生物可降解挤压态Mg-Sn-Zn-Zr合金组织与腐蚀性能的研究

采用气体保护法制备了高强塑性Mg-Sn-Zn-Zr(TZK)合金,然后在不同温度(300、350、400℃)对其进行挤压变形,并对合金的微观组织、物相组成和体外降解行为进行研究。结果表明:300℃挤压后合金的组织为均匀细小的等轴晶,晶粒尺寸最小,为6.57μm;析氢量和腐蚀速率最低,耐腐蚀性能最好。随挤压温度升高,合金的晶粒长大,组织中出现孪晶,导致其耐腐蚀性能变差。

船用铸铁耐高温甲酸腐蚀涂层抗高温腐蚀性能研究

为有效预防铸铁材料的腐蚀,提高船舶的安全性,研究船用铸铁耐高温甲酸腐蚀涂层抗高温腐蚀性能。制备纳米Fe粉体材料和添加了纳米Al粉和Cr_(3)C_(2)粉的Fe-Al/Cr_(3)C_(2)复合喷涂粉体材料以及指标甲酸溶液,利用正火态20钢制备铸铁试件M-1和M-2,将甲酸溶液作为腐蚀溶液,在不同高温环境下进行抗高温腐蚀性能测试。试验结果表明,铸铁涂层试件在高温甲酸溶液腐蚀后,涂层表明呈现不同程度凸起,该凸起为Al和Cr氧化物以及Fe氧化物,该氧化物对铸铁材料起到了保护膜作用,因此试件M-2的抗高温腐蚀性能较好;在相同高温甲酸溶液腐蚀环境下,试件M-2的质量损失数值也低于试件M-1,表明添加了纳米Al粉和Cr_(3)C_(2)粉的Fe-Al/Cr_(3)C_(2)复合喷涂粉体材料制备成的铸铁试件M-2抗高温腐蚀能力较强。

激光重熔对等离子喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层组织和耐腐蚀性能的影响

现有关于高熵合金涂层重熔处理的研究大多集中在涂层的组织结构、力学性能和耐磨损性能等方面,对其耐腐蚀性能的研究较少。为了揭示激光重熔对高熵合金涂层耐腐蚀性能的影响,采用等离子喷涂技术在AISI 1045钢表面制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层,并采用激光重熔工艺对其进行重熔处理,对重熔前后涂层的组织结构和耐腐蚀性能进行对比研究。结果表明:激光重熔基本消除了喷涂层中的孔隙和裂纹等缺陷,涂层与基体之间由机械结合转变为冶金结合;重熔层由BCC固溶体相和少量FCC析出相组成,组织形态呈树枝晶状。极化曲线和电化学阻抗谱分析表明,激光重熔可以改善AlCoCrFeNi高熵合金涂层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。激光重熔后,涂层的自腐蚀电位从-0.421 6 V增加到-0.282 1 V,腐蚀电流密度从4.809×10^(-7)A/cm^(2)降低到1.475×10^(-7)A/cm^(2)。长期浸泡腐蚀试验也表明重熔层的耐腐蚀性能要显著优于喷涂层。通过等离子喷涂结合激光重熔技术得到缺陷较少、耐腐蚀性较好的高熵合金涂层,对于高熵合金的广泛应用具有重要的参考价值。

铜金属表面制备类金刚石薄膜及其力学性能与腐蚀性能的研究

采用厚度0.025 cm纯铜金属箔片为基体,甲烷作为碳源,氢气为工作辅助气体,通过RF-PECVD法,改变射频功率制备类金刚石薄膜(DLC)涂层,研究了射频功率对镀DLC薄膜铜金属微观形貌、硬度、摩擦系数和弹性模量的影响。通过SEM、EDS、拉曼光谱、AFM原子力显微镜进行微观表征。采用弹性模量测试仪、旋转摩擦测试仪、显微硬度计对镀DLC薄膜的铜金属进行研究。结果表明,射频功率为200 W时DLC薄膜存在且均匀分散在纯铜基底的表面。镀DLC薄膜的铜金属弹性模量最大为75 GPa,平均摩擦系数最低为0.11,显微硬度最大达到15.4 GPa。200 W射频功率下镀DLC薄膜铜金属腐蚀电位为-0.178 V,比纯铜金属提高了25.8%,腐蚀电流密度为1.429×10^(-8)A·cm^(-2),相比于纯铜金属降低了近一半。

