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镍离子浓度对电沉积镍组织结构的影响

金属热处理 2017年第7期42卷 18-22页

作者：徐仰涛刘鲁滨代玉杰兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

用XRD和SEM等方法对不同镍离子浓度下电沉积镍的组织结构进行了表征。结果表明:电解液中镍离子浓度在50~90 g/L内,其浓度增大,电沉积镍的织构由(200)面转变为(111)面,晶粒尺寸呈减小趋势。当镍离子浓度在90 g/L时,镍沉积层的晶粒尺寸最... 详细信息

用XRD和SEM等方法对不同镍离子浓度下电沉积镍的组织结构进行了表征。结果表明:电解液中镍离子浓度在50~90 g/L内,其浓度增大,电沉积镍的织构由(200)面转变为(111)面,晶粒尺寸呈减小趋势。当镍离子浓度在90 g/L时,镍沉积层的晶粒尺寸最小,约为40 nm。不同镍离子浓度下电沉积镍的晶面间距d、晶胞常数a等结构参数相差不大,镍离子浓度为70 g/L时,其晶格畸变和压应力最大。镍离子浓度较低时,电沉积镍微观表面不均匀,局部出现结晶粗大、晶粒大小不一致的现象。镍离子浓度增加,大尺寸晶粒团簇逐渐减少,晶粒团簇的均匀性得到改善。

关键词：镍离子浓度电沉积显微组织织构

工艺参数对某混合酸体系中镍电结晶组织结构的影响

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工艺参数对某混合酸体系中镍电结晶组织结构的影响

作者：代玉杰兰州理工大学

学位级别：硕士

由于镍具有良好的导电、导热和耐腐蚀性能,以及优异的塑性加工性能和焊接性,因而被广泛应用于电子电气元部件、石油化工行业、食品加工业、航空航天和军工业等领域。目前硫化镍阳极隔膜电解是我国目前最主要生产镍的工艺,用该种方法生... 详细信息

由于镍具有良好的导电、导热和耐腐蚀性能,以及优异的塑性加工性能和焊接性,因而被广泛应用于电子电气元部件、石油化工行业、食品加工业、航空航天和军工业等领域。目前硫化镍阳极隔膜电解是我国目前最主要生产镍的工艺,用该种方法生产的镍占其总产量的90%以上。由于电解体系和工艺参数的不同,所以镍电结晶组织结构就会不同。首先,通过单因素试验方法研究了阴极电流密度、电解液温度、p H值和镍离子浓度等工艺参数对镍电结晶组织结构的影响规律,并采用XRD、SEM等分析手段对电沉积镍的晶粒择优取向、大小、结构参数和电结晶镍表面形貌进行了表征。研究结果表明:当阴极电流密度为190～310 A/m时,电结晶镍表现为沿（111）晶面择优生长。随阴极电流密度的增加,电结晶镍（220）晶面的织构系数呈增大趋势,同时晶粒尺寸也逐渐增大,表面颗粒尺寸也增大。当电解液温度为35℃时,电结晶镍沿（220）晶面择优取向;当电解液温度为45～75℃时,转变为（111）晶面择优取向,且织构系数在55℃时最大为63.2%;随着电解液温度的升高,电结晶镍的平均晶粒尺寸逐渐增大。当电解液温度为45℃时,电结晶镍的表面形貌为细小均匀的截角八面体“金字塔”状团簇结构,在55℃时其转变为分布杂乱的针状,65℃以上时变为大小不均匀的交织胞状团簇结构。镍离子浓度增大,电结晶镍会由（200）晶面织构变为（111）晶面织构,晶粒尺寸减小,表面颗粒大小比较均匀。当电解液p H值为1.2～6.0时,电结晶镍的晶粒都表现为（111）晶面择优取向。随着p H值的增大,（111）晶面衍射峰的强度缓慢增大,晶粒尺寸为28～42 nm。当p H为1.2和2.4时,电结晶镍表面为均匀分布的细小颗粒状;当p H增大到3.6和4.8后沉积层表面颗粒变得大小不均匀;p H为6.0时沉积层表面变得比较光滑,但会有裂纹出现。这主要是因为工艺参数的改变会导致晶格发生畸变,从而在沉积层内有应力存在。采用XRD和SEM方法研究了电沉积时间对电结晶镍的择优生长、晶粒大小、表面形貌和截面组织的影响。结果表明:随电沉积时间的增加,电结晶镍的晶体生长方向会发生变化,由最初的（111）(200)晶面织构变为16 h后的（220）晶面织构;电结晶镍的表面形貌由棱锥状慢慢变为胞状,生长机制由开始时的螺旋位错生长变为累积长大机制。对电结晶镍的横截面组织观察表明沉积层的大部分晶粒呈柱状形式生长,并且垂直于始极片,晶粒大小沿沉积厚度方向呈阶梯状分布。最后,对工业生产的电解镍沉积层纵截面进行了电子背散射衍射（EBSD）,分析表明:镍沉积层由细晶粒层和粗大晶粒区组成,粗大晶粒区为柱状晶并垂直于始极片,晶粒大小沿着沉积层的厚度呈阶梯状分布。晶界角与晶粒大小有关,而重合位置点阵与择优取向有关,因此电沉积镍中晶界错配角主要为15°以上的大角度晶界,重合位置点阵∑3出现的频率最高。

