甘油微胶囊搭载硅烷环氧共混涂层的耐蚀性研究

为了提高金属基体的耐蚀性,采用溶剂蒸发法制备了水包油乳液体系的聚砜包覆甘油的微胶囊,并在基体表面制备了含有微胶囊的硅烷环氧共混涂层。通过扫描电镜、红外、热重、电化学分析对微胶囊和含有微胶囊的环氧硅烷共混涂层的形貌结构、热稳定性、耐蚀性等进行研究。结果表明:以聚砜为壁材包裹的微胶囊的平均粒径为150μm,且聚砜对甘油的包封效率为12%,胶囊的热分解温度为320℃。在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液浸泡下,当硅烷的添加量为3%时,硅烷的水解缩合弥补了环氧涂层的缺陷,使硅烷环氧共混涂层的阻抗模值提高到8×10^(6)Ω·cm^(-2);此外,添加微胶囊的硅烷环氧涂层由于微胶囊中缓释剂的释放吸附在金属基体表面,延缓了金属腐蚀的速度,阻抗模值提高到2×10^(7)Ω·cm^(-2),耐蚀性增强。

十八胺微胶囊搭载环氧涂层的制备及耐蚀机理研究

含有微胶囊的自修复涂层被应用于船舶防腐领域,能够有效减缓船舶构件在复杂海洋环境中的腐蚀行为。本文以十八胺(ODA)为芯材、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为壁材合成微胶囊,并对微胶囊表面形貌、结构进行了表征。将羟丙基-β-环糊精&十八胺(HP-β-CD@ODA)微胶囊嵌入到环氧涂层中,制备具有自修复功能的涂层,并对自修复涂层的微观结构和耐蚀性能进行了研究。结果表明:所制得的HP-β-CD@ODA微胶囊呈现光滑的球形,且ODA完全被HP-β-CD包覆,封装率为12.7%;微胶囊添加量为10%的环氧涂层,其耐蚀性较碳钢基体和纯环氧涂层试样具有明显的提高,表明所制得的自修复涂层具有良好的缓蚀效果,能够显著提高材料的耐蚀性。

高锰钢和9Ni钢在模拟海水中的应力腐蚀行为对比研究

为了研究一种新型海工用高锰钢的耐海水应力腐蚀性及其腐蚀机理,采用慢应变速率拉伸(SSRT)测试了高锰钢和9Ni钢在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,对比研究了试样的显微组织、电化学行为、SSRT性能、断口形貌特征和裂纹扩展规律。结果表明:2种钢在腐蚀介质中的延伸率、断面收缩率和断裂过程吸收的能量均低于空气介质中的。高锰钢的应变能密度比偏离1更远,综合应力腐蚀指数I_(SSRT)也更大,表现出更高的SCC敏感性。试样在空气中的断口形貌均表现出韧窝-微孔型的韧性断裂特征。在溶液中9Ni钢的SSRT断口形貌表现出典型的韧性-脆性混合断裂特性,而高锰钢呈现明显的穿晶准解理型脆性断裂特征。预拉伸变形试样中高锰钢表现出更大的腐蚀电流密度和更负的腐蚀电位,Mn提供了很强的晶界偏析效应容易引起穿晶SCC。高锰钢的SCC机制可归因于氢致开裂型(HIC)和阳极溶解型(AD)的联合作用。

高锰钢在液化天然气储罐应用的研究进展

随着国家对能源需求的不断增大和液化天然气(简称LNG)产业的迅猛发展,对LNG储存和运输的材料要求也越来越高,传统LNG的储存材料一般采用的是9Ni钢,但研究表明高锰钢的性能与9Ni钢相当且韧性更好价格更低.本文将主要论述高锰钢的腐蚀、合金化成分设计、组织性能和加工制备等几个方面对高锰钢影响的研究进展,为后续LNG用钢选材提供实际的研究参考价值.

中温酸性化学镀Ni-P合金耐蚀性能研究

为提高化学镀N i-P合金耐蚀性能,以Q235钢为待镀基体,在中温的酸性条件下,采用正交试验方法得到镀层耐蚀性最佳的工艺条件为:镀液pH值5.2;N i2+与H2PO2-的摩尔比为0.48;复合络合剂乳酸15mL/L+丙酸5mL/L;加速剂NaF 0.4g/L;热处理温度500℃。在此条件下,腐蚀电流为2.166×10-5A,可较好地提高镀层耐蚀性。