电流模式对Mg-Zn-Ca镁合金微弧氧化涂层孔隙及耐腐蚀性的影响

分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和500 h的盐雾腐蚀对3种涂层进行耐腐蚀性研究。结果表明:3种涂层均主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)、Mg_(2)SiO_(3)相组成,混合电流模式下得到的涂层表面光洁度更好,表面气孔尺寸达到(5.52±0.63)μm;同时较小的孔隙形成了屏障阻隔效应,使其耐蚀性高于单极和双极模式涂层的。

Ce(NO_(3))_(3)和CeO_(2)纳米粒子对APTES膜耐腐蚀性的影响

目的通过对铜箔进行硅烷化处理,增强铜箔的耐腐蚀性能。方法采用化学浸泡法在9μm电解铜箔表面制备γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(APTES)硅烷膜层、Ce^(3+)/APTES膜层、CeO_(2)/APTES膜层和Ce^(3+)/CeO_(2)/APTES膜层,对改性硅烷膜试样与空白试样进行接触角对照实验,对硅烷表面润湿性进行表征。在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,对空白样、单一硅烷膜层、Ce^(3+)/APTES硅烷膜层和Ce^(3+)/CeO_(2)/APTES硅烷膜层进行浸泡实验和电化学实验,研究改性膜层前后的耐腐蚀性能。通过扫描电子显微镜(SEM)观察膜层表面形貌,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对纳米粒子结构进行分析,探讨改性膜层的钝化机理。结果Ce(NO_(3))_(3)/CeO_(2)/APTES复合膜层的接触角最大,接触角为106.6°,表现出最佳的疏水性。同时,其表面的腐蚀坑数量和面积最小。在盐水浸泡和电化学实验中,各试样的腐蚀电流密度随着浸泡时间的延长而上升,Ce^(3+)/CeO_(2)/APTES试样的腐蚀电位发生正移,具有较低的腐蚀电流密度,并且该试样具有最高的相角和最高的阻抗值,远高于Ce^(3+)/APTES试样。结论与单一硅烷膜层和仅分别添加Ce(NO_(3))_(3)、CeO_(2)2种缓蚀剂的膜层相比,Ce(NO_(3))_(3)/CeO_(2)/APTES复合膜层的防护效果有明显提升,且Ce^(3+)与CeO_(2)之间的协同作用大大提高了硅烷膜层的耐腐蚀性能。

63例儿童腐蚀性食管炎内镜特征及危险因素分析

目的分析63例儿童腐蚀性食管炎的内镜特征及危险因素。方法回顾性分析2018年3月至2023年10月郑州大学附属儿童医院消化内科收治的63例腐蚀性食管炎的患者资料,根据内镜诊断分级分为0~1级组(n=16)和2~3级组(n=47),采用单因素分析及多因素logistic回归分析其影响因素。结果63例患者中,最常见的症状是口唇红肿糜烂,占52.38%(33/63);食管炎损伤程度处于0级4例,1级12例,2a级27例,2b级18例,3级2例。单因素分析结果显示,两组在年龄、居住地、误服腐蚀性物质性质、误服量及误服腐蚀性物质浓度方面比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,年龄≤3岁(OR=1.635,P=0.029)、居住地为城市(OR=2.302,P=0.001)、误服碱性腐蚀性物质(OR=7.265,P=0.001)、误服量>5 mL(OR=3.274,P=0.035)、误服高浓度腐蚀性物质(OR=4.552,P=0.017)是儿童腐蚀性食管炎内镜分级的危险因素。结论儿童腐蚀性食管炎以食管浅表溃疡形成为主要表现;年龄≤3岁、居住地为城市、误服碱性腐蚀性物质、误服量>5 mL以及误服高浓度腐蚀性物质是儿童腐蚀性食管炎的危险因素。

