起落架用高速火焰喷涂WC涂层覆盖高强钢海水环境腐蚀与开裂行为

为探究水陆两栖飞机用起落架材料海洋环境适应性及其失效机制。通过在热轧300M高强钢表面制备高速火焰喷涂WC涂层,使用电化学测试、盐雾实验、拉伸实验、疲劳实验,并通过SEM,EDS,XRD以及CLSM表征,开展其在人工海水环境中的腐蚀行为研究。研究结果表明,在pH值为8.2的人工海水环境中,WC涂层发生明显的钝化,具有较好的耐蚀性,这与在碱性环境下涂层中的Co发生钝化有关。长周期电化学阻抗结果表明,浸泡28天后,涂层耐蚀性上升,这与表面黏结剂形成的氧化物有关。与300M基材相比,喷涂后的材料抗拉强度略微升高,这与涂层内部的残余应力释放有关,其在人工海水中的开裂主要受阳极溶解过程控制。随着预腐蚀时间的增加,材料的疲劳寿命发生明显降低,在预腐蚀过程中,环境中的腐蚀性介质进入涂层内部,增加了缺陷的数量,使得涂层提前发生失效,导致材料断裂敏感性增加。WC涂层有较好的耐蚀性,拉伸过程中残余应力的释放使材料的抗拉强度略微升高,经过预腐蚀后涂层提前发生失效,使得材料疲劳寿命降低。

西沙严酷海洋大气环境下紫铜和黄铜的腐蚀行为

通过现场暴晒实验，研究T2紫铜和H62黄铜在西沙海洋大气环境下分别暴晒3／4、1、2、和4a的长周期腐蚀行为。利用SEM观察表面、截面腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌，并分别用EDS及XRD对腐蚀产物的元素分布及相组成进行分析。结果表明，紫铜和黄铜均发生了严重的腐蚀，4a内其平均腐蚀速度分别为5．90和5．88μm／a：紫铜表面发生了均匀腐蚀，腐蚀产物由内层致密的Cu2O及外层的Cu2Cl（OH）3组成；黄铜发生了明显的脱锌腐蚀，腐蚀产物主要为ZnO和Zn5（0H）8Cl2·2H2O，腐蚀产物层下的基体为20-50μm厚度不等的脱锌层。

热处理对SLM-316L不锈钢组织结构及钝化行为的影响机制

对SLM-316L不锈钢在900℃下进行不同时间的热处理,结合热处理后SLM-316L不锈钢的组织结构和腐蚀行为研究,揭示了SLM-316L不锈钢在900℃热处理过程中组织结构的演变规律以及其对钝化行为的作用机制.研究结果表明,900℃热处理时,在组织结构方面,SLM-316L不锈钢晶粒的基本形状和尺寸没有明显变化,但是随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢中的位错和亚晶界逐渐消失,同时伴有MnS颗粒物沿晶界析出;在耐蚀性能方面,热处理对SLM-316L不锈钢的耐蚀性能产生重要影响,在含有NaCl的缓冲溶液中,SLM-316L不锈钢的点蚀电位随着保温时间延长逐渐降低,同时电化学阻抗逐渐减小;此外,在钝化膜性质方面,不同热处理时间试样上形成的钝化膜有明显差异,随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢钝化膜的厚度逐渐减小,载流子的密度以及扩散系数变大.最后,通过构建不锈钢钝化膜能带结构和空间电荷层的理论模型,讨论了热处理对SLM-316L不锈钢钝化行为的影响机制.

月壤水冰资源“探-采-用”一体化实施方案设计

分析了月球水冰资源的赋存分布及采样探测与利用存在的技术挑战,系统梳理了其探测、采样与利用发展历程、典型案例及发展趋势,总结出水冰资源精准预判、就位科学分析、高效提取和转化利用4大关键技术及解决途径。针对月球极区水冰资源探测与利用需求,充分利用月球极区深低温及水冰赋存特性,提出一种水冰资源“探-采-用”一体化实施方案,详细介绍了应用场景及功能、设计方案及评价、应用前景等。该方案可为探月四期工程、月球科研站建设等重大任务提供技术参考和科学探测依据。

