高铬镍不锈钢钝化膜及其耐腐蚀性能

高铬镍不锈钢是湿法磷复肥生产装备中常用的材料 ,它能够经受得住工况介质腐蚀磨损的双重作用 ,是因为在其表面能形成耐腐蚀和具有自愈能力的钝化膜 .采用 XPS和 AES对钝化膜的组态和元素分布进行分析 ;运用 X衍射对钝化膜的结构进行了测试 ;并结合静态与动态的电化学性能对高铬镍不锈钢钝化膜进行了研究 .结果表明 :钝化膜主要是由 Cr、Mo、Fe的氧化物 Cr2 O3、Mo O3、Fe O、Fe2 O3等复合组成 ,所形成的是非晶态膜 ,Ni和 Cu是在膜下的富集 ,增加了膜的稳定性 .     

锌镀层铬酸钝化膜的俄歇电子能谱研究

本文用俄歇电子能谱法研究锌镀层铬酸钝化膜的组成随深度的变化。结果表明:钝化膜层和中间层的厚度分别约为0.2微米和0.14微米;钝化层的组成基本上是均匀的,主要含有Cr和O元素;绿色钝化膜表面的S,P,N,Cl等杂质只存在于膜层的外表面。     

304不锈钢在模拟压水堆一回路水中高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了氯离子浓度和溶解氧对304不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.动电位极化曲线结果表明,氯离子浓度主要影响高电位下的二次钝化效应,低电位下影响效果不明显,结合X射线光电子能谱对氧化膜元素成分的分析发现二次钝化效应与氧化膜中Fe/Cr元素含量比密切相关.电化学阻抗谱和扫描电镜结果表明,随着氯离子浓度增加,氧化膜阻抗逐渐降低,表面外层氧化物颗粒和间隙逐渐增大,耐腐蚀性能降低.随着溶解氧含量的升高,304自腐蚀电位逐渐升高,钝化电流密度降低,钝化区间缩小,表面氧化膜阻抗逐渐增加.     

磁控共溅射法制备Zn_(1-x)Cr_xO薄膜及其结构性能

本文采用磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备了Cr掺杂ZnO薄膜,通过改变Cr溅射功率,从而改变Cr的掺杂量.介绍了Zn1-xCrxO薄膜的制备方法,分别用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对不同Cr溅射功率的一系列薄膜的结构,成份、元素含量及价态等性能进行了分析.结果表明,Cr溅射功率为20 W的样品,具有最好的c轴择优取向,Cr以+3价形式掺入薄膜中,Cr3+替代了部分Zn2+.     

Cr8Ni2合金耐蚀钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的钝化行为

应用动电位极化、电化学阻抗谱与电容电位法等方法研究了Cr_8Ni_2合金耐蚀钢筋在不同pH值(13.5~9.0)模拟混凝土孔溶液中的钝化行为.结果表明:在相同pH值下,随着钝化时间延长,合金耐蚀钢筋钝化不断强化,3 d后钝化趋于稳定;随着pH值下降,合金耐蚀钢筋钝化并未弱化,反而显著增强,表明新型合金耐蚀钢筋在较低p H下亦能保持良好致钝性能.采用XPS分析合金耐蚀钢筋钝化膜组成结构,分析结果表明:合金耐蚀钢筋钝化膜为双层结构,外层主要为Fe_3O_4,Fe_2O_3及FeOOH(Fe(OH)_3),内层为Cr_2O_3和CrOOH(Cr(OH)_3).随着环境溶液pH值降低,合金耐蚀钢筋钝化膜Fe氧化物含量逐渐减少,而铬氧化物含量明显增大,低pH值下高含量Cr氧化物维持了合金耐蚀钢筋钝化膜良好稳定性和优越耐蚀性,从而使耐蚀钢筋钝化强化.     

