電接觸用銀/石墨烯復(fù)合鍍層制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-07-17 13:51
目前,我國已經(jīng)在超、特高壓輸變線路上大量使用德國西門子公司生產(chǎn)的觸頭。由于我國重酸雨區(qū)、重工業(yè)污染區(qū)及海洋性氣候區(qū)較多,在此環(huán)境中的銀觸頭易變色,而質(zhì)地軟、耐磨、耐蝕差等特點又進(jìn)一步制約了銀觸點的可靠性及使用壽命。針對純銀鍍層硬度低、耐磨、高溫抗氧化能力較差等問題,通過復(fù)合電沉積和電泳-電沉積兩種方式制備銀-石墨烯復(fù)合鍍層。采用三種不同的分散劑對石墨烯進(jìn)行超聲分散,比較其潤濕性、沉降率和鍍層表面形貌。以鍍層復(fù)合量為判據(jù),研究了復(fù)合電沉積過程中陰極電流密度、攪拌強(qiáng)度和鍍液中石墨烯濃度的影響。以鍍層硬度、摩擦性能、導(dǎo)電性為判據(jù),篩選了電泳-電沉積的添加劑及電泳工藝參數(shù)。研究了鍍層中石墨烯復(fù)合量對鍍層硬度、摩擦性能、導(dǎo)電性的影響。對銀-石墨烯電泳-電沉積過程進(jìn)行了初步探索。主要研究結(jié)果如下:對比十二烷基硫酸鈉、十六烷基溴化銨、聚乙二醇三種分散劑可以發(fā)現(xiàn),十二烷基硫酸鈉分散后的石墨烯較容易進(jìn)入鍍液中,并且其沉降率較低,適合在硫代硫酸鹽體系作為石墨烯的分散劑。研究了硫代硫酸鹽體系電鍍銀-石墨烯復(fù)合鍍工藝,在0.2g/L陰離子表面活性劑、9g/L石墨烯、攪拌速度160r/min,以DA<...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鍍液在試樣表面的潤濕角Fig3-1Thecontactofthesolutiononthesurfaceoftheesamples
a-非離子表面活性劑 A,b-陽離子表面活性劑 B,c-陰離子表面活性劑 Ca-Nonionic surfactantA, b-Cationic surfactant B, c-Anionic surfactant C圖 3-3 鍍液中添加表面活性劑后銀/石墨烯復(fù)合鍍層的表面形貌Fig 3-3 Surface morphology of silver / graphene composite coatings for plating solution withsurfactants由于石墨烯微粒具有大的比表面積和表面能,微粒在液體中不斷發(fā)生無序布朗運動,容易發(fā)生碰撞產(chǎn)生團(tuán)聚而沉降,通過添加合適的表面活性劑可以有效的避免顆粒團(tuán)聚。表面活性劑能夠潤濕基體和微粒表面,從而提高懸浮液的穩(wěn)定性,非離子型表面活性劑是通過自身的分子間作用力來影響顆粒和基質(zhì)金屬共沉積。從圖(a)(b)中可以看出石墨烯量非常少,可能的原因是表面活性劑 A、B 不能使石墨烯在鍍液中很好的懸浮,絕大部分石墨烯微粒沉降在溶液底部,進(jìn)而在電沉積過程中難以和金屬共沉積。而根據(jù)圖(c)可以看出,陰離子型表面活性劑能較好的改善石墨烯在鍍銀液內(nèi)的分散性,石墨烯粒子進(jìn)入鍍層的量明顯增加。鍍銀液 pH 為 5~6,顯弱酸性,陰離子表面活性劑 C 吸附在石墨烯微粒及陰
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章銀-石墨烯復(fù)合鍍層的制備工藝研究3.3.1 電泳體系的選擇電沉積 15 分鐘后的鍍銀片分別在水溶液體系電泳液和醇溶液體系電泳液中電泳 5 分鐘,然后水洗吹干后再到三維數(shù)字顯微鏡下觀察表面形貌和計算表面石墨烯的面積,其結(jié)果如圖 3-7 和表 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯的功能化及其在儲能材料領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 雷穎,楊蓉,王黎晴,李蘭,楊文宇,蘇香香,路蕾蕾. 化學(xué)通報. 2017(09)
[2]結(jié)晶器銅板表面耐磨納米復(fù)合鍍層的制備及性能[J]. 白林,陳登福,劉鵬,龍木軍,段華美,俞晟. 表面技術(shù). 2017(07)
[3]先進(jìn)制造所在石墨烯填充導(dǎo)熱復(fù)合材料研究方面取得進(jìn)展[J]. 新型. 化工新型材料. 2017(07)
[4]石墨烯基超級電容器復(fù)合電極材料的研究進(jìn)展[J]. 劉亭亭,邵光杰. 電子元件與材料. 2016(06)
[5]納米SiC濃度對Ni/納米MoS2基復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)和耐磨性能的影響[J]. 王紅星,談淑詠,柳秉毅,沈彤. 材料工程. 2015(10)
[6]超高相對分子質(zhì)量聚乙烯/石墨烯微片復(fù)合材料的導(dǎo)電行為研究[J]. 楊建鋒,季鐵正,張教強(qiáng),鄭星卓,谷敬凱,李萍. 中國塑料. 2013(10)
[7]氧化石墨烯載藥性能和生物安全性研究現(xiàn)狀[J]. 程相陣,周毅,姜再興,代文杰,劉新穎,翟舒婭. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2012(04)
[8]熱噴涂Ag/Cu復(fù)合觸頭涂層組織及性能[J]. 李文生,李亞明,王大鋒,劉毅,張杰. 粉末冶金技術(shù). 2012(03)