AlCuFe纳米颗粒对钕铁硼磁性及抗腐蚀性的影响

为了提升烧结NdFeB的磁性能和耐腐蚀性,采用晶界掺杂Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒方法制备了高性能烧结NdFeB磁体,利用电化学工作站研究了掺杂磁体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒的掺杂可在磁体中形成低熔点相,提高晶界与主相的润湿性,抑制硬磁相之间的磁耦合,增强磁体的磁性能。当Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒的质量分数为0.4%时,磁体的磁性最大,矫顽力为978.1 kA/m,最大磁能积为270.3 kJ/m^(3),剩磁为1.208 T。与未掺杂磁体相比,掺杂0.4%Al_(65)Cu_(20)Fe_(15)纳米颗粒后磁体的腐蚀电位从-0.8816 V增至-0.7040 V,腐蚀电流密度从78.2929μA/cm^(2)减至33.2229μA/cm^(2),且高频容抗弧半径远大于未掺杂磁体,因而磁体的耐腐蚀性得到有效提升。

一步电沉积法制备铜表面稀土镧/石墨烯超疏水复合涂层及其耐腐蚀性能

海洋腐蚀的倾向性是制约铜基材料使用性能和安全性的一个重要因素。因此,提高铜表面耐腐蚀能力成为研究重点。采用一步快速电沉积工艺在铜基表面制备肉豆蔻酸镧/氧化石墨烯(LaM/GO)超疏水复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、水接触角测量和电化学测试等手段对复合涂层的结构及性能进行了表征。结果表明:电沉积阴极表面产生了低表面能材料和花瓣状微纳粗糙结构,涂层表面静态水接触角为154°±3°,滚动角为5°±3°;电位动态极化曲线测量表明,超疏水复合涂层表面的腐蚀电位增加、腐蚀电流密度降低了2个数量级,缓蚀效率达99.34%,耐腐蚀性能得到显著提升;此外,所获得超疏水复合涂层表面显示出优异的防污性能和机械稳定性。

热处理对锆合金管在纯水环境下腐蚀性能的影响

为评价反应堆燃料包壳用锆合金管在纯水环境下的腐蚀性能,研究不同热处理工艺对低锡低铌锆合金管的显微组织和腐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了合金的基体组织,并在高压釜中进行了360℃/18.6 MPa纯水环境下长达300 d的腐蚀试验。结果表明:低锡低铌锆合金管在550℃退火、保温5 h后的显微组织为完全再结晶状态,组织形貌为均匀的等轴晶组织,其第二相均匀地分布在晶粒中;而β相水淬+500℃退火、保温5 h后的合金是非完全再结晶的,其组织主要呈板条状。两种热处理温度下制备的低锡低铌锆合金在360℃/18.6 MPa高温高压水中的耐腐蚀性能均优于商用ZIRLO合金。

腐蚀性硫导致变压器故障的分析与研究

变压器绝缘油中腐蚀性硫的含量对变压器的运行有重大影响,可能导致触头的导电性变差,电阻增大,温度升高,使得绝缘油中的特征气体含量在短时间内升高。某电厂500 kV变压器出现产气速率持续增长的现象,经停电内检,查出分接开关动静触头被烧黑。通过绝缘油的油质分析及触头的黑色物质成分分析,并结合两台变压器绝缘油中钝化剂与DBDS含量对比测试,得出故障是由腐蚀性硫引起的这一结论。研究结果可为变压器的故障排查提供更多的理论依据。

基于环境因素法和标准金属法的大气腐蚀性等级评价与分析

本文采用环境因素法和标准金属法对我国南海某地进行大气腐蚀性等级评价与分析,详细阐述了两种评价方法的分析过程,探讨了两种方法的特点,对比分析两种评价方法推测的结果。本文最后基于环境因素法和标准金属法测定结果定量评估了金属材料大气环境腐蚀性严酷程度,对评估某个地点的大气环境腐蚀性严酷程度,采取该地区使用产品采取相应防护措施具有重要意义。

