液相烧结碳化硅陶瓷腐蚀行为的显微观察

研究了AlN-R2O3(稀土氧化物)液相烧结碳化硅陶瓷在HF、HCl、NaOH、KOH、K3Fe(CN)6等单独或混合液中的腐蚀行为。检测了试样腐蚀前后的失重,用扫描电镜观察了试样腐蚀前后的显微形貌。结果表明,室温或煮沸条件下试样在HF、HCl、NaOH、KOH强酸、强碱中主要表现为晶隙液相腐蚀,晶隙间的玻璃相被腐蚀掉后留下形似岛屿的SiC晶粒,晶粒紧密相接的晶界未受侵蚀。试样在酸中比在碱中的腐蚀程度重。室温下腐蚀进程缓慢,煮沸后腐蚀迅速;在K3Fe(CN)6液中基本不受腐蚀;而在K3Fe(CN)6与KOH的混合水溶液中主要以晶界腐蚀为主,该混合液能很好地将晶体边缘轮廓腐蚀出来。在强酸中试样失重先快后慢;在强碱中试样不失重或失重轻微。

FeCoCrMoCBY块体非晶合金在强酸介质中的耐蚀性能

采用静态浸泡法研究了Fe43.7Co7.3Cr14.7Mo12.6C15.5B4.3Y1.9块体非晶合金(BMG)在浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3以及王水中的腐蚀行为。研究表明该合金在强酸介质中具有优异的耐蚀性,在王水中浸泡236h的平均腐蚀速率仅为不锈钢的1/130。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分别对非晶合金在王水中腐蚀后的形貌和表面钝化膜的成分进行了分析。结果表明,合金的非晶态结构促使腐蚀过程中发生均匀腐蚀以及Cr元素在钝化膜中的富集是其具有强耐蚀能力的主要原因。

20钢整体热浸镀铝管束的腐蚀性能研究

采用便携式瞬时腐蚀速度测量仪,对20钢及其热浸镀铝件分别在酸性和碱性介质中测定年腐蚀速率并进行比较。结果表明,在pH=6的含氯离子的酸性NaHSO3腐蚀介质中,20钢的年腐蚀速率是热浸镀铝钢的8.7倍;在pH=9的Na2SO3.Na2CO3碱性腐蚀介质中,20钢的年腐蚀速率是热浸镀铝钢的6.3倍,证明热浸镀铝层既抗酸腐蚀又抗碱腐蚀。分析表明:热浸镀铝层具有抗腐蚀性能的主要原因是形成了稳定的Al2O3保护膜。

粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响

为了研究粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响,对不同粉煤灰掺量下碱激发矿渣砂浆在pH=1的盐酸环境中浸泡14 d、28 d和60 d后的外观、质量损失、腐蚀深度、抗压强度和耐蚀系数进行了研究,通过X射线衍射和化学滴定方法对其机理进行了分析。结果表明:碱激发矿渣砂浆在盐酸溶液中浸泡后表面被严重腐蚀,质量与强度损失均很大。粉煤灰的掺入使试块表面被腐蚀情况明显变好,质量与强度损失也明显减少,但粉煤灰的掺入会降低碱激发矿渣砂浆的强度,增大其腐蚀深度。XRD与化学分析的结果表明碱激发粉煤灰中可被盐酸溶出的物质含量较少,因而掺入粉煤灰可以提高碱激发矿渣胶凝材料的耐盐酸腐蚀性能。

MWCNTs/有机硅改性丙烯酸酯纳米涂料的制备及性能研究

以有机硅改性丙烯酸酯乳液为基体,经KH-570表面改性处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)为功能性填料,制备了MWCNTs/有机硅改性丙烯酸酯纳米涂料。通过不同的表征测试手段研究了纳米涂料的导热、耐酸碱腐蚀和附着力等性能。研究结果表明:改性MWCNTs的添加可显著改善纳米涂料的导热和耐酸碱腐蚀性能,同时使其保持优良的铅笔硬度和附着力;当w(改性MWCNTs)=4.0%(相对涂料总质量而言)时,涂膜的导热、耐酸碱腐蚀和力学性能均较佳。

