铝合金表面特性与微弧氧化膜层生长过程的相关性

利用扫描电镜(SEM)、X线光电子能谱仪(XPS)和IM6e电化学工作站等分析手段,探讨沉积层阻抗与微弧氧化膜层生长过程的相关性。研究结果表明:溶质离子参与沉积层的形成,并使其物质组成、微观结构以及阻抗产生较大差异,进而影响起弧时间和起弧电压;起弧后陶瓷层生长将依赖于基体铝向氧化铝的转变而使样品表面阻抗增大,有微量溶质离子被动参与成膜;铝合金表面预制备膜在起始阶段即增加样品的绝缘性,其种类和阻抗对微弧氧化起弧和生长过程影响均较小。     

微弧氧化对7050铝合金腐蚀行为的影响

采用微弧氧化(MAO)技术在7050铝合金表面制备了陶瓷膜层,运用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征陶瓷膜微观结构,采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了微弧氧化膜对7050铝合金在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响.结果表明:微弧氧化膜层由表面疏松层与内部致密层组成,表面疏松层主要由Al2O3组成,内部致密层由氧化铝与铝烧结而成.微弧氧化膜层可以有效抑制7050铝合金表面的腐蚀萌生及明显降低腐蚀速率,且使7050铝合金的应力腐蚀敏感性出现显著下降.     

纳米级晶种预涂层法Silicalite-1型沸石膜合成及其结构分析

在大孔-αA l2O3陶瓷管载体上采用晶种预涂层法在澄清溶液体系中水热合成了S ilica lite-1型沸石膜,用SEM和XRD表征了晶种、晶种涂层后载体和成膜后沸石膜的结构、晶形变化、晶相结构等成膜情况,并初步考查了两种不同温度(130℃和160℃)下生长成膜的结构变化.结果表明:制备的晶种呈椭球形、晶粒小(约100 nm)而均匀、纯度高,适合作晶种涂层成膜;所用载体孔径大而不均匀、表面粗糙而不平整,但经晶种涂层后表面可形成一层厚度均匀、光滑的晶种层,再水热晶化时有利于成膜,所得膜连续、清晰无裂缺,载体、晶种层和沸石膜层之间相互结合紧密;连续晶种层改善了载体表面的性能,有利于连续S ilica lite-1沸石膜的形成;合成温度不同,沸石晶粒在载体表面生长的方向不同,所形成的膜微观结构也不同.该合成方法能适合其他不同类型沸石膜的制备.     

石墨纤维增强铝基复合材料表面稀土成膜过程

采用含稀土Ce盐的化学溶液浸泡工艺在石墨纤维增强铝基(Gr/Al)复合材料表面制备无毒、无污染稀土耐蚀膜层,并对不同时间稀土Ce盐在Gr/Al复合材料表面的成膜情况进行研究.铝基体和石墨纤维表面均覆盖稀土膜层,此类稀土膜呈现"干泥"状,覆盖于Gr/Al复合材料表面.EDS面扫描结果表明:Al、O、C、Si、Ce和Mg是组成膜的主要元素;成膜30 min,稀土Ce质量分数达14.44%;成膜120 min,稀土Ce质量分数增加到47.48%.通过对其成膜过程进行研究,提出了膜层微裂纹的形成机制,其电化学成膜机理符合"微阴极成膜机理".由于稀土转化膜的存在,腐蚀过程中析氢和吸氧反应均受到抑制,同时还抑制阳极反应的发生.     