中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金镀层腐蚀行为研究

在中温酸性条件下用化学沉积方法制备了Ni-Cu-P合金镀层,采用扫描电镜、能谱分析仪及Autolab工作站研究了镀层的耐蚀性能,确定了化学镀Ni-Cu-P合金的最佳工艺。其最佳工艺为:25 g/L NiSO_4·6H_2O,0.05 g/L CuSO_4·5H_2O,40 g/L C_6H_5Na_3O_7·2H_2O,25 g/L NaH_2PO_2·H_2O、15 g/L CH_3COONa,0.03 g/L KIO_3,0.01 g/L C_(12)H_(25)NaO_4SO_3,pH为(4.75±0.01),θ为(80±1)℃,沉积t为2 h。研究结果显示,中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金镀层的腐蚀电流密度明显低于化学镀镍-磷合金镀层以及基体材料的腐蚀电流密度,其耐蚀性得到显著提高。

热处理对中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金性能影响研究

采用中温酸性化学镀在Q235B钢基体上制备了Ni-Cu-P非晶态合金镀层,研究了热处理温度对镀层结构、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:随热处理温度升高,Ni-Cu-P合金镀层由非晶态结构向晶态结构转变;合金镀层的硬度随热处理温度升高先增加后降低;合金镀层经300℃热处理1 h后耐蚀性提高。

金属腐蚀与防护课程教学改革

根据金属腐蚀与防护课程特点,分析了新形势下对金属腐蚀与防护课程的要求。阐述了课程改革内容,提出为培养全面发展高素质人才,应与时俱进,及时更新课程内容,注重学生教学主体地位。采用案例分析方法,鼓励学生参与教学。充分发挥综合实验优势,提高学生独立工作能力,让学生尽可能的参与到科研中,锻炼科研能力,为毕业设计打好基础,全面提高学生的综合素质。

亚麻籽油搭载聚砜树脂微胶囊自修复涂层耐蚀性研究

利用环境友好型自修复微胶囊涂层技术,降低海洋环境对AH36钢基体的腐蚀速度,延长钢材使用寿命,同时减少污染、保护环境。采用溶剂蒸发法,以亚麻籽油(LO)为芯材、聚砜树脂(PSF)为壁材制备出微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪等对胶囊表面形貌、结构进行表征与实验分析。将微胶囊包裹于环氧树脂涂层中,研究微胶囊添加量对环氧树脂涂层自修复性能的影响,并通过电化学阻抗等实验探索微胶囊涂层的电化学性能及自修复功能。结果表明:向环氧树脂涂层中加入微胶囊,涂层的防护性能大幅提高,具有较强的自修复能力。其中微胶囊添加量为5%时,涂层的耐蚀性以及自修复性能最好。

金属腐蚀与防护原理课程思政教学设计与实践

结合当代大学生思维特点,应用超星泛雅平台,进行金属腐蚀与防护原理课程混合式教学,通过合理设计金属腐蚀与防护发展历程,腐蚀原电池,海水腐蚀等金属腐蚀与防护相关课程思政教学案例,在授课过程中润物细无声地达到课程思政效果,弘扬学生爱国热情,激发学生投身祖国建设的激情,课程思政思想的融入对加强腐蚀与防护人才的培养具有重要的社会和经济意义。通过将教师科研与课堂教学有机结合,培养学生的创新精神,科学精神,同时学生对知识的理解更加深入,实现学生综合运用知识能力培养与价值引领的统一。

间歇反应釜法石灰表面包覆实验研究

针对当前炉外精炼渣主要成分Ca O在空气中易水化变质的不足,利用可通气间歇反应釜,采用化学包覆法对石灰细粉进行防水化实验研究。实验结果表明:采用反应釜搅拌可大大改善反应动力学条件,加快反应速度,降低反应温度。当实验条件为反应温度300℃,通气时间45 min,通气量3.5 L/min,搅拌速度800 r/min时,氧化钙表面包覆了一层碳酸钙薄膜,样品存放15天,吸水率仅为0.05%,远低于未经表面包覆处理的石灰。

环氧树脂粘结剂提高复合脱氧剂落下强度的试验及应用

针对当前洁净钢用Al-CaO复合脱氧剂从10 m高料仓落下使用过程中易粉碎导致使用率低,成本增加,现场起尘污染等问题,研究了Al-CaO复合脱氧剂细粉中添加环氧树脂、改性淀粉等粘结剂,其含量（0~2.5%）,粘结剂固化温度（180~350℃）对复合脱氧剂落下强度的影响。结果表明,环氧树脂优于改性淀粉;随环氧树脂含量增加,复合脱氧剂落下强度增强,环氧树脂含量〉2.0%后,粉碎率无明显变化;当环氧树脂加入量为2.0%,350℃固化时,复合脱氧剂粉碎率最低为17.5%。对RH精炼的EH40钢所用Al-CaO复合脱氧剂添加环氧树脂的应用表明,添加后明显提高复合脱氧剂的落下强度,降低了现场起尘污染和冶污成本。