碱矿渣—粘土复合胶凝材料抗硫酸盐及酸侵蚀性研究

放射性废物固化材料的耐蚀性直接影响废物固化体的安全性。研究了新型放射性废物固化材料———碱矿渣—粘土复合胶凝材料(AASCM)在SO42-离子浓度为202.50 mg.L-1Na2SO4、MgSO4溶液及pH值为3.60的CH3COOH-CH3COONa溶液中的侵蚀性能。结果表明,在Na2SO4溶液浸泡后,硅酸盐水泥(PC)样品的表面生成物为CaSO4.2H2O和三硫型水化硫铝酸钙(AFt),而AASCM、碱矿渣水泥(AASC)的表面生成物仅检测出CaSO4.2H2O相;在MgSO4溶液中浸泡后,其表面生成物除分别产生上述相应生成物之外,还有纤维状产物。AASCM中的富铝组分未导致AFt的形成。AASCM具有较硅酸盐水泥好的抗硫酸盐及酸侵蚀性能,与碱矿渣水泥相当。

微生物诱导矿化材料的耐腐蚀性能试验研究

本文通过电子显微镜扫描试验对新型微生物矿化材料的固化机理进行研究,并通过岩土力学试验对微生物诱导矿化材料的耐酸碱侵蚀能力进行试验评价。试验结果表明该材料在经历酸碱腐蚀过程中并没有改变其破坏形式,当酸碱腐蚀溶液浓度为4g/L时,7天腐蚀后,试样的酸碱腐蚀速度分别为0.25MPa/d和0.02MPa/d,表明试样抗碱腐蚀能力强于抗酸腐蚀能力,试验结果证实微生物诱导矿化材料是一种耐碱而不耐酸侵蚀的材料。

基于低品位凹凸棒石黏土的陶瓷膜支撑体制备

多孔陶瓷膜支撑体是陶瓷膜制备与应用的基础,是支撑膜层的关键因素,为陶瓷膜提供一定的机械强度和耐腐蚀性能。由于支撑体材质单一,原料不易烧结且造价成本高等原因,各国学者开始寻找一些新的、更廉价的原料(如硅藻土、粘土、高岭土、粉煤灰等)来代替氧化铝作为制备支撑体的原材料,并取得了一定的进展。本工作采用低品位凹凸棒石黏土制备多孔陶瓷膜支撑体,系统研究了原料配比、成型压力、烧结温度和添加剂对支撑体性能的影响。结果表明:凹凸棒石黏土中加入适量的氧化铝作为骨料,能够有效阻止支撑体在烧结过程中的过度收缩,使其收缩率由(30±0.12)%降低到(3.1±0.05)%,支撑体的机械强度和孔隙率大幅增加。支撑体孔隙率随造孔剂添加量增加而增大,机械强度随造孔剂添加量增加而降低。支撑体的机械强度随成型压力增加而变大,孔隙率随成型压力增加而减少。支撑体的机械强度随烧结温度的升高而增大,当烧结温度超过750℃时,凹凸棒石黏土结构开始坍塌,支撑体致密化开始形成,孔隙率显著降低。当凹凸棒石黏土含量为63%,氧化铝含量为29%,造孔剂含量为6%,干压压力为10MPa,烧结温度700℃时,支撑体性能最优,平均机械强度为(18.11±1.83)MPa,孔隙率为(45.94±0.49)%。

水性聚氨酯成膜剂对连续玄武岩纤维性能的影响

以聚醚醇与二异氰酸酯为主要原料、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水扩链剂合成了应用于连续玄武岩纤维浸润剂中主成膜剂的水性聚氨酯。采用激光粒度仪、热失重分析仪等表征了水性聚氨酯粒径大小、热力学性能等;用傅里叶红外光谱仪、万能试验机、扫描电镜等表征了浸润剂处理前后连续玄武岩纤维的表面化学元素组成、力学性能、表面形貌变化等。探究了MDEA质量分数(w(MDEA))对水性聚氨酯以及连续玄武岩纤维性能的影响,以及浸润剂处理前后的连续玄武岩纤维耐酸、碱性等。结果表明,当w(MDEA)=6.0%时,水性聚氨酯稳定性较好,浸润剂处理过的连续玄武岩纤维断裂强度提升了75%,耐酸、碱腐蚀性明显增强。

MgAl_2O_4透明陶瓷的耐腐蚀性能研究

采用高温焙烧法合成了高纯MgAl2O4纳米粉体,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备了MgAl2O4透明陶瓷。采用SEM等分析手段研究了MgAl2O4透明陶瓷在强酸、强碱及高温环境下的耐腐蚀性及其腐蚀行为。结果表明,MgAl2O4透明陶瓷在180℃沸腾的磷酸中耐腐蚀能力较差,陶瓷表面被破坏时间小于20 s;而在熔融NaOH中,MgAl2O4透明陶瓷的抗腐蚀破坏时间比在沸腾磷酸中的稍长。高温热侵蚀结果表明MgAl2O4透明陶瓷在低于1 200℃的大气环境中具有较好的耐热腐蚀能力,是优良的高温窗口材料。

