金属及其二元合金镀层耐蚀性能的理论研究

本文用EHMO法研究了铁、镍、锌金属及其二元合金镀层的耐蚀性能,结果表明:金属表面形成氧化膜后能使金属的最高占有轨道能量降低,金属失去电子的能力减弱,相当于使电极电位正移,因而使金属抗氧化能力提高。这个结论支持了现有的耐蚀理论。计算结果可说明锌镀层与镍镀层具有较好的耐蚀性能的实验事实。对于二元合金,解释或预示铁镍、锌铁和锌镍等合金镀层有比单元金属较好的耐蚀性能。     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

电化学和光谱法研究镍镀层表面肉豆寇酸配合物膜

用加速化学和电化学腐蚀实验（LSV）研究了一系列有机缓蚀剂在镍镀层表面形成的配合物膜的耐蚀性，结果表明，肉豆寇酸在镍镀层表面形成的膜耐蚀效果最佳。采用XPS和AES研究了配合物膜层的结构与性能，以及在金属表面的成键特征和波谱变化，探讨了配合物膜的组成、性能、结构、化学状态和形成机理。配合物膜由镍的氧化物和镍的肉豆寇酸配合物组成，其中Ni和O分别呈＋2、＋3和-2价。     

镍基合金C276在超临界水中的腐蚀行为

研究镍基合金C276在550~650益/25 MPa超临界水中的腐蚀特性。采用腐蚀增重、扫描电镜、能谱和X射线衍射方法分析材料的氧化动力学、氧化膜形貌、合金元素分布和组织结构。结果表明,C276合金在超临界水中以均匀腐蚀为主,其腐蚀增重服从抛物线生长规律。当温度由550益升高到600益时,材料的腐蚀增重大约升高到3倍;当温度进一步升高到650益时,材料的腐蚀增重反而下降。 C276合金表面氧化膜分层不明显,氧化膜的主要成分为( Ni,Fe) Cr2 O4,同时其表层离散分布着大量的NiO氧化物颗粒。 C276合金表面氧化膜的保护性能主要取决于氧化膜内Cr含量,Cr含量越高其结构越致密,从而保护性能也越好。     

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.     

镍镀层材料表面硬脂酸配合物膜的电化学和光电子能谱研究

通过加速化学和电化学腐蚀实验(LSV)比较了长链脂肪酸和杂环化合物等一系列有机缓蚀剂在镍镀层材料表面形成的配合物膜的耐蚀性,结果表明,硬脂酸在镍镀层材料表面形成的膜耐蚀效果最佳.用光电子能谱(XPS和AES)研究了配合物膜层的结构和性能,以及在金属表面的成键特征和波谱变化,探讨了配合物膜的组成、化学状态和缓蚀机理.硬脂酸分子中COO-中的氧原子与镍镀层表面发生界面反应形成硬脂酸配合物膜,膜由镍的氧化物和镍的硬脂酸配合物组成,其中Ni和O分别呈 2、 3和-2价,配合物膜的结构可表示为Ni-硬脂酸/NimOn/Ni,各元素的相对原子百分浓度(A.C.%)分别为Ni65.6%、C23.5%、O10.7%,该膜层厚度约为12.5nm.     

热处理对化学镀Ni-Mo-P合金耐蚀性能的影响及其机理

对于经200～700℃热处理的化学镀Ni-Mo-P的合金镀层，测试了其在5%NaCi溶液中的腐蚀性能。结果表明，随温度的提高，合金的自腐蚀电位均正向移动。腐蚀速度随温度的提高，呈现先升后降的变化趋势。经200～600℃热处理，都将使合金的耐蚀性有不同程度的下降。合金结构中晶格和相的变化，保护性氧化膜的生成，以及合金与基体间Fe-Ni-Mo-P扩散层的形成等，分别对合金耐蚀性能变化起了重要作用。     

Cu基合金的高温化学稳定性研究现状

随着现代科学技术的快速发展,对金属材料高温服役性能的要求也越来越高,不仅要有良好的机械性能,同时还要具有较高的化学稳定性即抗高温氧化能力。实际上金属的高温氧化是一极其复杂的过程,影响这一过程的因素很多,而高温腐蚀研究又在能源、动力和石油化工等工业发展中具有重要的作用。综述了目前国内外有关Cu基合金高温氧化行为研究的现状,分析了纯金属Cu、二元单相和双相Cu基合金以及三元Cu基合金的高温氧化机制,比较了它们高温氧化行为的差异,探讨了组元间固溶度、相的组成以及添加组元等因素对合金表面形成规则、连续致密且具有保护性外氧化膜的影响机制,这些对于进一步研究合金高温氧化机理,寻找更加完善的防护措施以及发展新型耐高温材料等方面都具有重要的意义。     

锆合金腐蚀与防护研究进展

锆合金以其优异的核性能和生物相容性被广泛应用于民用发电反应堆、核动力航空母舰、核潜艇、空间飞行器的结构材料以及医用材料，在苛刻环境下服役的锆合金同样面临腐蚀失效的风险。由于材料本身服役环境的特殊性，使得锆合金腐蚀研究的模拟测试难度加大，诸多疑问难以得到有效解答。锆合金的腐蚀形式包括均匀腐蚀、疖状腐蚀、应力腐蚀以及微生物腐蚀，其腐蚀也受材料成分、热处理工艺、表面粗糙度、氧化膜成分、溶液的pH值、辐照、热流水化学环境以及温度等因素的影响，防护措施包括涂层和缓蚀剂等方式。为进一步改善锆合金的耐蚀性能，未来可从以下几方面展开研究：1)锆合金基体中固溶元素的浓度；2)第二相元素类型、晶粒尺寸及分布；3)氧化膜的生长机制；4)细菌附着方式和生物被膜生长行为等。     

