航空镁合金稀土化学转化技术

以"稀土盐"代替传统"铬酸盐"进行航空镁合金表面化学转化处理,用金相显微镜对稀土转化膜表面形貌进行观察,通过极化曲线和浸泡挂片试验对基体试样和膜层试样进行模拟腐蚀试验。实验表明,室温条件下,在3g/L CeCl3·H2O、5g/L KMnO4等物质组成的稀土盐转化液中进行化学转化处理,镁合金试样表面生成一层黄褐色转化膜,且该膜层具有很好的耐蚀性能。用化学热力学原理对稀土盐化学转化膜组成及膜形成过程进行分析,研究表明,稀土盐化学转化膜层的成分有MgO、CeO2、MnO2、Mg(OH)2和Ce(OH)4等物质。在稀土盐化学转化初期,试样增重率随时间快速增长,化学转化进行到30min时,试样增重率几乎不变。     

稀土钇及复合稀土对Al3Ti/7055复合材料微观组织的影响

采用熔体反应法,以Al - K2TiF6为反应体系,原位合成Al3Ti/7055复合材料采用X射线衍射仪、扫描电镜等试验手段,研究了合金元素Mg、稀土钇(质量分数为0.25％)及复合稀土(0.1％Y +0.15％Ce)对Al3Ti/7055复合材料微观组织的影响.结果表明:合金元素Mg对Al3Ti增强相的形貌、尺寸有重...     

PMMA/Ce(OH)3-Pr2O3/NanoG纳米复合材料的制备与表征

首次利用一种新方法(反胶束模板-原位聚合一步法)成功合成了聚甲基丙烯酸甲酯/Ce(OH)3-Pr2O3/石墨纳米微片复合材料.膨胀石墨在乙醇-水溶液中经超声处理制得石墨纳米微片,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为油相,稀土金属离子Pr3 ,Ce3 水溶液为水相,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(TCAB)自组装形成的反胶束为模板,制备了PMMA/Ce(OH)3-Pr2O3/NanoG纳米复合材料.产物用CHCl3分散,涂于载玻片上,制得纳米复合材料薄膜.并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进行了表征和分析.     

2024Al/Gr/SiCp复合材料耐热性能研究

研究了采用真空热压法制备的2024Al/Gr/SiC_p复合材料高温拉伸性能及长时间热暴露后的室温力学性能,同时对拉伸断口进行分析,探讨了SiC颗粒和石墨对材料耐热性能的影响.结果表明:2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料在200℃及以下热暴露时,复合材料的强度下降幅度较小,但基体合金的强度下降幅度明显比复合材料的大,这与增强相SiC颗粒与石墨提高了材料的耐热性能有关.在300℃热暴露条件下,2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料的力学性能快速下降.2024Al及其复合材料的高温拉伸性能随拉伸温度升高而下降,在200℃及以下温度抗拉强度较好,250℃及以上温度抗拉强度快速下降.高温拉伸和热暴露处理后的2024铝合金基体的断裂机制为韧性断裂,2024Al/Gr/SiC_p复合材料的断裂机制为基体韧性断裂及石墨断裂、SiC颗粒与界面分离的混合断裂机制.     

Ce对高铝青铜超音速等离子喷涂层组织结构的影响

将稀土Ce和高铝青铜粉体通过研磨混合,采用超音速等离子喷涂技术制备含稀土Ce的高铝青铜合金粉体涂层,采用XRD、SEM、EDS等手段对不同铈含量的高铝青铜合金粉体喷涂层表面组织、微观应力和界面元素扩散进行观察和分析,研究微量稀土元素铈对高铝青铜合金粉体涂层组织结构和界面元素扩散的影响.结果表明:粉体研磨后,铈粉以片状和碎块状方式粘结在高铝青铜粉体颗粒表面,并且出现微合金化现象.高铝青铜合金粉体的喷涂流动性和熔覆性随含铈量的增加而变大,涂层表面存在微观压应力,并随着含铈量的增加压应力呈现先降低后增加的趋势.随铈含量的增加,涂层合金与基体表面润湿性能增强,界面处Cu、Al元素贫化现象减弱.     

稀土对α-Al2O3／Al基复合材料组织与性能的影响

采用稀土固态混合法和稀土液相包裹法制备含稀土α-Al2O3/Al基复合材料,研究了稀土元素加入方式和稀土含量对α-Al2O3/Al基复合材料组织和性能的影响.结果表明,与固态混合法相比,液相包裹法制备的Al基复合材料具有较高的硬度和耐磨性,添加适量的稀土Ce对α-Al2O3/Al基复合材料组织性能起到较好的改善作用.     