解吸用声化学反应器的设计与标定

针对溶液中气体解吸的使用特点,自行设计了一套频率、功率、温度、溶液高度等可控的声化学反应器。采用量热法作为检测手段标定声化学反应器超声功率,研究柠檬酸溶液高度、温度和溶液浓度对实际分散在溶液中的超声功率的影响。结果表明,分散在柠檬酸溶液中的超声功率在液位为8 cm时最大;柠檬酸溶液初始温度升高,分散在溶液中的超声功率直线下降;柠檬酸溶液浓度对分散在溶液中的超声功率影响较小。应用所设计的声化学反应器可大大提高柠檬酸盐溶液中二氧化硫的解吸率,5 h时,超声辐射的解吸率要比无超声时高25%。

Ni-α-Al_2O_3纳米复合电镀工艺的优选及镀层的硬度和耐蚀性

为了提高Ni-Al2O3纳米复合电镀层的硬度和耐蚀性,以正交试验对镀液温度、电流密度、α-Al2O3纳米粒子质量浓度等因素进行了优选,采用扫描电镜、能谱仪、硬度仪及电化学工作站分别研究了镀层的微观形貌、能谱、硬度和耐蚀性。获得了最优工艺条件:镀液温度65℃,阴极电流密度2 A/dm2,Al2O3加入量为10g/L;在此工艺条件下所得Ni-α-Al2O3纳米复合镀层晶粒细小、表面平整、光滑,显微组织致密、均匀,镀层的硬度及耐蚀性比纯镍镀层均有显著提高。

超声解吸柠檬酸盐溶液中SO_2的影响因素

研究了用超声波解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响因素.重点考察了温度、电流强度、搅拌强度、初始SO2浓度及柠檬酸盐浓度对SO2解吸率、柠檬酸盐溶液稳定性和硫酸根浓度的影响,并与无超声时作了对比.结果表明,应用超声可提高SO2解吸率,但不改变解吸反应机理,且解吸过程中柠檬酸盐保持稳定,无硫酸根生成.确定了在超声波频率为40kHz时,超声解吸SO2的最佳温度为50℃,最佳电流强度为1.4A.

采用(NH_4)_2SO_4焙烧镍铁渣提取MgO

针对镍铁渣传统处理工艺污染严重、资源浪费等不足,提出(NH_4)_2SO_4焙烧镍铁渣循环工艺。通过单因素实验考察焙烧温度、(NH_4)_2SO_4与镍铁渣质量比(即铵矿比)、焙烧时间对镍铁渣中MgO浸出率的影响,并在此基础上使用正交设计优化工艺条件。研究结果表明:优化实验条件为焙烧温度450℃,铵矿比3.5:1.0,焙烧时间120 min;在上述优化实验条件下进行多次重复实验,MgO浸出率稳定在90%以上;本工艺是绿色环保工艺,具有生产成本低、低污染等优点。

海洋平台用钢EH40-Z35的开发

通过向钢中添加Nb、V、Ti等微合金元素和采用TMCP工艺,开发出符合ABS、CCS、DNV等九国船级社认证规范的海洋平台用钢EH40-Z35。产品具有良好的抗层状撕裂性、低冷裂纹敏感性以及良好的焊接性能和低温韧性。

AZ91D镁合金化学沉积Ni-P合金镀层工艺研究

为提高镁合金的耐蚀性,以AZ91D镁合金为基体,采用化学沉积方法制备了Ni-P合金镀层。利用维氏硬度仪、扫描电镜、能谱分析仪及Autolab电化学工作站等检测方法,分析了镀层的硬度、显微形貌、镀层成分及耐蚀性。结果表明,HF质量浓度为200 m L/L、活化t为15 min、镀液p H为7.30时能有效提高镀层的耐蚀性。

用柠檬酸盐法从冶炼烟气中分离低浓度SO_2的研究

在中试规模上研究了柠檬酸盐法分离冶炼烟气中低浓度SO2的新工艺,重点考察了柠檬酸溶液吸收低浓度二氧化硫和脱吸的特性,并进行了370h连续的吸收-脱吸循环试验。试验表明柠檬酸盐法是一种流程简单、操作条件优良、环境卫生的绿色治理低浓度二氧化硫烟气的工艺,能得到良好的经济技术指标。

自蔓延高温合成MnS粉末

通过热力学计算证明了自蔓延合成硫化锰反应的可行性。根据自蔓延反应所提出的环境要求,自行设计了自蔓延高温反应釜。应用所设计的自蔓延高温反应釜进行了合成硫化锰实验,得到的硫化锰粉末通过X衍射分析、粒度分析及显微镜观察,证明产品纯度及粒度均可达到粉末冶金使用要求。