期30卷 1216-1220页

作者：刘慧丛朱立群杜岩滨北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

采用加速盐雾、正交设计浸渍和合成海水浸渍 3种加速腐蚀试验方法 ,考察了高强度钢锌、镉镀层实验室加速腐蚀与厦门外场大气腐蚀的相关性 ,由加速盐雾试验得到了适合于锌镀层的相关系数为 0 .995 2 (显著相关 )的线性回归方程 .结果表... 详细信息

采用加速盐雾、正交设计浸渍和合成海水浸渍 3种加速腐蚀试验方法 ,考察了高强度钢锌、镉镀层实验室加速腐蚀与厦门外场大气腐蚀的相关性 ,由加速盐雾试验得到了适合于锌镀层的相关系数为 0 .995 2 (显著相关 )的线性回归方程 .结果表明 ,加速盐雾试验对于锌、镉镀层的腐蚀均有明显的加速作用 ,正交设计浸渍试验中不含S2 -的溶液对镉镀层的腐蚀有明显的加速作用 ,合成海水浸渍试验对镉镀层的腐蚀有明显的加速作用 .

关键词：高强度钢加速试验防护作用镀层

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溶胶成分对镁合金阳极氧化膜层的影响研究

功能材料 2005年第6期36卷 923-926页

作者：朱立群刘慧丛北京航空航天大学材料学院103教研室北京100083

研究了AZ91D镁合金材料在普通阳极氧化条件下,通过往碱性阳极氧化溶液中加入硅铝溶胶成分(含量为0%～5%),在60～70V的电压条件下进行交流阳极氧化处理,获得的膜层经过厚度测量和表面、断面微观形貌观察表明;溶胶成分在镁合金氧化成膜过... 详细信息

研究了AZ91D镁合金材料在普通阳极氧化条件下,通过往碱性阳极氧化溶液中加入硅铝溶胶成分(含量为0%～5%),在60～70V的电压条件下进行交流阳极氧化处理,获得的膜层经过厚度测量和表面、断面微观形貌观察表明;溶胶成分在镁合金氧化成膜过程中,可以有效地提高镁合金表面的阳极氧化膜层厚度和膜层的致密程度。同时由于溶液中硅铝溶胶成分的作用,使得阳极氧化成膜速度出现阶段性快速增长和缓慢增长。而溶胶成分的加入对阳极氧化膜层的X射线衍射相结构的影响不大。

关键词：氧化膜层镁合金阳极成分阳极氧化处理 AZ91D X射线衍射氧化条件厚度测量形貌观察成膜过程膜层厚度成膜速度铝溶胶金材料金表面阶段性相结构溶液致密高镁

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湿热贮存环境下电子器件表面镀层的腐蚀研究

材料工程 2010年第2期38卷 58-63页

作者：刘慧丛邢阳李卫平朱立群北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室北京100191

针对电子设备中器件在贮存环境下由于温度、湿度的变化引发的腐蚀问题,对引脚镀覆Ni/Pd/Au镀层的电子器件进行湿热试验,考察了贮存环境中的温度、相对湿度以及器件表面状态包括黏附盐分、表面划伤、黏附灰尘等因素对器件引脚表面镀层腐... 详细信息

针对电子设备中器件在贮存环境下由于温度、湿度的变化引发的腐蚀问题,对引脚镀覆Ni/Pd/Au镀层的电子器件进行湿热试验,考察了贮存环境中的温度、相对湿度以及器件表面状态包括黏附盐分、表面划伤、黏附灰尘等因素对器件引脚表面镀层腐蚀的影响;用扫描电镜和能谱仪等研究了带Ni/Pd/Au镀层的电子器件在湿热环境下的腐蚀行为。结果表明:器件引脚表面存在三个腐蚀敏感区,分别是切边造成的基体暴露处、弯曲成形时形成的镀层裂纹处以及镀层表面的针孔处;温度和相对湿度对腐蚀有较大影响,当环境温度超过40℃,相对湿度超过80%后器件引脚镀层腐蚀加速;盐分和灰尘能够明显促进器件引脚镀层的腐蚀,有盐分和灰尘附着的表面,环境相对湿度在30%就能发生腐蚀。