关键词：镍电结晶组织结构工艺参数电子背散射衍射

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沉积时间对电解镍微观组织结构的影响

材料热处理学报 2016年第2期37卷 216-220页

作者：徐仰涛代玉杰张伟兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

采用XRD和SEM研究了电沉积时间对电解镍的择优生长方向、晶粒大小、表面形貌和截面组织的影响。结果表明,随着电沉积时间的延长,电解镍的晶体生长方向会发生变化,由最初的(111)(200)面织构变为16 h后的(220)面织构;随着沉积过程的进行,... 详细信息

采用XRD和SEM研究了电沉积时间对电解镍的择优生长方向、晶粒大小、表面形貌和截面组织的影响。结果表明,随着电沉积时间的延长,电解镍的晶体生长方向会发生变化,由最初的(111)(200)面织构变为16 h后的(220)面织构;随着沉积过程的进行,电解镍的微观表面形貌由棱锥状慢慢变为胞状,生长机制由开始时的螺旋位错生长变为累积长大机制;电解镍的横截面组织由细晶粒层和较粗大晶粒层构成,属于非均匀沉积层,大部分晶粒呈柱状生长,并且垂直于始极片,晶粒大小沿沉积厚度呈阶梯状分布。

关键词：电解镍表面形貌晶粒大小择优取向截面组织

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错位轴承内摩擦力的数值模拟

轴承 2011年第4期 31-33页

作者：代玉杰辽宁石油化工大学理学院辽宁抚顺113001

应用边界元方法对错位轴承的半径比与内摩擦力的关系进行了数值模拟,结果表明:在其他参数不变的情况下,错位轴承的内摩擦力随着半径比的变化而显著变化,当轴承的内、外半径之比R1/R2=0.46时,内摩擦力达到最小值。

关键词：错位轴承内摩擦力数值模拟边界元方法

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具有非均匀热压强磁流体速度的定量研究

真空科学与技术学报 2018年第11期38卷 968-971页

作者：代玉杰王学慧辽宁石油化工大学理学院抚顺113001

应用数值模拟方法,研究了非均匀等离子体压强梯度对圆柱位型磁流体速度的影响,并与均匀等离子体压强时的结论进行了比较,得到的主要结论包括:压力梯度对径向速度几乎无影响。无论等离子体压强是否均匀,角向速度和轴向速度的演化规律相似... 详细信息

应用数值模拟方法,研究了非均匀等离子体压强梯度对圆柱位型磁流体速度的影响,并与均匀等离子体压强时的结论进行了比较,得到的主要结论包括:压力梯度对径向速度几乎无影响。无论等离子体压强是否均匀,角向速度和轴向速度的演化规律相似,但轴向速度对压力梯度更敏感。当等离子体压强均匀时,角向速度和轴向速度均为负值;当等离子体压强非均匀时,角向速度和轴向速度均正负参半,这体现了等离子体压强梯度对磁流体不稳定性的驱动效应。由于等离子壁对流体的阻碍作用,所有速度在等离子体壁处均衰减为零。

关键词：压力梯度扰动速度定量研究磁流体

68CrNiMo钢锯链切齿片的等温淬火工艺

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金属热处理 2024年第5期49卷 220-225页

作者：李存志代玉杰青岛征和工业股份有限公司山东青岛266705 青岛金链检测技术服务有限公司山东青岛266705

利用JmatPro金属材料模拟软件对68CrNiMo钢锯链切齿片的等温淬火工艺进行了研究。通过JmatPro软件模拟获得了68CrNiMo钢的相变温度,其平衡状态下奥氏体临界转变温度Ac1为726.5℃、Ac3为746.9℃。68CrNiMo钢的等温淬火工艺设计为,淬火温... 详细信息