L-PBF Ti6Al4V的表面氮化处理及腐蚀磨损性能研究

目的钛合金的耐蚀性能好,但耐磨损性能较差,大大限制了钛合金在许多工业及医学领域的应用。通过对L-PBF Ti6Al4V和轧制态Ti6Al4V合金在高纯氮气环境下进行氮化处理,探究氮化处理温度和原始组织差异对氮化处理结果及耐腐蚀磨损性能的影响。根据实验结果讨论不同氮化处理工艺下Ti6Al4V合金的组织演变,以及组织与腐蚀磨损的关系。方法对轧制Ti6Al4V和L-PBF Ti6Al4V分别进行不同温度下的气体氮化处理,通过显微组织分析、力学性能测试、SEM、CLSM、腐蚀磨损测试等方法系统地研究氮化处理工艺对其耐腐蚀磨损性能的影响。结果随着温度的升高,氮化物层和扩散层的厚度逐渐增加,氮化物主要由TiN和Ti2N组成。经氮化处理后,L-PBF Ti6Al4V和轧制态Ti6Al4V合金的氮化物层厚度分别达到10.2、8.23μm,显微硬度分别达到1251HV0.2、1290HV0.2。合金的腐蚀磨损性能得到大幅提高,磨损与腐蚀之间的协同作用加速了材料的损失。未处理的Ti6Al4V合金的磨损类型以磨粒磨损为主,而经氮化处理后合金的磨损机制变为磨粒磨损与黏着磨损的组合。结论轧制态Ti6Al4V中较多的β相促进了N的扩散,因而在试样中获得了更宽的固溶区;L-PBF Ti6Al4V中高含量α'相的存在促进了氮化物层的形成,使得L-820和L-920试样的氮化物层更厚。

环氧涂层在低温、紫外环境下的失效行为对比研究

目的研究环氧富锌涂层(EP-Zinc)、环氧耐磨快干涂层(EP-WR)在紫外和低温2种环境下的失效行为和机理。方法以Q235钢为金属基底,分别用喷枪喷涂涂层在基体表面,将喷涂好的上述2种涂层材料放入干燥箱(60℃)中保持1 d,然后将涂层放在室温条件下6 d,以确保涂层内部的有机溶剂完全挥发。在紫外线(UV)辐射和低温2种实验环境下,通过电化学阻抗测试、红外光谱测试、表面表征(扫描电镜)、附着力测试等方法研究环氧涂层的失效行为及机理。结果2种涂层在紫外和低温环境下的防护功能均有所下降。在紫外环境下,EP-Zinc和EP-WR涂层的|Z|0.01 Hz分别降至10^(6)Ω·cm^(2)和10^(7)Ω·cm^(2)。在低温环境下,2种涂层的|Z|0.01 Hz均剧烈降至10^(6)Ω·cm^(2)和10^(5)Ω·cm^(2)。在低温环境下,环氧涂层主要因其热膨胀系数与金属基体存在较大差异,导致涂层与基体的体积变化出现差异,产生应力,从而失效。紫外环境改变了涂层表面的化学结构,导致涂层表面出现孔洞、裂纹等微观缺陷。结论在低温环境下,主要因物理因素的变化导致涂层失效。强紫外线环境破坏了涂层的交联结构,使得涂层的韧性下降、脆性上升,涂层表面产生了数量众多的微缺陷,并加速了涂层的失效。相较于低温环境,紫外辐照对基体与涂层界面结合强度的损害更明显,附着力明显降低。

Mechanistic Studies of Atmospheric Corrosion Behavior of Al and Al-based Alloys in a Tropical Marine Environment

Atmospheric corrosion behavior of pure Al 1050 A, 5A02 and 6A02 aluminum alloys exposed to a tropical marine environment for 4 years was investigated. Synergetic effect of Cl-deposition rate and time of wetness resulted in an abnormal increase in weight loss and a significant fluctuation in corrosion rate. Pitting corrosion occurred on the three metals. Pits on 5A02 alloy were easy to initiate and inclined to propagate laterally to form higher corrosion area and shallower corrosion pits, while pits on 6A02 alloy presented the opposite appearances. This was further confirmed by the cyclic polarization experiments.

