AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜

利用交流脉冲方法在AZ91D铸造镁合金表面成功实现阴、阳极微弧电沉积陶瓷膜,并使用SEM和xRD等手段对陶瓷膜的厚度、组织形貌、成分、结构和耐蚀性作了相应研究分析.结果表明,应用交流脉冲方法不仅能够在AZ91D铸造镁合金上实现阴、阳双极微弧电沉积陶瓷膜,同时在阴、阳极陶瓷膜中电沉积有稀土元素Ce.通过比较动电位扫描极化曲线和交流阻抗分析发现阴、阳极微弧氧化处理后AZ91D镁合金的耐蚀性得到显著提高.     

脉冲电沉积Cu-Co合金镀层及其性能

采用铂片做阳极,在不锈钢基体上采用脉冲电沉积法制备Cu-Co合金镀层,通过与直流镀层相比较,对脉冲镀层的耐蚀性、耐高温性、硬度以及组织结构进行研究.结果表明:脉冲镀层的耐蚀性、耐高温性明显优于直流镀层,硬度也较直流镀层高.SEM和XRD分析结果显示,脉冲镀层较直流镀层表面更平整,组织更致密,晶粒尺寸也更小.此外,研究占...     

钕对镁合金电偶腐蚀电流密度及分布的影响

气体保护条件下,通过向镁合金熔体中加入Mg-Nd中间合金的方法制备出不同稀土Nd含量的改性镁合金Mg-9Al-1Zn-xNd(AZ91Nd).采用电偶腐蚀、腐蚀电化学、X射线光电子谱(XPS)等方法研究了AZ91Nd镁合金在电偶腐蚀过程中的电流密度和分布的变化规律.电化学分析表明,在腐蚀过程中,镁合金腐蚀产物膜中含有一定量的Nd2O3,提高了AZ91Nd镁合金的自腐蚀电位和极化阻抗.腐蚀实验表明,Nd能够降低镁合金电偶腐蚀电流密度,促进电偶腐蚀电流在阳极表面均匀分布,抑制了局部腐蚀,提高了镁合金的抗电偶腐蚀性能.AZ91Nd耐蚀性提高的主要原因在于:Nd2O3提高了腐蚀产物膜的致密性导致合金的腐蚀电位和极化阻抗增加.     

工艺因素对脉冲电沉积Ni-P合金镀层组织及性能的影响

采用脉冲电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-P合金镀层.通过扫描电镜(SEM)观察、显微硬度测试和沉积速率计算,探讨了脉冲频率、镀液温度和占空比等工艺因素对Ni-P合金镀层组织和性能的影响.结果表明:在脉冲频率1 500Hz、占空比0.2和镀液温度50℃的工艺条件下,可以获得沉积速率较快、显微硬度较高和组织细小均匀的高磷非晶态Ni-P合金镀层.     

镁合金表面超疏水性的构建及耐腐蚀性分析

为了改善传统镁合金表面较差的耐腐蚀性能,对镁合金表面依次进行硫酸刻蚀处理和电沉积处理,并采用扫描电子显微镜、接触角测量仪和电化学测试系统研究其表面形貌、疏水性和耐腐蚀性的变化.扫描电子显微镜的结果表明,硫酸刻蚀-电沉积法在镁合金表面构建了一种微米-纳米多级复合结构,降低了表面能.接触角测量结果表明,制备的镁合金表面水滴静态接触角可达160°,显示出优异的超疏水性和低黏附性.电化学测试结果表明,与未处理的镁合金表面相比,硫酸刻蚀-电沉积法制备的镁合金表面的腐蚀电位提高了95 mV,对应的腐蚀电流密度和腐蚀速率均降低了1～2个数量级,表面腐蚀程度明显降低,说明这种镁合金表面具有良好的耐腐蚀性能.     

电沉积纳米晶体电催化电极的制备及性能

利用恒电流电沉积的方法从含有糖精,温度为50～60 ℃,pH＜3的瓦特槽中用直流和脉冲的方式制备纳米晶体镍、镍-钴合金电催化析氢电极.X衍射、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析结果表明此类金属(Ni)或合金(Ni-Co)表现出很强的(111)织构;该晶体为纳米晶体,其中含有少量硫;由电沉积纳米晶体制备成的电极在1 mol*L-1硫酸中比常规的金属Ni或电沉积粗晶镍有较强的电催化活性、稳定性和耐蚀性.     