铜表面离子液体膜的制备及其抗蚀性能研究

本论文用浸渍法在铜表面制备了1-氨丙基-3-甲基咪唑离子液体膜,借助电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线技术研究了膜层在3.5wt.%NaCl溶液中的抗腐蚀性能,实验结果表明咪唑离子液体膜对铜有一定的保护作用,延缓了基体的腐蚀进程。     

非离子表面活性剂对聚砜超滤膜结构和性能的影响

非离子表面活性剂作为添加剂加入聚砜超滤膜的铸膜液中，测定膜的纯水通量与对不同相对分子质量的聚乙二醇溶液的截留率，用电镜对膜面进行结构分析。结果表明，表面活性剂对膜的支撑层基本无影响，但改变了膜的表层结构。表面活性剂的亲水性强，所成膜的孔径大，分布变宽；反之，所成膜孔径小，分布窄。对加入表面活性剂的铸膜液的表面张力与凝胶速度等进行测定，研究其在成膜过程中的作用，证明表面活性剂主要改变了铸膜液的凝胶速度，并建立了凝胶过程的关联式。     

纳米级品种预涂层法Silicalite-1型沸石膜合成及其结构分析

在大孔α—Al2O3陶瓷管栽体上采用晶种预涂层法在澄清溶液体系中水热合成了Silicalite-1型沸石膜，用SEM和XRD表征了晶种、晶种涂层后载体和成膜后沸石膜的结构、晶形变化、晶相结构等成膜情况，并初步考查了两种不同温度（130℃和160℃）下生长成膜的结构变化．结果表明：制备的品种呈椭球形、晶粒小（约100nm）而均匀、纯度高．适合作晶种涂层成膜；所用载体孔径大而不均匀、表面粗糙而不平整，但经品种涂层后表面可形成一层厚度均匀、光滑的晶种层，再水热晶化时有利于成膜．所得膜连续、清晰无裂缺，载体、晶种层和沸石膜层之间相互结合紧密；连续晶种层改善了载体表面的性能。有利于连续Silicalite—1沸石膜的形成；合成温度不同，沸石晶粒在载体表面生长的方向不同，所形成的膜微观结构也不同．该合成方法能适合其他不同类型沸石膜的制备．     

铝合金表面稀土铈耐蚀膜

采用线性极化技术对在铝合金表面生成稀土耐蚀膜的２１种工艺进行了筛选，考察了溶液浓度、温度、时间和ｐＨ值等工艺因素对成膜耐蚀性的影响。电化学测试结果表明，表面生成稀土耐蚀膜后铝合金的耐蚀性得到了显著改善，稀土耐蚀膜的存在既抑制了腐蚀的阴极过程，又抑制了阳极过程，氧，铈，铝是组成膜的３种主要元素。     

硅烷水解时间对Q235钢表面VTES膜层耐蚀性的影响

利用硅烷溶液水解的方法,在Q235钢表面制备了乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)膜,利用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化法研究了用不同水解时间的硅烷溶液制备的乙烯基三乙氧基硅烷膜在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性能.结果表明,用水解8天的硅烷溶液在Q235钢表面制备的乙烯基三乙氧基硅烷膜层,腐蚀过程中阳极和阴极反应受到抑制,耐蚀性能最佳;与原始Q235钢比较,腐蚀电流密度减小近3个数量级,极化电阻Rp提高近2个数量级,低频阻抗值提高至少3个数量级.     

自修复材料在钢球磨损表面成膜的机理分析

采用GCr15钢球与自修复材料在球磨机球磨,采用扫描电子显微镜观测球磨时间对自修复材料在金属表面成膜的过程;研究了不同能量条件下自修复材料对金属表面成膜的影响．试验结果表明：随球磨过程的进行,钢球表面由于碰撞摩擦出现大量划痕,表面粗糙度增加;但随球磨时间的增加,钢球表面逐渐吸附自修复材料,在球磨过程中的碰撞及摩擦能量作用下,自修复材料在钢球表面形成一层均匀的膜层．φ12．7mm钢球在球磨过程中速度快,碰撞摩擦产生的能量高,表面成膜均匀致密,而φ6．0mm钢球形成的自修复膜层存在一定数量的显微孔洞;同时对自修复材料在球磨过程中的相结构变化及自修复膜层的成分进行了分析．在此基础上,对自修复材料的自修复机理进行了探讨．     

热喷涂铝涂层在3.5%NaCl溶液中阻抗谱随温度变化规律的研究

利用浸泡法以及电化学阻抗谱研究了铝涂层在3.5%NaC l溶液中不同温度下涂层电阻的变化。实验结果表明:铝涂层氧化膜对腐蚀介质的隔离能力随溶液温度升高而减弱,涂层电阻随着溶液温度的升高而降低。     

