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激光熔覆铜锰合金选择性脱合金制备纳米多孔涂层的研究

董长胜 谷雨 钟敏霖 马明星 黄婷 刘文今

激光熔覆铜锰合金选择性脱合金制备纳米多孔涂层的研究

董长胜, 谷雨, 钟敏霖, 马明星, 黄婷, 刘文今
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  • 本文通过激光加工结合电化学腐蚀脱合金法, 成功实现了纳米多孔涂层的制备. 采用激光熔覆首先在45钢表面制备了成形良好、稀释率低的铜锰合金熔覆层, 并通过快速重熔工艺实现了初始材料组织细化. 研究表明, 在不同的电解液下,铜锰合金的临界腐蚀电位出现了明显的偏移; 在不同的腐蚀电流下,铜锰合金腐蚀后的形貌迥异. 最终,通过选择性腐蚀成功实现了纳米多孔铜和纳米多孔锰涂层的制备, 并利用电位-pH图对脱合金的选择性腐蚀进行了详细的理论解释.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 90923021), 清华大学自主研究计划 (批准号: 2010THZ0) 和北京市教育委员会科技计划重点项目(批准号: KZ201110005001)资助的课题.
    [1]

    Zhong M L, Fan P X 2011 Chinese J. Lasers 38 0601001 (in Chinese) [钟敏霖, 范培迅 2011 中国激光 38 0601001]

    [2]

    Zhang L D, Xie S S 2004 Nano Mateirals and Nano Structure (Beijing: Chemical Industry Press) p241 (in Chinese) [张立德, 谢思深 2004 纳米材料和纳米结构 (北京:化学工业出版社) 第241页]

    [3]

    Liu P S 2004 Introduction of Porous Materials (Beijing: Tsinghua University Press) p1 (in Chinese) [刘培生 2004 多孔材料引论 (北京:清华大学出版社) 第1页]

    [4]

    Ryoo R, Joo S H, Kruk M 2001 Adv. Mater. 13 667

    [5]

    Shin H J, Ko C H, Ryoo R 2001 J. Mater. Chem. 11 260

    [6]

    Ding Y, Kim Y J, Erlebacher J 2004 Adv. Mater. 16 1897

    [7]

    Erlebacher J, Aziz M J, Karma A, Dimitrov N, Sieradzki K 2001 Nature 410 450

    [8]

    Huang J F, Sun I W 2005 Adv. Funct. Mater. 15 989

    [9]

    Jia F, Yu C, Ai Z, Zhang L 2007 Chem. Mater. 19 3648

    [10]

    Pugh D, Dursun A, Corcoran S 2003 J. Mater. Res. 18 216

    [11]

    Pugh D, Dursun A, Corcoran S. 2005 J. Electrochem. Soc. 152 B455

    [12]

    Lu H B, Li Y, Wang F H 2007 Scripta Mater. 56 165

    [13]

    Huang J F, Sun I W 2005 Adv. Funct.Mater. 15 989

    [14]

    Thorp J C, Sieradzki K, Tang L, Crozier P A, Misra A, Nastasi M, Mitlin D, Picraux S T 2005 Appl. Phys. Lett. 88 033110

    [15]

    Jia Z, Dai C S, Chen L 2006 Electrochemical Measurement Techniques (Beijing: Chemical Industry Press) p238 (in Chinese) [贾铮, 戴长松, 陈玲 2006 电化学测量方法 (北京:化学工业出版社) 第238页]

    [16]

    Li S, Chien C L, Searson P C 2004 Chem. Mater. 16 3125

    [17]

    Chang J K, Hsu S H, Sun I W, Tsai W T 2008 J. Phys. Chem. C 112 1371

    [18]

    Dong C S, Gu Y, Zhong M L, Li L, Ma M X, Liu W J 2011 Appl. Surf. Sci. 257 2467

    [19]

    Senior N A, Newman R C 2006 Nanotechnology 17 2311

    [20]

    Kan Y D 2008 Ph. D. Dissertation (Beijing: Tsinghua University) (in Chinese) [阚义德 2008 激光制备介孔结构涂层的研究 (北京:清华大学)]