AZ31B镁合金表面V/Ce转化膜层的耐蚀和导电性能的研究

以偏钒酸钠和硝酸铈为主盐,在AZ31B镁合金表面制备了V/Ce转化膜层。利用SEM、激光扫描共聚焦显微镜、XPS等技术对制备的膜层进行微观形貌观察与成分分析,进而探讨了成膜机理。结果表明:化学转化膜表面有着均匀网状微裂纹,并且在其上分布有球状颗粒。膜层物质主要由V、Ce和Mg的氧化物以及CeVO₄组成。采用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)评估了基体和转化膜层的耐蚀性。与AZ31B镁合金相比,转化膜层的自腐蚀电位提高了200 mV,腐蚀电流密度降低了两个数量级。EIS测试表明经过化学转化后,镁合金的阻抗值由裸体的2.2 × 102 Ω·cm2增加到1.6 × 103 Ω·cm2。此外,通过电导率仪和莫特肖特基（MS）曲线研究了涂层的导电性,结果表明膜层导电率为9.657 MS/m,具有N型半导体特性。其导电性和膜层成分的半导体特性有很大关系。     

用电化学交流阻抗法研究铝合金表面稀土转化膜

应用电化学阻抗谱（EIS）研究了铝合金表面稀土膜的成膜过程和机理,并通过测试极化曲线,比较了不同极化电位、不同pH值对层耐蚀性的影响,结果表明在铈盐溶液中可在铝合金表面成膜,与成膜过程相对应的EIS变化清楚地显示膜层的变化,转化膜层具有良好的耐蚀能力。     

Al_2O_(3p)和Gr_p对Al基复合材料磨损性能的影响

为研究Al2O3和Gr双相颗粒对Al基复合材料耐磨性的影响,采用粉末冶金法制备了不同Al2O3和Gr质量分数的Al基复合材料,利用X射线衍射仪、布氏硬度计、ML-10摩擦磨损机、扫描电镜等手段对样品的物相组成、硬度、磨损性、表面显微形貌进行表征.结果表明:随Al2O3的增加,样品的硬度逐渐增大.试样的耐磨性随Al2O3质量分数的增加先增大后减小,Al2O3的质量分数为9%的样品具有良好耐磨性.在润滑油下,试样的磨损机制主要为磨粒磨损.     

热镀铝锌层镧掺杂硅烷钝化膜的腐蚀性能

采用掺杂硝酸镧的硅烷(BTESPT)钝化液处理热镀铝锌层:室温(25℃)浸渍,120℃固化30min,在铝锌层上形成镧盐掺杂硅烷钝化膜.研究了热镀铝锌基体钝化后的结构、表面形貌与腐蚀性能.傅立叶变换红外光谱(FTIR)表明,掺杂硝酸镧的硅烷溶液与铝锌基体表面发生了化学键合作用,形成SiOAl与SiOZn网络结构的钝化膜,钝化膜中主要的有机基团种类与无掺杂剂硅烷膜无显著差别.SEM/EDS研究结果表明:掺杂硝酸镧的硅烷膜均匀、致密、无明显微裂纹,硅烷膜中主要含有C,O,Si,S,Al,Zn,La等元素.耐蚀性研究表明,掺杂硝酸镧的硅烷钝化能明显降低腐蚀电位和腐蚀电流密度,增大极化电阻,使其耐蚀性...     

Influence of oxidant KMnO4 on film-forming process of rare earth metal conversion coating on LY12 aluminum alloy

A Cu/Al galvanic couple was established to study the influence of the oxidant KMnO4 on the film-forming process of rare earth metal (REM) conversion coating on LY12 aluminum alloy. It is found that the galvanic couple simulative experiment accords with the actual immersion, and it can be substantially used to simulate the behavior of LY12aluminum alloy in the film-forming process. It is showed that the formation of the coating is quickened in CeCl3 solution containing KMnO4 compared with that not containing KMnO4. XPS results reveal that the coating formed on cathode is composed of oxide or hydroxide of Ce and Mn, so the mechanism of formation of REM conversion coating changes when KMnO4 is added.     

铝合金微弧氧化技术

介绍了铝合金的微弧氧化技术的研究现状,阐述了在电解液中高压脉冲电场作用下铝合金表面Ａｌ２Ｏ３陶瓷层于不同时间段的形成条件和生成机理,及与现行铝合金表面处理工艺相经可能应用的领域。     

铝合金表面铈转化膜组成结构及耐蚀性研究

采用X射线光电子能谱（XPS）、俄歇（AES）深度剖析等表面分析技术,并结合扫描电镜（SEM）和动电位极化实验研究了LY12CZ铝合金表面铈转化膜的形成条件、耐蚀性和组成结构。研究结果表明：当Ce3＋离子超过临界缓蚀浓度,开路电位下形成的铈转化膜比自然氧化铝膜具有更强的抗点蚀性。铈转化膜呈多层经构,其表层由结晶态的CeO2和无定形、非化学计量的nCe（OH）3mCe（OH）4组成     