新型耐磨钢ANM450在煤矿矿井水环境下的腐蚀磨损行为

对新研制的含Ti低合金耐磨钢ANM450和对比钢Hardox450进行组织、相结构及硬度研究。基于煤矿井下工况环境,模拟配制偏酸性、偏碱性和高矿化度3种模拟矿井水,并以去离子水作为对比,通过湿砂磨料磨损试验对2种耐磨钢的腐蚀磨损性能和机制,以及腐蚀对磨损的作用机制进行研究。研究结果表明:新型耐磨钢ANM450的组织为板条状马氏体,沿轧制方向弥散分布有TiC颗粒;在4种模拟矿井水中,新型耐磨钢ANM450的耐腐蚀磨损性能优于对比钢Hardox450,其中TiC颗粒起到细化晶粒和阻碍磨粒滑动的作用;在40、100、140 N 3种载荷下,新型耐磨钢ANM450的腐蚀促进磨损率都要高于Hardox450,这表明新型耐磨钢ANM450的腐蚀磨损交互作用大于Hardox450。

钒改性对铁基脱硝催化剂活性及抗碱性能的影响

通过引入V物种对二氧化钛负载的铁基催化剂进行改性,制备出了FeV/TiO_(2)催化剂,并与未改性的铁基催化剂进行比较,通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱测试(Raman)、比表面积测试(BET)、紫外-可见-近红外漫反射光谱测试(UV-Vis-NIR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)以及氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)等一系列测试对催化剂进行了表征。结果表明,引入V后的催化剂呈现出以FeVO_(4)为主相的状态,并存在大量的酸性位点而具有较强的表面酸性,Fe、V物种间的强相互作用大大提升了氧化还原性,因此催化剂低温活性得以显著提升且温度窗口大大拓宽。此外,催化剂的结构几乎不受碱中毒的影响,且在K中毒后仍能维持较强的表面酸性,具有良好的抗碱金属中毒性能。

纳米TiO_(2)硅氧烷含氟聚醚树脂复合涂料的制备及性能研究

在丙烯酸酯乳胶涂料中接枝聚全氟甲基异丙基醚、四甲基铵基笼型聚倍半硅氧烷和纳米TiO_(2)制备了纳米TiO_(2)硅氧烷含氟聚醚树脂复合涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪、配置能量色散谱仪的场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线荧光波谱仪等对复合涂料的形貌、结构、成分进行表征和测试。通过L_(9)(3^(4))正交试验设计得到最佳的复合涂料配方:80%丙烯酸酯+5g聚全氟甲基异丙基醚(相对分子质量3300)+2.0g四甲基铵基笼型聚倍半硅氧烷+0.8g纳米TiO_(2),纯净水作为100g复合涂料的补充溶剂。采用该配方制备的复合涂料耐强酸腐蚀效果最好。

碱矿渣水泥砂浆抗酸腐蚀性

本文使用水泥玻璃激发矿渣,研究了碱矿渣水泥净浆和砂浆在1%盐酸、1%乳酸、5%醋酸和5%硝酸锆溶液中的抗酸腐蚀情况。并用XRD鉴定了碱矿渣水泥的水化产物,用压汞法测定了碱矿渣水泥浆体的孔隙率和孔分布。

Ni3S2微纳米结构超疏水表面的制备及耐蚀性能

随着表面科学和仿生学的迅速发展,超疏水材料的制备和研究已成为当下研究的热点,其性能优异,具有十分广阔的应用前景。本工作采用水热反应法在泡沫镍基体上直接生长Ni3S2微纳米复合结构,经过十四酸修饰后获得性能优良的超疏水表面。实验探究了水热反应温度和反应时间对水滴在超疏水表面接触角的影响。研究发现,水热反应温度为180℃、反应时间为6 h的条件下获得的水热反应层表面的水滴接触角达到最大值160.28°。采用扫描电子显微镜观察超疏水试样表面的微观结构,发现在基体表面生长了一层交错排列的锥状结构。利用X射线衍射仪和能谱仪对水热反应层表面进行物相及表面化学成分分析发现,与泡沫镍基体相比,水热反应层表面除了存在Ni相外还形成了新的Ni3S2相。对获得的超疏水试样进行性能测试,发现利用该方法制备的超疏水材料具有良好的耐酸碱性和耐电化学腐蚀特性。