Electrochemical impedance spectroscopy study on the corrosion of the weld zone of 3Cr steel welded joints in CO_2 environments

The welded joints of 3Cr pipeline steel were fabricated with commercial welding wire using the gas tungsten arc welding(GTAW) technique. Potentiodynamic polarization curves, linear polarization resistance(LPR), electrochemical impedance spectroscopy(EIS), scanning electron microscopy(SEM), and energy-dispersive spectrometry(EDS) were used to investigate the corrosion resistance and the growth of a corrosion film on the weld zone(WZ). The changes in electrochemical characteristics of the film were obtained through fitting of the EIS data. The results showed that the average corrosion rate of the WZ in CO2 environments first increased, then fluctuated, and finally decreased gradually. The formation of the film on the WZ was divided into three stages: dynamic adsorption, incomplete-coverage layer formation, and integral layer formation.     

航空Al-Cu-Mg合金剥落腐蚀行为

采用TEM、电化学等分析方法和手段,对在剥落腐蚀溶液中浸泡不同时间的Al-Cu-Mg合金的剥蚀敏感性及电化学阻抗(EIS)进行研究,分析剥落腐蚀的动力学过程. 实验结果表明,2524-T4态合金具有良好的耐剥落腐蚀性能,高Cu含量的第二相粒子是影响合金剥蚀行为的主要因素,合金浸泡2 d后才可见明显的点蚀,浸泡4 d后局部出现剥蚀现象. 根据EIS及EIS等效电路的拟合分析合金的剥蚀行为,发现其动力学过程主要由点蚀的诱导形成、点蚀发展及轻微的剥蚀形成三个阶段组成,而腐蚀的界面反应依次经历氧化膜的溶解、表面腐蚀产物的形成、吸附及脱落的一系列过程.     

AM60B镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀行为

在硅酸盐体系中对AM60B镁合金进行微弧氧化处理,采用循环伏安(CV)法、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究膜层在3.5% NaCl介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:AM60B镁合金经微弧氧化处理后,膜层耐蚀性得以显著提高.相比低电压下的膜层,高电压下获得膜层微孔略大,但微孔数量明显较少,厚度显著增加,这使得膜层在整个腐蚀过程中呈现了极强的电阻性和优异的耐蚀能力,甚至测试结束时腐蚀介质仍未渗透至膜基面,而低电压下处理得到的膜层,腐蚀介质已渗透至膜基面且侵蚀了基体.     

冷轧钢表面硅烷膜的制备及耐蚀性能研究

文章采用浸涂技术,在不同方式预处理的冷轧钢板(CRS)表面制备γ-氨丙基三甲氧基硅烷膜,通过电化学方法和SEM研究硅烷膜在质量分数为3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能及冷轧钢腐蚀前后的形貌变化。结果表明,浸涂前分别采用质量分数均为0.10%CeCl3溶液和NaOH溶液(特别是CeCl3溶液)对冷轧钢表面进行成膜前预处理,均有利于冷轧钢表面形成均匀致密的硅烷膜,使冷轧钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度明显降低,腐蚀反应的极化电阻明显增大,耐蚀性能明显提高。经SEM测试表明,腐蚀前后冷轧钢表面硅烷膜的形貌几乎不变。     

新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为

采用电化学交流阻抗谱,极化曲线以及浸泡腐蚀实验研究了Cu含量变化对高速列车用6005A铝合金电化学腐蚀行为的影响.结果表明:在商用6005A铝合金基体中添加适量的Cu元素,可有效提高氧化膜的致密性.当添加Cu质量分数为0.4%时,轧制态6005A铝合金电化学交流阻抗图谱中腐蚀反应电阻Rct值较大,双电层电容Q2值较小,极化曲线出现了较宽电位范围的阳极钝化区.但合金自腐蚀电流小幅增加,显示合金局部耐蚀性下降.在质量分数为3.5%NaCl溶液中进行的浸泡实验显示,随着浸泡时间的延长,自制6005A铝合金依次发生点蚀、晶间腐蚀和剥蚀.合金表面氧化膜致密性是影响材料抗腐蚀能力的主要因素.     