TRIZ理论在提高石油钻井平台涂料耐腐蚀性方面的应用

目的提高石油钻井平台防腐涂料的耐腐蚀性,减少由于石油钻井平台防腐涂层失效造成的经济损失。方法本文以石油钻井平台漆装系统为研究对象对其进行系统分析,并基于TRIZ理论(Teoriya Reshenivya Izobreatatelskikh Zadatch,TRIZ,译为发明问题解决理论)中的功能分析、因果分析、裁剪、九屏幕法、物理矛盾等工具对石油钻井平台漆装系统中涂料的组成成分进行创新设计。结果本文共得到了12个方案,通过初步分析选用了其中的5个方案构成解决问题的最优方案:首先在聚氨酯面漆中加入共轭结构的邻羟基苯甲酸甲酯,同时加入对苯醌自由离子捕捉剂,捕捉二氧化钛分子因吸收紫外线产生的自由基,防止面漆老化。此外还在面漆中加入OTS-SiO_(2)超疏水材料,阻止微生物附着。然后将环氧树脂中间漆中的不锈钢鳞片由不导电的玻璃鳞片替换。最后在底漆中加入弹性材料(微米级橡胶粒子),改善涂层易剥落的问题。结论该研究成果为提高防腐涂料的耐蚀性和环保性提供了参考。

基于温度变化的PCCP管道环境腐蚀性监测研究

为了准确评估大伙房输水(二期)工程中预应力钢筒混凝土管(PCCP)的环境腐蚀动态,探究工程环境腐蚀动态监测的必要性,本研究采用ECI智能监测装置对埋地管道进行了系统的环境腐蚀性动态试验,并简述了ECI设备的系统组件和安装结构。研究表明,环境温度的升高会导致PCCP管道的腐蚀活性增强,这一发现为工程实施环境腐蚀动态监测的必要性提供了科学依据。本试验和大伙房输水工程环境腐蚀动态监测的成功,可为面临类似环境腐蚀问题的管输工程提供实用参考。

火电机组用耐热钢高温耐腐蚀性能研究进展

从火电机组用耐热钢的发展历程出发,综述了新型耐热钢高温耐腐蚀性能的研究现状,并分别从腐蚀原理、化学成分、腐蚀环境和腐蚀防护等方面对耐热钢耐腐蚀性能的影响进行阐述;最后对火电机组用耐热钢高温耐腐蚀性能现有研究成果进行分析总结,并对未来研究方向以及发展趋势进行了展望。

不锈钢双极板等离子喷涂TiC涂层耐腐蚀性研究

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的耐腐蚀性,采用大气等离子喷涂技术(APS)制备TiC涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪表征涂层的形貌与组织,采用动电位极化、恒电位极化、电化学阻抗谱等方法研究了3种不同电流制备的TiC涂层在PEMFC环境中的耐腐蚀性能。结果表明:TiC涂层的腐蚀电流密度比不锈钢基体低了1个数量级,表明该涂层可以有效提高316L不锈钢的耐腐蚀性。随着喷涂电流的增大,500 A的涂层显示出了最佳的耐蚀性和导电性,这主要是由于随着电流的增大,粒子得到充分的熔化,使涂层致密度得到了提高,孔隙等缺陷减少。

钕铁硼磁体表面双向脉冲电沉积Ni-Cr合金镀层工艺及耐腐蚀性能

钕铁硼(NdFeB)磁体材料在新能源汽车、风力发电等领域广泛应用。但是,磁体易被腐蚀,不利于应用产品的稳定性。本研究采用双向脉冲电沉积技术,考察了不同的脉冲参数(pH值、电流密度、正向占空比、Cr盐浓度)对Ni基镀层耐腐蚀性能和微观结构的影响。结果表明,在pH=4.5、电流密度为0.20 A/cm^(2)、正向占空比为60%、Cr盐含量为25 g/L的条件下,制备的Ni-Cr合金镀层具有优异的表面质量和良好的耐腐蚀性能,其电核转移电阻(R_(ct))值显著增至36990Ω·cm^(2),自腐蚀电位降至-707 mV,腐蚀电流密度仅为1.04×10^(-8)A/cm^(2)。本研究为提升NdFeB磁体的耐腐蚀性能提供了一种有效的方法及理论依据。