关键词：腐蚀镀层电子器件湿热环境

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AZ91D镁合金低压交流氧化成膜机制

北京航空航天大学学报 2011年第9期37卷 1186-1190页

作者：李文李卫平刘慧丛朱立群北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

基于一种低的交流电压条件(10 V),在NaOH和Na2SiO3的混合溶液体系中,对AZ91D镁合金进行电化学阳极氧化处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试技术等手段研究了AZ91D镁合金表面阳极氧化的成膜过程、... 详细信息

基于一种低的交流电压条件(10 V),在NaOH和Na2SiO3的混合溶液体系中,对AZ91D镁合金进行电化学阳极氧化处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试技术等手段研究了AZ91D镁合金表面阳极氧化的成膜过程、膜层生长的特点以及氧化工艺参数对膜层性能的影响规律.试验结果表明:在10 V这样低的交流电压下,在镁合金表面获得的氧化膜层表面均匀,为无孔洞的平层状膜层,其生长过程呈叠加式特点;获得的氧化膜层的主要成分为Mg2SiO4;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,经过电化学阳极氧化的镁合金的耐蚀性优于未经处理的镁合金.

关键词： AZ91 D镁合金交流低压阳极氧化成膜过程

Fabrication of Nanostructured Electroforming Copper Layer by Means of an Ultrasonic-assisted Mechanical Treatment

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Chinese Journal of Aeronautics 2010年第5期23卷 599-603页

作者：廖强李卫平刘慧丛朱立群北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室

Electroformed copper layer with nanostructure is obtained using a subsequent mechanical treatment under the conditions of ultrasonic vibration according to the demand of high performance material in aeronautics. The microstructure of the electroformed copper layer is observed by optical microscope （OM）, scanning electron microscope （SEM） and transmission electron microscope （TEM）. The tensile strength is evaluated with a tensile tester. It is found that bulk crystal of electroformed copper＇s surface layer is changed to nanocrystals （about 10 nm in size） after the ultrasonic-assisted mechanical treatment （UMT） but the whole monocrystalline structure still remains. The tensile strength exhibited by the new copper layer is two times better than the regular electroformed copper layer, while the fracture strain remains constant. In addition, the strengthening mechanism of UMT process is proved to be dislocation strengthening mechanism.

关键词： electroformed copper layer nanostructure ultrasonic-assisted mechanical treatment tensile strength

沿海环境下服役飞机铝合金零件的表面涂层破坏与腐蚀

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航空学报 2009年第6期30卷 1144-1149页

作者：黄领才刘慧丛谷岸姜同敏朱立群北京航空航天大学工程系统工程系北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

为了探讨在斐济沿海机场某型国产飞机铝合金零件出现的腐蚀问题,研究了热带海洋环境条件下油漆涂层的老化失效对铝合金零件腐蚀的影响,采用宏观、微观腐蚀形貌,腐蚀产物成分分析等方法,对比研究了实验室中性盐雾和紫外光老化条件下油漆... 详细信息

为了探讨在斐济沿海机场某型国产飞机铝合金零件出现的腐蚀问题,研究了热带海洋环境条件下油漆涂层的老化失效对铝合金零件腐蚀的影响,采用宏观、微观腐蚀形貌,腐蚀产物成分分析等方法,对比研究了实验室中性盐雾和紫外光老化条件下油漆涂层的老化失效特点。结果表明在海洋环境和实验室环境条件下,飞机铝合金零件都是先出现表面涂层的老化失效,而后表面氧化膜层和基体出现点腐蚀,直至发生晶间腐蚀到剥蚀破坏。分析认为铝合金零件表面油漆涂层的老化失效起源于热带海洋大气环境中温度、湿度、Cl-、光照等共同作用导致的微孔隙、微裂纹等缺陷。

关键词：飞机铝合金零件涂层老化点腐蚀海洋环境微裂纹