[9]聚合物基石墨烯納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 張蕾,劉洪,吳顯,郭超,張杰. 塑料. 2012(03)
[10]攪拌方法對Ni/TiN復(fù)合鍍層微觀結(jié)構(gòu)和耐磨性能的影響[J]. 夏法鋒,苗亮,曲智家. 兵器材料科學(xué)與工程. 2012(03)
博士論文
[1]電泳—電沉積鎳基納米復(fù)合鍍層及其性能的基礎(chǔ)研究[D]. 田海燕.南京航空航天大學(xué) 2008
碩士論文
[1]銀—石墨自潤滑電接觸復(fù)合鍍層的制備研究[D]. 陳哲.上海交通大學(xué) 2008
[2]Ni-SiC納米復(fù)合電鍍工藝的研究[D]. 華小社.西安理工大學(xué) 2006
本文編號:3288298
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鍍液在試樣表面的潤濕角Fig3-1Thecontactofthesolutiononthesurfaceoftheesamples
a-非離子表面活性劑 A,b-陽離子表面活性劑 B,c-陰離子表面活性劑 Ca-Nonionic surfactantA, b-Cationic surfactant B, c-Anionic surfactant C圖 3-3 鍍液中添加表面活性劑后銀/石墨烯復(fù)合鍍層的表面形貌Fig 3-3 Surface morphology of silver / graphene composite coatings for plating solution withsurfactants由于石墨烯微粒具有大的比表面積和表面能,微粒在液體中不斷發(fā)生無序布朗運動,容易發(fā)生碰撞產(chǎn)生團(tuán)聚而沉降,通過添加合適的表面活性劑可以有效的避免顆粒團(tuán)聚。表面活性劑能夠潤濕基體和微粒表面,從而提高懸浮液的穩(wěn)定性,非離子型表面活性劑是通過自身的分子間作用力來影響顆粒和基質(zhì)金屬共沉積。從圖(a)(b)中可以看出石墨烯量非常少,可能的原因是表面活性劑 A、B 不能使石墨烯在鍍液中很好的懸浮,絕大部分石墨烯微粒沉降在溶液底部,進(jìn)而在電沉積過程中難以和金屬共沉積。而根據(jù)圖(c)可以看出,陰離子型表面活性劑能較好的改善石墨烯在鍍銀液內(nèi)的分散性,石墨烯粒子進(jìn)入鍍層的量明顯增加。鍍銀液 pH 為 5~6,顯弱酸性,陰離子表面活性劑 C 吸附在石墨烯微粒及陰
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章銀-石墨烯復(fù)合鍍層的制備工藝研究3.3.1 電泳體系的選擇電沉積 15 分鐘后的鍍銀片分別在水溶液體系電泳液和醇溶液體系電泳液中電泳 5 分鐘,然后水洗吹干后再到三維數(shù)字顯微鏡下觀察表面形貌和計算表面石墨烯的面積,其結(jié)果如圖 3-7 和表 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯的功能化及其在儲能材料領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 雷穎,楊蓉,王黎晴,李蘭,楊文宇,蘇香香,路蕾蕾. 化學(xué)通報. 2017(09)
[2]結(jié)晶器銅板表面耐磨納米復(fù)合鍍層的制備及性能[J]. 白林,陳登福,劉鵬,龍木軍,段華美,俞晟. 表面技術(shù). 2017(07)
[3]先進(jìn)制造所在石墨烯填充導(dǎo)熱復(fù)合材料研究方面取得進(jìn)展[J]. 新型. 化工新型材料. 2017(07)
[4]石墨烯基超級電容器復(fù)合電極材料的研究進(jìn)展[J]. 劉亭亭,邵光杰. 電子元件與材料. 2016(06)
[5]納米SiC濃度對Ni/納米MoS2基復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)和耐磨性能的影響[J]. 王紅星,談淑詠,柳秉毅,沈彤. 材料工程. 2015(10)
[6]超高相對分子質(zhì)量聚乙烯/石墨烯微片復(fù)合材料的導(dǎo)電行為研究[J]. 楊建鋒,季鐵正,張教強(qiáng),鄭星卓,谷敬凱,李萍. 中國塑料. 2013(10)
[7]氧化石墨烯載藥性能和生物安全性研究現(xiàn)狀[J]. 程相陣,周毅,姜再興,代文杰,劉新穎,翟舒婭. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2012(04)
[8]熱噴涂Ag/Cu復(fù)合觸頭涂層組織及性能[J]. 李文生,李亞明,王大鋒,劉毅,張杰. 粉末冶金技術(shù). 2012(03)
[9]聚合物基石墨烯納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 張蕾,劉洪,吳顯,郭超,張杰. 塑料. 2012(03)
[10]攪拌方法對Ni/TiN復(fù)合鍍層微觀結(jié)構(gòu)和耐磨性能的影響[J]. 夏法鋒,苗亮,曲智家. 兵器材料科學(xué)與工程. 2012(03)
博士論文
[1]電泳—電沉積鎳基納米復(fù)合鍍層及其性能的基礎(chǔ)研究[D]. 田海燕.南京航空航天大學(xué) 2008
碩士論文
[1]銀—石墨自潤滑電接觸復(fù)合鍍層的制備研究[D]. 陳哲.上海交通大學(xué) 2008
[2]Ni-SiC納米復(fù)合電鍍工藝的研究[D]. 華小社.西安理工大學(xué) 2006
本文編號:3288298
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