    [21]

    Erlebacher J 2004 J. Electrochem. Soc. 151 C614

    [22]

    Liu H T, He P, Li Z Y, Li J H 2006 Nanotechnology 17 2167

    [23]

    Li D 2008 Electrochemical Thoery (Beijing: Beijing University of Aeronautics & Astronautics Press) p54--56 (in Chinese) [李荻 2008 电化学原理(北京:北京航空航天大学出版社) 第54---56页]

    [24]

    Huang Y C 1989 Corrosion and Protection of Metals (Shanghai: Shanghai Jiao Tong University Press) p15--28 (in Chinese) [黄永昌 1989 金属腐蚀与防护原理 (上海:上海交通大学出版社)第15---28页]

    [25]

    Zhang C Z 1985 Corrosion and Protection of Metals (Beijing: Metallurgical Industry Press) p79--89 (in Chinese) [张承忠 1985 金属的腐蚀与防护(北京:冶金工业出版社)第79---89页]

    [26]

    Jiang J X, Zhang P F, Gao M T 1986 Metal Corrosion (Beijing: National Defense Industrial Press) p4--28 (in Chinese) [蒋金勋, 张佩芬, 高满同 1986 金属腐蚀学 (北京:国防工业出版社) 第4---28页]

    [27]

    Zhao W Z 1998 Materials Surface Engineering (Xi'an: Xi'an Jiao Tong University Press) p90--95 (in Chinese) [赵文轸 1998 材料表面工程(陕西:西安交通大学出版社)第90---95页]

    [28]

    Aksu S 2009 J. Eleltrochem. Soc. 156 C387

    [29]

    Tyurin A G 2005 Prot. Met. 41 69

  • [1]

    Zhong M L, Fan P X 2011 Chinese J. Lasers 38 0601001 (in Chinese) [钟敏霖, 范培迅 2011 中国激光 38 0601001]

    [2]

    Zhang L D, Xie S S 2004 Nano Mateirals and Nano Structure (Beijing: Chemical Industry Press) p241 (in Chinese) [张立德, 谢思深 2004 纳米材料和纳米结构 (北京:化学工业出版社) 第241页]

    [3]

    Liu P S 2004 Introduction of Porous Materials (Beijing: Tsinghua University Press) p1 (in Chinese) [刘培生 2004 多孔材料引论 (北京:清华大学出版社) 第1页]

    [4]

    Ryoo R, Joo S H, Kruk M 2001 Adv. Mater. 13 667

    [5]

    Shin H J, Ko C H, Ryoo R 2001 J. Mater. Chem. 11 260

    [6]

    Ding Y, Kim Y J, Erlebacher J 2004 Adv. Mater. 16 1897

    [7]

    Erlebacher J, Aziz M J, Karma A, Dimitrov N, Sieradzki K 2001 Nature 410 450

    [8]

    Huang J F, Sun I W 2005 Adv. Funct. Mater. 15 989

    [9]

    Jia F, Yu C, Ai Z, Zhang L 2007 Chem. Mater. 19 3648

    [10]

    Pugh D, Dursun A, Corcoran S 2003 J. Mater. Res. 18 216

    [11]

    Pugh D, Dursun A, Corcoran S. 2005 J. Electrochem. Soc. 152 B455

    [12]

    Lu H B, Li Y, Wang F H 2007 Scripta Mater. 56 165

    [13]

    Huang J F, Sun I W 2005 Adv. Funct.Mater. 15 989

    [14]

    Thorp J C, Sieradzki K, Tang L, Crozier P A, Misra A, Nastasi M, Mitlin D, Picraux S T 2005 Appl. Phys. Lett. 88 033110

    [15]

    Jia Z, Dai C S, Chen L 2006 Electrochemical Measurement Techniques (Beijing: Chemical Industry Press) p238 (in Chinese) [贾铮, 戴长松, 陈玲 2006 电化学测量方法 (北京:化学工业出版社) 第238页]

    [16]

    Li S, Chien C L, Searson P C 2004 Chem. Mater. 16 3125

    [17]