锌镀层铬酸钝化膜的X光电子能谱研究

本文用X光电子能谱(XPS)研究氰化镀锌层和D-I锌酸盐镀锌层钝化膜的组成。结果表明;上述两种锌镀层钝化膜的XPS图完全相同,试样存放七个月无影响;对谱图的Cr峰和O峰进行展开分析,从而确定彩虹钝化膜的组成为5Cr_2O_3·4CrO_3·xH_2O,绿色钝化膜的组成为5Cr_2O_3·2CrO_3·yH_2O_3不同的钝化膜试样含水量的差别较大,可能由于制作条件未严格控制所致。     

Cr／C复合镀层的制备及其力学性能研究

采用磁控溅射技术,以溅射石墨靶为C元素主要来源的方法制备了不同碳含量的Cr/C复合镀层.研究了碳含量对镀层相结构及元素存在状态的影响,并考察了碳含量变化后镀层硬度,韧性,结合强度等力学参量的变化.结果表明:该方法制备的Cr/C镀层中碳化物相主要是Cr3C2.随着碳含量的增加,镀层由晶态向非晶态结构过渡;镀层中的碳化物相也相应减少;镀层的硬度则随之而上升,韧性则下降.碳含量为75.08%的镀层结合强度最差.碳含量为42.37%,51.93%表现出较好的综合力学性能.     

NiFe2O4铁氧体薄膜溅射产额的蒙特卡罗模拟

通过蒙特卡罗方法,运用SRIM程序,模拟了Ar+轰击NiFe2O4铁氧体靶材的过程,研究了不同入射能量及角度Ar+轰击NiFe2O4靶材引起的溅射产额。结果表明:离子垂直入射时NiFe2O4中各元素的溅射产额和出射原子能量都随入射离子能量的增大而增大;各元素产额的比率在低能离子入射时,变化较大,但能在较大的入射离子能量范围内保持相对稳定的值;离子斜入射时,随着入射离子角度增加,各元素的溅射产额先增大,后减小,并在77°左右达到最大值;离子入射角度变化时,并不严重影响各元素之间产额的比率,且组分比率能在较大的离子入射角度范围内保持相对稳定的值。     

钙处理对铝镇静钢中非金属夹杂物变性效果的影响

通过对LF前—LF后—中间包—连铸工艺生产40Cr钢各环节系统取样,以及电子显微镜对夹杂物的形貌、尺寸及组成的分析,发现40Cr铸坯中含有大量CaO(CaS)-Al2O3-MgO类复合夹杂.采用Factsage计算得到的CaO-CaS-Al2O3三元相图对钙处理后CaO(CaS)-Al2O3夹杂形成过程进行了理论计算;并对实际发现的CaO(CaS)-Al2O3-MgO类复合夹杂物的面扫描分布进行描边处理,探讨了该类夹杂物的组成和形成过程.经Factsage理论计算发现,CaO-CaS-Al2O3三元相图中液相区各成分质量分数为CaO 32%～58%、CaS 0%～5%以及Al2O342%～65%,钙处理后CaO含量有逐渐增加,CaS含量有逐渐减小趋势.结合夹杂物的面扫描分布发现,CaO(CaS)-Al2O3-MgO类复合夹杂物的组成为xCaO·yAl2O3+mMgO·nAl2O3+Al2O3+CaS,钙处理后Ca能够使Al2O3变性为CaO-Al2O3,但同时夹杂物中也有很高的CaS成分,随着钙处理的充分进行,CaS将由内及外向CaO-Al2O3逐渐转变.     

氧离子注入对氧化钒薄膜电学特性影响的研究

采用直流磁控溅射方法在Si3N4/Si衬底上淀积了一层55nm的氧化钒薄膜,随后对氧化钒薄膜分别进行不同剂量的O+和Ar+注入.O+具有非常强的化学活性,能够钝化各种电子材料中的缺陷状态,而Ar+作为一种惰性离子,主要是作为一种对比来研究离子轰击对氧化钒的影响.利用四探针测试设备、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼分析(Raman)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)以及X射线衍射仪(XRD)等表征方法来分析离子注入前后氧化钒薄膜性质的变化.实验结果表明,低剂量的O+或Ar+注入都能够使氧化钒的电阻温度系数(TCR)值上升,TCR值分别达到了-2.57%/K或-2.51%/K.而高剂量的O+或Ar+注入反倒会使氧化钒的TCR值和方块电阻(Rsq)值急剧下降.分析发现低剂量O+注入前后薄膜的表面形貌和价键没有发生明显变化.研究表明低剂量O+注入后载流子跳跃导电的激活能上升了,从而导致TCR值上升.     