典型防护涂层体系在南极大气环境中的失效行为研究

目的研究南极多种特殊环境因素对典型有机涂层失效产生的具体作用。方法以在南极中山站现场暴露1 a的环氧树脂类、聚氨酯类涂层体系为研究对象,通过光泽度测试、色差测试、附着力测试、SEM、EIS、FTIR等方法系统地研究涂层的失效行为,以及中山站环境因素的作用机制。结果在环氧树脂类涂层表面有肉眼可见的剥落、起泡、微裂纹和坑状损伤,表现出比聚氨酯类涂层更加明显的失光、色差、附着力损失、化学结构变化等;电化学测试结果表明,6种涂层的无划叉试样在暴露1 a后防护性能均有所下降,其低频阻抗模值(|Z|_(0.01 Hz))下降了约1个数量级。其中,环氧树脂类涂层的划叉试样表现出更差的防护性能,其|Z|_(0.01 Hz)最大下降了5个数量级,最低达到4.02×10^(4)Ω·cm^(2),同时聚氨酯类涂层的|Z|_(0.01 Hz)仍保持在10^(11)Ω·cm^(2)左右。红外测试结果表明,环氧类涂层的部分官能团发生了水解反应,而聚氨酯类涂层没有发生明显的化学结构变化。此外,环氧涂层的附着力损失率较高,最高达到77%。结论南极中山站的高湿度、高盐度、强紫外线、强风、低温等环境因素对涂层的失效起到了重要作用。

低温固化AMT–GO/EP复合涂层的制备及防腐性能研究

目的研究‒10℃下固化的复合涂层在常温和低温环境下的防腐性能。方法通过溶液共混法成功制备了2–氨基–5巯基–1,3,4噻二唑修饰的氧化石墨烯(AMT–GO),并将其作为填料添加到环氧树脂(EP)中,随后在‒10℃环境下进行固化,形成AMT–GO/EP复合涂层。同时,制备纯环氧涂层(纯EP)和氧化石墨烯增强环氧涂层(GO/EP)作为对照。通过盐雾试验、低温–盐雾交替试验、附着力测试和吸水率测试等方法研究了低温固化涂层的防腐性能。结果加入AMT–GO填料的环氧涂层在‒10℃的环境下经过72 h后可良好固化,形成更致密的交联结构,在6 d的中性盐雾试验后仍具备良好的防腐性能。该涂层的吸水率(2.77%)约为纯环氧涂层(5%)的一半,其附着力(5.53 MPa)大于纯环氧涂层的附着力(4.01 MPa)。结论AMT可以有效地改善氧化石墨烯在环氧涂层中的分散性,在环氧涂层中添加一定量的AMT–GO可以提高低温固化涂层的交联密度,有效阻碍了腐蚀介质的渗透过程,提高了涂层的防腐性能。另外,该涂层在低温–盐雾交替试验中仍保持十分优异的防腐性能。

山地传统村落水景观研究与优化设计

村落秉持着靠山而建、依水而居的原则,乡村水系影响着村落空间形态。文章从整合乡村水景观空间的角度切入,以浙江丽水的山地乡村箍桶丘村为研究对象,提出山地乡村水景观空间与乡村空间整合的策略,从整体空间、乡村公共空间考虑,将山地水景观规划融入到乡村景观的骨架和细节中,形成相互关联、共生的整体空间形态,使乡村风貌在生态、生产、生活3方面保持平衡,从传统乡村理水智慧中探讨更多发展思路。

失散23年后的团圆——南召县自然资源局驻龙王庙村第一书记马龙助人寻亲记

4月29日,在南召县自然资源局驻龙王庙村第一书记马龙的陪同下,郑双菊踏上阔别23年的探亲之路。在南阳市内乡县灌张镇岗头村,喜闻母亲归来的儿子、儿媳妇、孙女和老家的亲朋早早在村口迎接老人。在众人翘首以盼的等待中,马龙驱车缓缓驶进村子。汽车刚停稳,一行人便涌上来,郑双菊与其失联23年的儿子马涛、儿媳、孙女紧紧地簇拥在一起,喜极而泣,互致问候,动人的场景感染着在场的每一个人。

起落架用30CrMnSiNi2A钢表面Cd-Ti镀层在海水和盐雾环境中的腐蚀行为研究

目的探究水陆两栖飞机用起落架材料表面Cd-Ti镀层的环境适应性及其失效机制。方法通过采用热轧状态的起落架用钢30CrMnSiNi2A,表面经过喷丸处理后电镀Cd-Ti,然后进行钝化处理。选取平行试样进行浸泡盐雾试验,同时对镀层在长周期浸泡下的状态进行EIS测量,在4种pH条件下进行极化曲线的测量。通过激光共聚焦显微镜测量3D轮廓。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析表面成分和形貌。通过EDS进行能谱分析。结果在3D轮廓的测量中,Cd-Ti镀层表面粗糙度Ra=1.69 μm,镀层截面厚度约为11 μm。pH=3.0时,Cd-Ti镀层的腐蚀电位最正,腐蚀电流密度最大。Cd-Ti镀层表面主要存在Cd、CdO、Ti以及部分CdCO_(3)和CdO_(2)。长周期浸泡试验的EIS测试发现,随着浸泡时间的延长,Nyquist曲线发生改变,28 d后镀层表面存在一层致密的腐蚀产物膜,可以有效地阻挡腐蚀性介质进入镀层,在Nyquist图中表现为容抗弧增大。2种试验环境下的增重速率表明,在盐雾环境中,增重速率较快,这与表面生成更多的CdCO_(3)有关。结论Cd-Ti镀层在不同的环境中对材料都有较好的保护作用,能够在一定程度上防止基体腐蚀。