Fe2+浓度对20号钢表面电镀Fe-Ni合金镀层的影响

采用电沉积技术在20号钢表面制备了Fe--Ni合金层,考察了镀液中Fe2+浓度对合金镀层沉积速度、镀层成分、相结构、镀层显微硬度和耐蚀性的影响规律,并探讨了耐蚀机理.实验结果表明:电镀Fe--Ni合金可获得纳米晶结构,随镀液中Fe2+浓度增加,镀层中含铁量增大;镀层显微硬度的变化与Fe原子在Ni晶格中有序固溶程度有关;Fe--Ni合金镀层的耐蚀性均优于20号钢,当镀液Fe2+浓度为0.01 mo.lL-1时,获得镀层具有最佳的耐蚀性.随镀层中铁含量增加,具有钝化特性的高含Ni的Fe--Ni相含量减少,耐蚀性下降,但该相纳米结构显著细化,加速钝化可提高耐蚀性,这一对矛盾导致镀层耐蚀性与铁含量间没有明显的变化规律.高孔隙率也是耐蚀性下降的原因之一.     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.     

镁合金表面制备硅掺杂类金刚石膜的性能研究

将无铬化学转化新工艺与射频等离子化学气相沉积（PECVD）技术相结合,先在镁合金表面生成一层多孔结构、附着力高的化学转化膜作为过渡层,再采用PECVD技术低温沉积一层硅掺杂类金刚石（Si-DLC）薄膜复合涂层。扫描电子显微镜和拉曼光谱图分析证实,获得的薄膜由sp2和sp3键杂化的碳硅氢化合物呈层状堆积而成,薄膜均匀、平整致密;制备的薄膜为典型的类金刚石结构。原子力显微镜直观地观察到,掺杂硅的类金刚石薄膜比未掺杂的平整致密。当硅含量达到20%时,得到的DLC薄膜最为平整致密,无铬化学转化膜层均被含硅的DLC薄膜覆盖。性能测试实验表明,将化学转化膜作为中间过渡层并采用PECVD沉积含硅的DLC薄膜明显提高了镁合金基体与其的结合强度,同时也大幅度提高了镁合金的耐磨、耐高温和耐蚀性。     

镁合金新型电镀工艺研究

研究了一种镁合金表面直接电镀镍的新工艺.采用脉冲电流法预镀镍,再采用脉冲电流或恒电流方法电沉积镍,可在镁合金表面获得结合力、防护装饰性能优良的镍镀层.采用记时电位和动电位扫描方法研究了镁合金的直接电镀镍行为,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对镀层的微观形貌和结构进行分析.结果表明:镁合金表面经脉冲电流法预镀镍后,表面形成了稳定的薄层镍镀层,可为后续电镀镍合金提供性能良好的镀层基底;后续镀液中的促进剂具有提高电流效率、促进镀层沉积的作用.镁合金直接电镀工艺所得镀层具有非晶态结构,均匀、致密,耐蚀性能优异.     

小电流镀铜对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性的 影响

研究了小电流镀铜封孔对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性能的影响.AZ31镁合金阳极氧化后,在传统的镀铜液中进行阴极小电流处理.SEM、EDS和XRD分析结果表明,阴极小电流处理后,在阳极氧化膜的多孔层中发生了铜的沉积.在质量分数为3.5% NaCl水溶液中测试的极化曲线表明,AZ31镁合金阳极氧化后进行小电流镀铜处理,可以提高自腐蚀电位,降低自腐蚀电流密度,使耐蚀性能得到显著提高.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

AZ91D镁合金表面环保型钙系磷化膜的制备及其耐蚀性

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金的表面制备了均匀致密的钙系磷化膜,其中磷化液配方中不含铬、氟及亚硝酸盐等对环境有害的离子.通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了磷化时间及温度对磷化膜结构和相组成的影响.结果表明：磷化时间为20 min,磷化温度为40℃时,所得到的磷化膜的致密性和均匀性较好.与空白基体相比,经磷化处理后的镁合金在3.5 ％NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高.     

超重力法制备的LDH涂层对镁合金耐蚀性的提升作用

采用超重力法在旋转填充床（RPB）中制备富马酸根与柠檬酸根复配插层的层状双氢氧化物（LDH）浆液,然后进行水热处理,在AZ31镁合金表面生长出富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对LDH粉末进行表征,利用X射线光电子能谱仪（XPS）对AZ31镁合金表面的LDH涂层进行表征,结果证明成功制备出富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层。使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察LDH涂层的外观形貌,通过电化学试验测试了生长LDH涂层的AZ31镁合金的耐腐蚀性能,结果表明,采用超重力法制备的含有富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层表面生成完整、致密的覆盖层,几乎看不到簇立状的LDH片。与共沉淀法相比,使用超重力法制备的LDH涂层,其动电位极化曲线拟合出的腐蚀电位更大,腐蚀电流密度更小。在3.5% NaCl溶液中浸泡96 h后,采用超重力法制备的含有富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层的阻抗值R_ct为56.69kΩ·cm²,大于仅浸泡1 h的采用共沉淀法制备的不含富马酸根与柠檬酸根插层的LDH涂层（R_ct为49.45kΩ·cm²）,表明超重力法制备的LDH涂层表现出更好的耐腐蚀性。     