6005 A铝合金的表面损伤对其耐海水腐蚀性能的影响

以6005A铝合金商品实际产生的表面少缺陷、多缺陷试样,以及作为比较的完全去除商品表面膜的人工磨制的三种不同表面状态试样为研究对象,研究铝合金商品表面的实际损伤对其耐海水腐蚀性能的影响及其腐蚀电化学行为.通过场发射扫描电镜和激光共聚焦扫描显微镜对具有不同表面状态的6005A铝合金表面形貌和粗糙度进行了表征,表明铝合金商品实际产生的表面缺陷主要为划伤,体现在随着表面缺陷的增多,表面粗糙度Ra明显增大,表面粗糙度Ra大小可以定量描述表面损伤的严重程度.6005A铝合金在NaCl质量分数3.5％的模拟海水溶液中发生全面腐蚀和点蚀,表面缺陷越多,粗糙度越大,耐蚀性越差;电化学测试结果表明,表面缺陷越多,粗糙度越大,腐蚀电位越低,腐蚀电流密度越大,耐蚀性越差.6005A铝合金表面损伤对其耐海水腐蚀性能产生影响的原因为:表面损伤造成铝合金商品原表面膜被破坏,表面缺陷越多,粗糙度越大,表面膜的破坏和表面塑性变形越严重,铝元素会因为被活化而迅速溶解,有着更高的腐蚀速率,而缺陷较少表面有较为均匀致密的氧化膜,对基体有着较好的保护性.     

PAT-PBMA复合膜的制备及其耐腐蚀性能

导电聚合物膜在金属耐蚀材料方面有着巨大的应用前景。采用化学氧化聚合法将聚氨基噻唑[poly(2-aminothiazole),PAT]从水溶液原位沉积到近单分散的聚甲基丙烯酸正丁酯[poly(n-butyl methacrylate),PBMA]乳胶粒子上,成功制备了PAT包覆的PBMA复合乳胶粒子,随后通过溶液浇铸法制备了PAT-PBMA复合膜。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectoscopy,FT-IR）等测试手段对复合粒子的外观形貌和化学结构进行了分析。并通过X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy,EIS）对PAT-PBMA复合膜的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：PAT在碳钢腐蚀反应中具有良好的阳极保护和抑制电荷转移的能力,使PAT-PBMA复合膜的耐腐蚀性能明显优于纯PBMA膜。     

铝板表面锆化陶瓷膜的结构及性能

采用锆化工艺在铝板表面制备了陶瓷膜,用扫描电镜和能谱仪分析了陶瓷膜的组织形貌和元素成分,用电化学法研究了陶瓷膜的耐蚀性能,用附着力测定仪测试了陶瓷膜的涂装附着力性能以及用中性盐雾实验研究了涂层体系的耐盐雾性能.结果表明:铝板表面的陶瓷膜为无色的纳米膜层,主要由Zr,Si和Al的氧化物组成;锆化陶瓷膜的的耐电化学腐蚀性能优异,与环氧树脂漆或聚氨酯漆的附着力均为1级;整个涂层体系可通过600 h的中性盐雾实验.锆化陶瓷膜可以用作铝板的漆前打底膜,有望替代污染较重的磷化处理工艺.     

Influence of silane coupling agent on the conversion film forming of galvanized steel treated with cerium salt

The influence of silane coupling agent on the film forming of galvanized steel treated with cerium salt was studied by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the corrosion resistance of conversion films was analyzed by electro interstitial scanning (EIS). The results show that silane coupling agent KH-570 has significant influence on the compactness and homogeneity of cerium conversion films, and the process of film forming is promoted by increasing the content of tervalent and tetravalent cerium oxide. The impedance value of the cerium conversion film, especially modified with KH-570, is greater than that of the base metal, which reveals that it is necessary to add silane coupling agent to the film-forming solution in order to improve the corrosion resistance of the conversion film.