304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜组成和结构性能

采用X射线光电子能谱 (XPS)和交流阻抗法 (EIS)研究了 304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜的组成和性能。研究结果表明：在闭塞区溶液中 304不锈钢表面钝化膜的外层主要为CrO₃、CrCl₃、CrOOH、Fe₂O₃、γ-FeOOH、Fe(OH)₃、CrO^2-₄ 、Cr(OH)₃、NiCl₂ 、FeCl₂ 和FeCl₃；溅射 3min时膜内层主要为Cr₂O₃、CrO₂ 、FeCl₂ 、FeCl₃以及少量的FeO。Cl^-吸附在钝化膜表面，破坏了钝化膜的完整性，改变了钝化膜的结构性能。     

镍基合金CMSX-4在3.5wt.% NaCl溶液中的腐蚀行为

研究二代镍基合金CMSX-4在质量分数为3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为,对该类合金在海洋性环境条件下的应用具有深远意义。通过动电位极化方法研究室温条件下镍基合金CMSX-4在3.5 wt.% NaCl溶液中的电化学行为,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）对合金表面阳极腐蚀产物进行微观形貌观察及成分分析。研究表明,CMSX-4合金具有一定的钝化能力,钝化区间比较宽广;在镍基合金CMSX-4表面上形成的腐蚀产物可大致分为两层,表层主要由Ni （OH）₂、Cr （OH）₃、Co （OH）₂和Al （OH）₃等氢氧化物组成,内层主要分布着NiO、Al₂O₃、CoO、Cr₂O₃和CrO₃等氧化物及组成合金基体的各种金属;由Ni （OH）₂和Cr （OH）₃等氢氧化物组成的腐蚀产物膜外层能够在腐蚀介质和金属之间产生较好的屏蔽效果;构成腐蚀产物膜内层的NiO、Al₂O₃、Cr₂O₃和CrO₃等氧化物有利于产物膜内层与外层之间建立一定的空间电荷区,对稳定腐蚀产物内层有很大帮助。研究表明CMSX-4合金在海洋性环境中具有一定的耐蚀性能。     

409L不锈钢中镁铝尖晶石夹杂物的生成研究

基于409L不锈钢VOD生产实际,分析了Al脱氧条件下MgO.Al2O3复合夹杂物的组成形态;同时采用热力学计算方法得出1873K时MgO,MgO.Al2O3和Al2O3的平衡相图,研究了MgO.Al2O3夹杂物生成与转变的热力学条件.结果表明,钢水中的尖晶石复合夹杂物中的MgO.Al2O3相呈非晶态结构,夹杂物尺寸在5μm左右.生产过程中,当钢水中Al的质量分数控制在0.04%,w(Mg)≥1.3×10-8时,钢水中即可生成MgO.Al2O3夹杂物;w(Mg)≥9.7×10-7时,MgO.Al2O3开始转变成为MgO夹杂.     

自蔓延熔铸法制备CuCr合金及表征

采用自蔓延熔铸法制备出CuCr合金.分别考察了反应物配比对合金成分、添加剂CaF2对合金试样宏观形态、不同铸模对合金试样微观结构以及铸模预热温度对合金试样的影响.实验结果表明:反应物的理想配比为w(CuO):w(Cr2O3):w(Al)=100∶140∶160;添加剂CaF2降低了渣的熔点并强化了渣金分离效果;金属铸模中合金冷却速度比较大,所得合金试样的结晶晶粒较细;采用石墨铸模浇注时,提高铸模的预热温度可改善合金的质量,当预热温度为500℃时,可以得到致密的CuCr合金.     