    Chang J K, Hsu S H, Sun I W, Tsai W T 2008 J. Phys. Chem. C 112 1371

    [18]

    Dong C S, Gu Y, Zhong M L, Li L, Ma M X, Liu W J 2011 Appl. Surf. Sci. 257 2467

    [19]

    Senior N A, Newman R C 2006 Nanotechnology 17 2311

    [20]

    Kan Y D 2008 Ph. D. Dissertation (Beijing: Tsinghua University) (in Chinese) [阚义德 2008 激光制备介孔结构涂层的研究 (北京:清华大学)]

    [21]

    Erlebacher J 2004 J. Electrochem. Soc. 151 C614

    [22]

    Liu H T, He P, Li Z Y, Li J H 2006 Nanotechnology 17 2167

    [23]

    Li D 2008 Electrochemical Thoery (Beijing: Beijing University of Aeronautics & Astronautics Press) p54--56 (in Chinese) [李荻 2008 电化学原理(北京:北京航空航天大学出版社) 第54---56页]

    [24]

    Huang Y C 1989 Corrosion and Protection of Metals (Shanghai: Shanghai Jiao Tong University Press) p15--28 (in Chinese) [黄永昌 1989 金属腐蚀与防护原理 (上海:上海交通大学出版社)第15---28页]

    [25]

    Zhang C Z 1985 Corrosion and Protection of Metals (Beijing: Metallurgical Industry Press) p79--89 (in Chinese) [张承忠 1985 金属的腐蚀与防护(北京:冶金工业出版社)第79---89页]

    [26]

    Jiang J X, Zhang P F, Gao M T 1986 Metal Corrosion (Beijing: National Defense Industrial Press) p4--28 (in Chinese) [蒋金勋, 张佩芬, 高满同 1986 金属腐蚀学 (北京:国防工业出版社) 第4---28页]

    [27]

    Zhao W Z 1998 Materials Surface Engineering (Xi'an: Xi'an Jiao Tong University Press) p90--95 (in Chinese) [赵文轸 1998 材料表面工程(陕西:西安交通大学出版社)第90---95页]

    [28]

    Aksu S 2009 J. Eleltrochem. Soc. 156 C387

    [29]