在闫道强精神的鼓舞下——南召县国土资源局见闻

让我们把关注的目光定格在2005年5月11日（《中国国土资源报》的一篇报道上。那篇文章的题目是——（《魂萦伏牛山——河南省南召县矿管站副站长闰道强追记》。

极地低温海洋大气环境下Ni-Cr-Mo-V钢腐蚀行为与室内外相关性研究

通过腐蚀失重、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等测试方法对Ni-Cr-Mo-V钢在室内加速试验和中山站户外暴露试验后的腐蚀行为进行了对比研究。结果表明:Ni-Cr-Mo-V低合金高强钢在极地低温大气环境下腐蚀速率为11.3μm/a,腐蚀产物由Fe_(3)O_(4)、γ-FeOOH、α-FeOOH和β-FeOOH组成,腐蚀产物中大量的β-FeOOH表明低温环境下生成的锈层保护性较差。低温大气腐蚀以均匀腐蚀为主,冻融循环引起试样表面的电解质浓度变化,导致了锈层下点蚀的形成。在冻融循环过程中,锈层中水分由于固液相变引起的应力变化以及锈层与金属基体热胀系数的不同导致了锈层开裂。

S420海工钢在不同海洋区带环境下的腐蚀行为研究

通过1 a的青岛海域实海暴露实验,结合失重法、宏观和微观形貌、三维形貌和腐蚀产物分析,开展了S420钢在大气、飞溅、潮差和全浸4个不同海洋区带下的腐蚀行为研究。结果表明:S420钢在潮差环境中腐蚀速率最高,大气环境下腐蚀速率最低。一方面,这主要归因于锈层具有持水能力,为阴极反应提供充足的水介质,另一方面,潮差环境的干湿循环使得表面薄液膜中Cl^(-)浓度增加,同时加速了氧的传质过程,促进了腐蚀阴阳极反应速率。腐蚀产物主要由γ-Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)以及α/γ-FeOOH组成。电解液层的持续存在有利于γ-FeOOH的形成,使其在潮差和全浸环境中占主导地位。充足的氧气和干湿循环促进了Fe_(3)O_(4)的生成,导致其在飞溅环境中以主要形式存在。S420钢在潮差环境下表现出最大点蚀深度和高点蚀体积的局部腐蚀特性。

西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO2在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO2则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg(OH)2发生反应生成含不同结晶水的Mg5(CO3)4(OH)2·xH2O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO2和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg(OH)2.

基于表面微结构复制与润湿性调控的水下仿生防污技术研究进展

海洋生物污损会对人类海洋活动和海洋工业产生诸多不利影响,传统使用有机锡或金属离子杀生剂的防污策略会导致环境污染与生态系统的破坏,大自然生物有机体所展示的天然抗粘附机制为绿色防污材料研发带来新的灵感。受生物表皮物理结构及仿生防污机制启发,本文从生物表皮微结构研究入手,综述了仿生微结构复刻与表面润湿性调控两种水下仿生防生物污损策略的研究进展,并展望其前景。

2024-T351铝合金在酸性NaCl溶液中SCC行为的电化学噪声检测

采用电化学噪声技术对2024-T351铝合金在酸性NaCl溶液中的应力腐蚀开裂过程进行检测,并通过对电流噪声信号进行时域和频域分析,研究裂纹尖端腐蚀行为以及裂纹萌生和扩展过程的电化学噪声特征,并得出裂纹扩展的判断依据。结果表明,在浸泡初期,电流噪声时频谱中的振幅较小,能量主要集中于高频段,表明电极表面主要发生了膜破裂-再钝化等快反应过程,裂纹处于萌生阶段。随着浸泡时间的增加,电流噪声中出现特征峰。此时,低频段能量逐渐增加,表明裂纹进入扩展阶段。通过对电流噪声信号进行小波分解,可以区分应力腐蚀开裂过程中裂纹萌生和扩展的不同阶段。