Preparing Ca-P coating on biodegradable magnesium alloy by hydrothermal method: In vitro degradation behavior

Magnesium alloys are potentially attractive biodegradable materials.However,their rapid corrosion rate limits their biomedical application.To slow down the rate of biodegradation,a protective calcium-phosphate coating was formed on a magnesium alloy substrate by a hydrothermal method.Scanning electron microscope results showed that the coating consisted of two layers with different crystalline characteristics.The loose outer layer showed a prism-like crystal structure,while the compact inner layer is a dense ultra-fine regular di-pyramid-like structure with an average grain dimension of ～200 nm.The compositions of the inner layer and outer layer were calcium-deficient hydroxyapatite (Ca-def HA) and dicalcium phosphate (DCPa),respectively.The coating adhered well to the substrate with a thickness of about 15 m.Immersion in Hank’s solution indicated that the coating could significantly improve the degradation properties of magnesium alloy.The pH of the solution containing the coated samples increased much more slowly than the untreated control.After 8 d immersion,the uncoated sample had corroded seriously while the coated sample was much less corroded.The Ca/P atom ratio in both the layers of the coating increased and the coating was still protecting the substrate.The two layers of the coating corroded differently because of differences in solubility.The outer layer was more severely attacked and many holes were formed on the surface,the inner layer suffered less attack.In addition,a growth of precipitate on the inner layer was observed,indicating that surface bioactivity was improved by the coating.Thus,magnesium alloys coated with a Ca-P coating prepared by a hydrothermal method are promising candidate biodegradable biomaterials,and further investigation of in vivo degradation behavior is suggested.     

镁合金表面化学镀镍工艺

为了在镁合金表面得到保护性镀层,通过实验研究了镁合金化学镀Ni的镀液组成及不同参数对镀速的影响.盐雾实验测定了镀层的耐蚀性,结果表明镀层具有较好耐蚀性;热震实验和弯曲实验测定了镀层的结合力,结果表明镀层与基体具有良好的结合力;镁合金的以上性能和镀层的硬度表明,经过这种工艺处理的镁合金,能满足一般工业对其性能的要求.     

55%铝—锌—1.6%硅合金镀层的耐蚀性能

在盐雾试验（ＮＳＳ、ＡＳＳ）、曝气试验、浸泡试验和缝隙腐蚀试验的基础上,通过与锌镀层和铝镀层的对比,研究了５５％Ａｌ－Ｚｎ－１．６％Ｓｉ合金镀层的耐蚀性能．镀层中富锌相的存在,导致缝隙腐蚀中的自催化酸化闭塞电池难以形成,因而该镀层的耐缝隙腐蚀性能优于铝镀层;在其他试验条件下,由于镀层表面富铝相占较大面积,使得镀层的耐蚀性高于锌镀层,接近于铝镀层．钝化处理后各镀层耐蚀性均有显著提高．     

铝合金表面电镀镍的耐腐蚀性能

在铝合金表面电镀镍,考察镀液温度、电流密度和镀液pH值等因素对镀层耐蚀性能的影响,获得最佳电镀条件下的镍镀层.选择3.50%NaCl溶液作为腐蚀介质,采用稳态阳极极化曲线法研究镀层的耐蚀性能.用SEM和XRD研究镍镀层在腐蚀前后的微观结构和表观形貌的变化.结果表明镀镍的最佳工艺条件为温度50℃、电流密度30mA/cm2、镀液pH值3.82.XRD测试表明镍镀层的结构为立方晶系,晶面择优取向为(111),腐蚀前后晶面择优取向不变,但(111)晶面的织构系数由35.35%增至61.73%,说明低指数晶面(111)具有较好的耐蚀性能.SEM测试表明最佳条件下制备的半光亮镍镀层均匀致密,具有较好的耐腐蚀性能.     

钴对热浸镀锌层耐腐蚀性的影响

通过5 wt%NaCl溶液浸泡腐蚀实验和电化学极化实验测量了热浸锌镀层的腐蚀速率和极化曲线,采用光学显微镜、扫描电镜SEM观察了镀层腐蚀后表面的显微组织,初步探讨了腐蚀机理.研究结果表明:锌浴中加入钴的合金镀层抗腐蚀能力要强于纯锌浴镀层;在盐水腐蚀溶液中,锌镀层能够阻滞腐蚀保护基体的主要原因,是牺牲阳极锌和在镀层表面形成了一层由ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2组成的钝化膜;当锌浴中添加适量钴元素后,在镀层中会形成富钴层,可以阻碍镀层的腐蚀,也有利于稳定腐蚀初期生成的Zn(OH)2或ZnCl2.4Zn(OH)2,降低腐蚀电流,提高镀层的耐腐蚀性能.