    Tyurin A G 2005 Prot. Met. 41 69

  • [1] 第伍旻杰, 胡晓棉. 高应变率压缩下纳米孔洞对金属铝塑性变形的影响研究. 物理学报, 2015, 64(17): 170201. doi: 10.7498/aps.64.170201
    [2] 杨 森, 苏云鹏, 黄卫东, 周尧和. 激光快速凝固条件下Cu-31.4%Mn合金的微观组织特征. 物理学报, 2003, 52(1): 81-86. doi: 10.7498/aps.52.81
    [3] 管强, 唐林峰, 王楠, 姚文静. 单晶合金激光熔凝过程中晶向对单晶完整性的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 7941-7948. doi: 10.7498/aps.59.7941
    [4] 蔡从中, 裴军芳, 温玉锋, 朱星键, 肖婷婷. 选择性激光烧结成型件密度的支持向量回归预测. 物理学报, 2009, 58(13): 8-S14. doi: 10.7498/aps.58.8
    [5] 戴长建, 于长江. 脉冲激光场选择性光电离同位素原子. 物理学报, 1994, 43(3): 356-368. doi: 10.7498/aps.43.356
    [6] 汪礼锋, 贺新奎, 滕浩, 运晨霞, 张伟, 魏志义. 5fs驱动激光脉冲的高次谐波选择性优化. 物理学报, 2014, 63(22): 224103. doi: 10.7498/aps.63.224103
    [7] 胡响明, 王振华. 修饰态布居的选择性激发对无反转激光的作用. 物理学报, 2004, 53(8): 2569-2575. doi: 10.7498/aps.53.2569
    [8] 张思玉, 王必本, 郑克全. 激光熔敷WC-TiN-SiC-Co高硬质合金及机理初探. 物理学报, 1994, 43(4): 678-682. doi: 10.7498/aps.43.678
    [9] 姚洪斌, 李文亮, 张季, 彭敏. K2分子在强激光场下的量子调控:缀饰态选择性分布. 物理学报, 2014, 63(17): 178201. doi: 10.7498/aps.63.178201
    [10] 齐玉, 曲昌荣, 王丽, 方腾. Fe50Cu50合金熔体相分离过程的分子动力学模拟. 物理学报, 2014, 63(4): 046401. doi: 10.7498/aps.63.46401
    [11] 曹永青, 林鑫, 汪志太, 王理林, 黄卫东. 液氮冷却条件下激光快速熔凝Ni-28 wt%Sn合金组织演变. 物理学报, 2015, 64(10): 108103. doi: 10.7498/aps.64.108103
    [12] 李健靓, 张羊换, 王新林, 张建福, 郭世海, 赵韦人. 熔体快淬对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变特征及应变的影响. 物理学报, 2003, 52(11): 2849-2853. doi: 10.7498/aps.52.2849
    [13] 陈岁元, 刘常升, 李慧莉, 崔 彤. 非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金激光纳米化的超精细结构研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4157-4163. doi: 10.7498/aps.54.4157
    [14] 刘晓旭, 赵兴涛, 张颖, 朱岩, 吴光恒. 高矫顽力的Co70Cu30合金纳米线阵列的制备及磁性研究. 物理学报, 2012, 61(13): 137503. doi: 10.7498/aps.61.137503
    [15] 晁月盛, 朱洁, 姜健, 刘学东, 王景唐. Fe-Cu-Si-B纳米晶合金的结构与性能. 物理学报, 1993, 42(8): 1272-1277. doi: 10.7498/aps.42.1272
    [16] 王清周, 陆东梅, 崔春翔, 韩福生. 利用内耗研究淬火空位对Cu-11.9Al-2.5Mn(wt%)形状记忆合金逆马氏体相变温度的影响. 物理学报, 2008, 57(11): 7083-7087. doi: 10.7498/aps.57.7083
    [17] 陈家华, 刘恩克, 李勇, 祁欣, 刘国栋, 罗鸿志, 王文洪, 吴光恒. Ga2基Heusler合金Ga2XCr(X = Mn, Fe, Co, Ni, Cu)的四方畸变、电子结构、磁性及声子谱的第一性原理计算. 物理学报, 2015, 64(7): 077104. doi: 10.7498/aps.64.077104
    [18] 马叙, 丁燕红, 李明吉, 杨保和. Fe15.38Co61.52Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金的交流磁性. 物理学报, 2011, 60(9): 097502. doi: 10.7498/aps.60.097502
    [19] 熊湘沅, 何开元. Fe-Cu-Nb-Si—B纳米晶合金的有效磁各向异性随退火温度的变化. 物理学报, 1995, 44(8): 1286-1290. doi: 10.7498/aps.44.1286
    [20] 何开元, 贺淑莉, 张玉梅, 傅玉君, 王治, 张洛. 退火加热速度对Fe-Cu-Nb(V)-Si-B纳米晶合金磁性的影响. 物理学报, 1997, 46(6): 1193-1198. doi: 10.7498/aps.46.1193
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-10
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

激光熔覆铜锰合金选择性脱合金制备纳米多孔涂层的研究

  • 1. 清华大学机械工程系, 先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 90923021), 清华大学自主研究计划 (批准号: 2010THZ0) 和北京市教育委员会科技计划重点项目(批准号: KZ201110005001)资助的课题.

摘要: 本文通过激光加工结合电化学腐蚀脱合金法, 成功实现了纳米多孔涂层的制备. 采用激光熔覆首先在45钢表面制备了成形良好、稀释率低的铜锰合金熔覆层, 并通过快速重熔工艺实现了初始材料组织细化. 研究表明, 在不同的电解液下,铜锰合金的临界腐蚀电位出现了明显的偏移; 在不同的腐蚀电流下,铜锰合金腐蚀后的形貌迥异. 最终,通过选择性腐蚀成功实现了纳米多孔铜和纳米多孔锰涂层的制备, 并利用电位-pH图对脱合金的选择性腐蚀进行了详细的理论解释.

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