预处理铝灰制备微晶玻璃及性能研究

以经过"水洗"预处理除去可溶性盐后的铝灰为主要原料,采用熔融法在1550℃制得基础玻璃,在780℃形核3 h及880℃晶化3 h处理后,得到了主晶相为钙长石,副晶相为橄榄石和尖晶石的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系列铝灰渣微晶玻璃。采用XRD、DTA、SEM、物化测试等分析方法研究了水洗后铝灰含量对试样析晶行为、显微组织形貌和密度等性能的影响。研究表明微晶玻璃试样无吸水性,致密度良好,硬度随着铝灰含量的增加而增大,随着铝灰含量的增加,耐酸腐蚀性能逐渐降低,耐碱腐蚀性能则逐渐增强。

氰酸酯树脂/纳米氧化铜复合材料制备及性能

将无机纳米氧化铜(CuO)粒子加入氰酸酯树脂(CE),以有机锡(DBTDL)实现自由基引发,定量加入环氧树脂(E–54)制得CE/CuO系列复合材料。测试了复合材料的力学性能、导热性能和耐酸碱腐蚀性能,讨论了复合材料性能得以改变的原因。结果表明,无机纳米CuO粒子的引入,有利于CE基体树脂的聚合,无机纳米CuO粒子含量为10.0%时,复合材料差示扫描量热峰顶温度由286.3℃降至223.6℃,下降21.9%;无机纳米CuO粒子质量分数为6.0%时,复合材料弯曲强度达到165.36 MPa,较纯CE基体树脂提高了95.34%,复合材料冲击强度达14.18 kJ/m^(2),较纯CE基体树脂提高了62.24%;随无机纳米CuO粒子含量的增加,复合材料导热性能得以改善,当无机纳米CuO粒子含量为10.0%时,复合材料热导率增大10.24倍;无机纳米CuO粒子引入量为7.0%时,复合材料强碱腐蚀率为0.155%,比纯CE基体树脂下降38.0%;复合材料强酸腐蚀率为0.072%,比纯CE基体树脂下降60.4%。

氰酸酯树脂/纳米三氧化二钬复合材料的制备及性能

将纳米三氧化二钬(Ho_2O_3)粒子加入氰酸酯(CE)树脂中,以二月桂酸二丁基锡(BDTL)和环氧树脂为引发剂,通过原位聚合制得CE/Ho_2O_3复合材料,测试了复合材料浇铸体板材的力学性能、耐酸碱腐蚀性能。结果表明,当纳米Ho_2O_3粒子质量分数为0.2%时,复合材料弯曲强度最高,较纯CE树脂提高了84.6%;当纳米Ho_2O_3粒子质量分数为0.3%时,冲击强度最高,较纯CE树脂提高了55.2%,且耐酸腐蚀性能最佳;纳米Ho_2O_3粒子质量分数为0.4%时,耐碱腐蚀性能最佳。通过观察浇铸体板材冲击断面微观形貌的变化,分析了复合材料浇铸体板材韧性得以提高的原因。当纳米Ho_2O_3粒子质量分数为0.3%时,实现了对CE树脂的增韧改性,并优化了树脂基体的耐酸碱腐蚀性能,复合材料的弯曲和冲击强度分别为148.7MPa和13.5kJ/m2,比纯CE树脂提高了76.4%和55.2%,酸、碱腐蚀率分别为0.09%和0.12%,比纯CE树脂降低了50%和52%。

柔管泵用管材耐腐蚀性能的研究

本文就柔管泵用橡胶管材耐腐蚀性能进行了试验研究,所得结果可作为选用柔管泵橡胶管材的依据。硫酸、盐酸用 EPDMF3和 EPDMF2为好,碱液用乙丙橡胶,而硅橡胶不耐酸碱不好用。

耐腐蚀温度传感器的研制

一种新研制的耐腐蚀温度传感器。采用了最新的技术在不锈钢外壳喷上特殊的SEBF防腐涂料。这种温度传感器在工业生产使用过程中表明,它不容易被工业中含有酸性的、碱性的、盐的化学成分所腐蚀,延长了传感器的使用寿命。它比铜、铜镀镍、铜镀铬、不锈钢外壳的传感器使用时间长。解决了传感器被腐蚀的问题。这种传感器无毒。