利用JmatPro金属材料模拟软件对68CrNiMo钢锯链切齿片的等温淬火工艺进行了研究。通过JmatPro软件模拟获得了68CrNiMo钢的相变温度,其平衡状态下奥氏体临界转变温度Ac1为726.5℃、Ac3为746.9℃。68CrNiMo钢的等温淬火工艺设计为,淬火温度840℃,加热保温时间为40 min,保温后由落料口直接落到等温盐槽中进行等温,等温温度为285~300℃,等温时间为35 min,空冷后进行180℃×60 min回火处理。结果表明,等温淬火+回火处理后68CrNiMo钢组织由下贝氏体、回火马氏体和残留奥氏体组成,硬度在54~56 HRC区间,硬度比较均匀,折弯90°未发生断裂,其组织性能均满足锯链要求。

关键词： JmatPro软件 68CrNiMo钢等温淬火锯链

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磁流体径向本征函数的演化规律

真空科学与技术学报 2017年第12期37卷 1190-1193页

作者：代玉杰王学慧辽宁石油化工大学理学院抚顺113001

应用傅里叶变换,将线性化的理想磁流体方程组转化为一个关于径向本征函数的二阶常微分方程。通过求解此方程,数值模拟了角向模数m=2时,圆柱磁流体径向本征函数在不同热压强时随波数和增长率的演化规律。数值模拟结果表明径向本征函数对... 详细信息

应用傅里叶变换,将线性化的理想磁流体方程组转化为一个关于径向本征函数的二阶常微分方程。通过求解此方程,数值模拟了角向模数m=2时,圆柱磁流体径向本征函数在不同热压强时随波数和增长率的演化规律。数值模拟结果表明径向本征函数对波长的变化比较敏感,在短波模式有一定波动,长波时不受增长率的影响。此结果有利于加深对高角向模数不稳定性的理解,同时也验证了半解析方法解决磁流体问题的有效性和简洁性。

关键词：径向本征函数增长率波数热压强

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不同等离子体压强时扰动磁场的演化规律

真空科学与技术学报 2013年第10期33卷 991-994页

作者：张磊磊代玉杰王学慧黄金华辽宁石油化工大学理学院抚顺113001

为了数值模拟具有Line-tied边界条件扰动磁场的演化规律,提出了一种半解析方法,这种方法可以将理想磁流体方程组通过傅里叶变换转化为两个一阶微分方程。通过求解这两个微分方程,可以求解不稳定性的增长率γ,进而求解扰动磁场的演化规... 详细信息

为了数值模拟具有Line-tied边界条件扰动磁场的演化规律,提出了一种半解析方法,这种方法可以将理想磁流体方程组通过傅里叶变换转化为两个一阶微分方程。通过求解这两个微分方程,可以求解不稳定性的增长率γ,进而求解扰动磁场的演化规律。数值模拟结果表明:扰动磁场随等离子体压强的增大而减小。所得到的数值模拟结果可用于分析等离子体压强和扰动磁场之间的关系。

关键词：等离子体压强扰动磁场半解析方法

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考虑等离子体粘性时的扰动磁场

真空科学与技术学报 2018年第10期38卷 883-886页

作者：代玉杰王学慧辽宁石油化工大学理学院抚顺113001

从只考虑粘滞效应的非理想磁流体方程组出发,先应用半解析方法进行公式推导,然后数值计算了几种非均匀等离子体压强时,圆柱等离子体轴向扰动磁场随半径和粘度的演化规律。数值模拟结果表明:轴向扰动磁场在等离子体轴线位置处的值为零,... 详细信息

从只考虑粘滞效应的非理想磁流体方程组出发,先应用半解析方法进行公式推导,然后数值计算了几种非均匀等离子体压强时,圆柱等离子体轴向扰动磁场随半径和粘度的演化规律。数值模拟结果表明:轴向扰动磁场在等离子体轴线位置处的值为零,而且这个值不受等离子体粘度,波数以及压强的影响。当等离子体压强一定时,轴向扰动磁场的极大值随着粘度的增加而增大。当粘度大到一定程度时,轴向扰动磁场在轴线和壁之间出现多个极大值和极小值,这表明了等离子体粘度对轴向扰动磁场的影响十分明显。

关键词：轴向扰动磁场非均匀压强粘度