非铁基材料化学镀镍基合金

采用化学镀的方法在钨振子、PVC表面沉积镍基合金。为获得钨振子与镀层同较强的结合力，通过采用不同预处理、热处理方法来完成。实验表明，用以双氧水为主的混合液预处理，Ni-P合金镀层结合力最佳；在保护性气氛中热处理，可大大增强镀层与基体结合力。PVC表面用氯化钯活化可得到导电性良好的镍基合金镀层。     

铝合金中温直接化学镀镍

为了实现铝合金在中温(70℃)条件下直接化学镀镍,在化学镀液中加入活化剂(含氟化合物),并对主配合剂进行调整.适宜浓度的活化剂可以加快化学沉积镍的速度,改善镀层的综合性能;氨基乙酸为主配合剂,能明显改善镀层的耐蚀性能,提高了镀层腐蚀电势,降低腐蚀电流,增强镀层的抗色变性能;在含有2g.dm-3 KF和8g.dm-3氨基乙酸的镀液中化学镀镍,能得到综合性能良好的Ni-P镀层.     

AM60镁合金上两种化学镀镍方法及镀层耐蚀性比较

研究了两种在AM60镁合金上化学镀镍的方法,结果表明，在硫酸镍为主盐的溶液中和在碱式碳酸镍为主盐的溶液中，在AM60镁合金表面均可沉积出化学镀镍层．从硫酸镍溶液中沉积出的Ni-P合金镀层与从碱式碳酸镍溶液中沉积的镀层相比，磷含量更高，晶粒更为细小，镀层更均匀致密．动电位极化曲线测试结果表明，两种镀层自腐蚀电位均接近-0．4V（SCE），硫酸镍体系化学镀镍层钝化区间更为明显，耐蚀性能更为优异．     

化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层在弱酸性介质中耐蚀性研究

以紫铜为基体,采用化学镀制备了非晶态Ni-P,Ni-Sn-P镀层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等对镀层的结构、微观形貌及元素组成进行分析.通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、开路电位监测及室内加速腐蚀试验,研究两种镀层在pH=5.5,w_(NaCl)=3.5%,以及pH=5.5,wS=20%的土壤介质中的耐蚀性能.结果表明,化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层的自腐蚀电流密度是裸铜的4.5%和1.2%,两种镀层在酸性腐蚀介质中具有比金属铜更好的耐蚀性,并且化学镀Ni-Sn-P镀层耐蚀性优于Ni-P镀层.两种镀层的自腐蚀电位均负于铜.     

碳纳米管的制备及其在纳米复合镀层中的应用研究

利用化学气相沉积法制备碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs),分析了气源、催化剂及温度等因素对CNTs形貌和纯度的影响.利用化学复合镀技术制备了Ni P CNTs纳米复合镀层,并研究了镀层的摩擦性质及电化学性质.研究结果表明:与Ni P镀层相比,Ni P CNTs纳米复合镀层的耐磨性及耐腐蚀性均有较大程度的提高.     

纳米碳管化学复合镀层组织、沉积机理及性能

了进一步提高Ni-P镀层的耐腐蚀磨损性能,采用化学镀的方法,使纳米碳管与Ni-P合金共沉积在45#钢表面,分析了复合镀层的沉积过程、组织结构,研究了纳米碳管复合镀层的腐蚀及磨损性能。研究表明：复合镀层中纳米碳管与Ni-P以化学键结合,Ni-P-CNTs复合镀层具有较优异的耐腐蚀磨性能。     

非晶态Ni－P合金与TiC微粒复合镀的研究

利用复合电镀技术，制备了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金基ＴｉＣ复合镀层．测定了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层和（Ｎｉ－Ｐ）－ＴｉＣ复合镀层的表面形貌、结构、硬度以及耐磨性．研究了ＴｉＣ微粒对镀层的弥散强化作用．结果表明，与非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层相比，（Ｎｉ－Ｐ）－ＴｉＣ复合镀层的硬度和耐磨性均超过了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层．     

电源参数及KF和SiC纳米颗粒对ZK60 镁合金微弧氧化膜的影响

对ZK60镁合金在硅酸盐体系、不同的电源参数情况下进行微弧氧化研究.通过实验分析,得到如下结果:微弧氧化时间对膜层的耐蚀性能有较大的影响.当膜层生长到一定厚度后,耐蚀性随微弧氧化时间的延长而变差;当电流较小时,膜层均匀,孔洞较小,当电流增大时,膜层粗糙,孔洞变大,并且容易产生裂纹;KF对镁合金微弧氧化膜层的生成有很好的促进作用,当加入KF为12g/L时,膜层厚度较没加KF增加一倍多,耐蚀性也得到很大提高.当F-浓度过高时,生成的膜层粗糙,而且容易脱落.在电解液中加入纳米SiC颗粒对微弧氧化膜层的厚度和耐蚀性无明显影响.     

化学镀Ni-P复合耐磨镀层的研究进展

化学镀Ni-P镀层具有良好的耐蚀性,但耐磨性不佳,通过引入纳米或微米粒子可以提高其耐磨性。本文综述了近几年来国内外在颗粒增强复合镀层、稀土增强复合镀层和减摩复合镀层方面的研究进展,并指出了Ni-P复合耐磨镀层在基础研究中的主要发展方向。     

稀土元素对Ni－P合金电刷镀层耐蚀性的影响

研究了稀土对电刷镀Ｎｉ－Ｐ合金耐蚀性能及组织的影响，浸泡实验和极化曲线表明：在镀液中添加一定量的稀土能显著改善镀层耐蚀性能，Ｘ射线、透射电子显微镜及能谱表明：稀土元素具有促进Ｎｉ－Ｐ合金形成非晶组织的作用，并提出了稀土促进非晶化的可能机理。