金属基纳米复合材料脉冲电沉积制备技术 相关资料

插图：1.1 概述冶金、化工、烟草和机械制造等行业的生产设备的零部件在使用过程中往往会因相互间运动产生机械磨损，也会因使用温度过高发生氧化，还会因接触高温熔体及气、水和化学介质发生腐蚀，这些因素的存在都会使零部件表面首先发生破坏而失效。为解决此类问题，有时可选用贵重金属或合金以满足性能要求，但生产成本过高，多数情况下始终无法找到能够满足零部件表面性能要求的金属材料。随着现代工业技术的快速发展，要求设备零部件能够在高温、高压、高速、高度自动化等较为恶劣的工况下长期稳定运转，失效后并不是简单废弃，而是通过表面选择性强化或修饰后仍可继续使用，有效提高其循环利用次数，降低生产成本。因此，研究和开发这些设备零部件的表面防护和表面强化新技术，对提高其使用寿命和运行可靠性，改善设备性能质量，节约原材料，都具有重要意义。纳米复合电沉积技术是根据电结晶理论和弥散强化理论，通过电化学方法，使一种或数种不溶性的具有纳米尺寸的固体颗粒、惰性颗粒与金属离子发生共沉积，纳米颗粒被包裹在基质金属中，从而获得功能性纳米颗粒增强金属基复合材料。通过调整技术参数，可以改变复合材料的表面形态、化学成分和组织结构，使金属表面或局部性能都得到提高；同时还能利用纳米颗粒本身具有的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，赋予金属表面新的力学、光学、电磁学、热学和物理化学等方面的特殊性能，较好地满足冶金、化工、烟草和机械制造及其他工业领域生产设备部分零部件表面高硬度、耐磨、耐腐蚀和抗高温氧化性等性能要求。该技术既能够充分发挥材料多元复合的协同优势，又能够实现金属基纳米复合材料的连续生产，具有流程短、过程简便、易于控制和易于从实验研究转向规模化生产等特点，是一种极具发展潜力的金属表面强化新技术。

金属基纳米复合材料脉冲电沉积制备技术 作者简介

徐瑞东，1975年生，博士，昆明理工大学冶金与能源工程学院教授，科研与学科建设办公室主任，兼任云南省冶金行业协会副秘书长。主要从事功能性金属基复合材料、新型惰性电极材料及特种功能复合粉体材料等方面的研究和教学工作。目前主持国家自然科学基金等项目多项。参与完成国家“863”计划、国家发展与改革委员会高技术产业化、国家中小企业创新基金及教育部优秀博士学位论文作者专项资金等项目10余项。发表论文50余篇，三大检索收录20余篇，合作申请专利14项，出版教材2部。获多项部级科技进步奖和优秀教学成果奖。王军丽，1978年生，博士，昆明理工大学分析测试研究中心讲师，物理室副主任。主要从事纳米晶复合材料加工及制备技术的研究，目前主持国家自然科学基金、云南省教育厅基金及昆明理工大学人才培养计划等项目4项，先后参与完成国家发改委高技术产业化推进项目、国家自然科学基金以及云南省自然科学基金重点项目3项。合作申请专利6项，发表论文20余篇，三大检索收录8篇。

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