时效工艺对1933铝合金锻件腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、慢应变速率拉伸(SSRT)、双悬臂梁实验(DCB)、晶间腐蚀实验和剥落腐蚀实验研究时效工艺对1933铝合金锻件抗应力腐蚀(SCC)、抗晶间腐蚀(IGC)和抗剥落腐蚀(EC)性能的影响。结果表明:在T6(120℃,24 h)时效状态下,1933铝合金锻件的应力腐蚀敏感性最强,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC仅为8.95 MPa.m1/2。经(110℃,6 h)+(160℃,8 h)和(110℃,12 h)+(170℃,8 h)双级时效后,KISCC分别上升至23.84和27.56 MPa.m1/2,锻件的抗应力腐蚀性能显著提高。而经(110℃,12 h)+(180℃,6 h)时效后,抗应力腐蚀性能的提高伴随着较大幅度的强度损失和塑性损失。锻件在各时效状态下,晶间腐蚀形式为点蚀,具有良好的抗晶间腐蚀性能。同时,锻件具有良好的抗剥落腐蚀性能。T6时效时,锻件的剥蚀等级为EC级;经双级时效后,其剥蚀等级均在EA+级以上。

激光熔覆Ni-Al_(2)O_(3)复合涂层的微观结构与耐腐蚀性能研究

目的 解决Cr-Ni系不锈钢在重腐蚀工业环境中本体耐腐蚀性能不足的问题。方法 采用激光熔覆技术制备Ni-Al_(2)O_(3)复合涂层,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪(EDS)和显微硬度计、电化学工作站等技术研究所制备涂层的微观结构、相组成和元素分布,分析Al_(2)O_(3)含量对复合涂层形貌、显微硬度和耐腐蚀性能的影响规律。结果 复合涂层组织均匀、无明显缺陷,与基体之间存在明显的冶金结合区,沿着该复合涂层深度方向的微观结构依次呈现为胞状晶、定向生长的柱状晶及细小的等轴晶,物相则由均匀分布于复合涂层顶部的Al_(2)O_(3)颗粒和金属间化合物(Fe-Ni、Fe-Ni-Cr固溶体)构成。随着Al_(2)O_(3)含量的增大,复合涂层的显微硬度呈先增大后减小的趋势,腐蚀电位呈先增大后减小的趋势,而失重腐蚀速率和腐蚀电流密度呈先减小后增大的趋势,涂层的耐腐蚀性能呈先增强后减弱的趋势。在Ni-x%Al_(2)O_(3)(x为0、0.15、0.25、0.35,质量分数)复合涂层中,Ni-25%Al_(2)O_(3)复合涂层具有较高的显微硬度和良好的耐腐蚀性能,该涂层的显微硬度达到1026.3HV,腐蚀失重速率为0.15mg/(cm2·h),腐蚀电压和腐蚀电流密度分别为–326.6m V和38.6μA/cm2。当继续增加Al_(2)O_(3)的含量时,气孔和裂纹等缺陷开始增多,复合涂层的显微硬度和耐腐蚀性能均呈现下降趋势。研究表明,Ni-x%Al_(2)O_(3)(x≤25)复合涂层的显微硬度和耐腐蚀性能的变化由细晶强化、固溶强化和颗粒强化协同作用所致。结论 激光熔覆Ni-25%Al_(2)O_(3)复合涂层具有较高的硬度和良好的耐腐蚀性,可以有效防护Cr-Ni系不锈钢,提高重腐蚀工业环境下机械零件的耐蚀性和使役寿命。

激光辅助低压冷喷涂Cu涂层的显微组织和腐蚀性能

采用激光辅助低压冷喷涂(LPCS)方法制备Cu涂层,研究激光辐照对Cu涂层显微组织和腐蚀行为的影响。与LPCS-Cu涂层相比,激光辅助LPCS-Cu涂层更致密,涂层与基材的界面结合更好。激光辐照加大了沉积颗粒的整体塑性变形程度,使Cu沉积颗粒晶粒得到均匀细化。因此,激光辅助LPCS-Cu涂层呈更均匀的显微组织和更小的晶粒尺寸。电化学测试结果表明,激光辅助LPCS-Cu涂层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中比LPCS-Cu涂层具有更高的腐蚀电位、更低的腐蚀电流和腐蚀速率。主要原因是激光辐照提高了涂层致密度和颗粒之间的紧密结合,并在激光辅助LPCS-Cu涂层表面形成由CuCl和Cu2O组成的连续、致密的腐蚀产物膜,以阻挡腐蚀溶液的侵蚀。