铝合金表面有色钛/锆转化膜的成膜机理及性能

为了解决工业生产中钛/锆转化膜无色的问题,通过向含钛/锆的处理液中加入单宁酸及成膜促进剂,在铝合金表面制备了有色钛/锆转化膜.采用X射线能谱仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和电化学工作站对转化膜的形成过程、形貌、组织结构、耐蚀性等进行了分析.结果表明:在铝合金表面成功制备出了金黄色、耐蚀性优异的转化膜,其主要成分是Na3AlF6,其次是单宁酸水解产物的金属络合物以及少量Al2O3.3H2O、TiO2等;膜的形成可分为Na3AlF6晶体成核、生长和金属络合物的沉积3个阶段;转化膜的腐蚀电流密度由基体的5.894μA/cm2下降到0.283μA/cm2,耐蚀性明显提高.     

常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响

为了提高常温下Ce-Mn转化膜在铝合金表面的成膜速度和耐腐蚀性能,在室温、pH=2的Ce(NO3)3和KMnO4的混合溶液中分别添加H3BO3、Zr(SO4)2、NaF、HF、NaBF4和Na2ZrF66种添加剂,研究添加剂对Ce-Mn转化膜的影响.通过光学显微镜、涡流测厚仪、点滴腐蚀法、Tafel极化曲线和交流阻抗等研究了膜的金相组织、厚度及耐腐蚀性能等;同时,通过SEM和EDS研究了氟化钠对膜的形貌和成分的影响.结果表明:氟化钠是较佳的常温成膜促进剂,常温下9 min就能成膜,相对于无添加剂的Ce-Mn转化膜,膜厚增加2.3倍,耐点滴腐蚀时间延长2.0倍,腐蚀电流密度降低至原来的1/3,膜电阻提高3.9倍:添加NaF后膜的铈含量从5.14%提高到8.59%,锰含量从7.70%提高到14.42%.     

Ce对Cu-14Al-X合金涂层组织的影响

利用等离子喷焊技术,将含Ce的铝青铜合金粉末涂覆在45#钢表面,通过对熔覆层表面金相组织观察、XRD分析、表面EDS分析、界面金相观察、界面EPMA线分析和表面硬度测试,研究元素Ce对铝青铜粉末熔覆层组织和性能的影响.结果表明:元素Ce能够促进熔覆层硬质相(K相)的生成,使K相分布均匀,细化晶粒,减少其他元素的偏聚,提高熔覆层的表面硬度.     

铝合金基体上Al2O3基陶瓷涂层形成机理

为消除铝合金基体上制备陶瓷涂层过程中高温对基体性能的不利影响 ,寻求一种在较低温度下制备陶瓷涂层的方法。将含有一水硬铝石和添加物的浆液施于铝合金基体表面 ,借助于在铝合金表面和涂层内部发生的一系列化学反应而原位生成 Al2 O3基陶瓷涂层。通过研究一水硬铝石在不同温度条件下的热分解反应 ,分析了涂层形成机理 ,借助于X射线衍射、扫描电子显微镜等分析技术对涂层的物相、微观结构和结合机理进行了研究。结果表明 ,利用一水硬铝石热分解在铝合金基体上制备陶瓷涂层是可行的     

Ce对铝青铜合金粉体材料涂层微观组织结构的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉体(含Ce和不含Ce)涂覆在45等对熔覆层表面微观组织观察,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce在多元铝青铜粉末熔覆层中的分布及其对微观组织结构的影响.结果表明:稀土Ce在多元铝青铜合金粉体材料涂层中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒内...     

Preparation of Chromium Oxide Coatings on Aluminum Borate Whiskers by a Hydrothermal Deposition Process

IntroductionAluminum borate( 9Al2 O3 · 2 B2 O3 ,abbreviated to9A2 B) whiskers have been synthesized successfullyin potassium sulfate flux from aluminum sulfateand boric acid[13 ] .Since then this new material hasgained a great deal of attention owing to itssuperior properties such as low density,highspecific strength and low thermal expansioncoefficient.One of the applications of 9A2 Bwhiskers is to reinforce aluminum alloys to producelight and strong composites that can be used forthe fab…     

Q235与Zn-Al涂层的耐蚀性及退化过程研究

既有水工钢闸门的主要防腐方法是在钢基体上热喷涂金属涂层,本试验针对Q235裸钢、Zn-15%Al热喷涂涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行对比研究,并分析各自的腐蚀机理。结果表明:裸钢的腐蚀产物(FeOOH和Fe3O4)随浸泡时间的增加而增厚;Zn-15%Al涂层的腐蚀产物(锌和铝的氧化物及氢氧化物)具有自封闭性,保护基体,减缓腐蚀。裸钢与Zn-Al涂层在快速腐蚀试验中的腐蚀退化过程均呈非线性规律,与自然环境下钢闸门构件锈蚀退化过程相符。