SnF2标准生成Gibbs自由能的测定

采用LaF3单晶(掺杂)作为固体电解质,在多次抽空充氩气的操作箱内,将Pb,Sn磨细过筛,按照4∶1的比例分别将Pb,PbF2,Sn,SnF2混合并压成片·Pb PbF2为参比电极,Sn SnF2为工作电极,银丝为电极引线组成工作电池·电池的结构为:(+)Ag|Pb,PbF2|LaF3单晶(掺杂)|Sn,SnF2|Ag(-)·用高阻数字电压表准确测定了电池在293 15～353 15K范围内的电动势·以两种PbF2标准生成Gibbs自由能数据和电池电动势为基础,计算得到SnF2标准生成自由能同温度的关系·电池电动势测量的实验误差远远小于PbF2标准生成Gibbs自由能数据中所给定的误差,采用两...     

烧结矿粘结相的熔化特性

以高碱度烧结矿中的铁酸盐粘结相为研究对象,考察了粘结相的熔化特性随粘结相组成的变化规律.通过试验探讨了不同nCaO∶nFe2O3以及不同的w(Mg),w(MgO2),w(SiO2)和w(Al2O3)铁酸盐粘结相的熔化特性.结果表明,nCaO∶nFe2O3=1∶1时,粘结相的熔化温度最低,熔化时间最短;添加MgO粘结相的熔化温度升高,熔化时间变长;当w(SiO2)或w(Al2O3)为3%时,粘结相的熔化温度最低,熔化最快.     

铸造镍基高温合金K35的氧化动力学

用静态增重法研究了K35镍基铸造高温合金的800℃氧化动力学·结果表明,K35合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级·利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析确定K35合金氧化膜组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO·TiO2·由于钛氧化物的存在,在高温氧化期间,K35合金发生了内氧化·     

LF炉合成精炼渣成分优化

通过建立二次回归正交设计模型,考察了合成精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO2),Al2O3和CaF2质量分数对LF深脱硫效果的影响.结果表明,当渣中w(FeO)为0.5%,w(MgO)为9%时,随渣中w(CaO)/w(SiO2)增加,脱硫率均先增大后减小.当w(CaO)/w(SiO2)不同时,Al2O3和CaF2质量分数对脱硫效果的影响程度不同,主要原因是渣中有效CaO含量变化引起的.随渣中w(FeO)降低和渣量增加,脱硫率明显增大.实验优化的最佳脱硫渣系组成为w(CaO)/w(SiO2)=9~11,w(Al2O3)=27%~29%,w(MgO)=9%,w(CaF2)=8%~10%,w(FeO...     

铁酸钙粘结相自身强度的研究

以烧结矿中的铁酸钙粘结相为研究对象,考察了粘结相自身的抗折、抗压强度随粘结相组成的变化规律.实验考察了不同n(CaO)∶n(Fe2O3)(摩尔比)以及MgO,SiO2和Al2O3含量对铁酸钙粘结相的抗折、抗压强度的影响规律.结果表明,n(CaO):n(Fe2O3)=1∶2时,粘结相的抗折、抗压强度最高,添加MgO使粘结相抗折、抗压强度下降,适量的SiO2(w(SiO2)<3%)能提高粘结相的抗折、抗压强度,但随Al2O3含量的增加,粘结相的抗折、抗压强度下降.     

铝合金表面高耐磨自润滑硬质阳极氧化膜的制备

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加0,5,15和25mL/L的PTFE乳液,在2024铝合金表面制备了PTFE复合硬质Al2O3氧化膜.利用扫描电镜、硬度计和摩擦磨损试验机等手段,对制备氧化膜的组织结构与性能及其复合机理进行了研究.结果表明:随着PTFE添加量的增加,氧化膜的厚度由没有添加PTFE样品的42μm增加到了51μm;硬度呈现先增加后降低的趋势,硬度最高为417HV.当PTFE乳液的添加量为25mL/L时,磨损时的失重量为7mg,是没有添加PTFE颗粒样品的三分之一.磨损时复合在氧化膜中的PTFE与对摩擦件接触时可形成润滑膜层,在保持高硬度的同时降低了摩擦系数,提高了膜的耐磨和自润滑性能.