陶瓷内衬复合钢管的耐腐蚀性能评定

在综合国内外陶瓷内衬复合钢管性能评定试验的基础上,设计了新的陶瓷内衬复合钢管的耐腐蚀性能测试方法.通过实验发现:与普通钢管相比复合钢管具有良好的耐腐蚀性能;其内壁的金属颗粒和飞溅造成腐蚀率在实验的开始阶段逐渐减小,但随着时间的增加,趋向一个定值;复合钢管在酸中的腐蚀主要沿晶界进行.     

金属基陶瓷涂层的耐高温及抗热冲击性能

以自制无机胶粘剂、通过添加耐高温耐磨陶瓷骨料A12O3,WC,Si C混合后涂覆于A3钢表面制得陶瓷涂层,研究了调胶比(氧化铜与磷酸盐的配比)、骨胶比(胶粘剂与陶瓷骨料的配比)不同对金属基陶瓷涂层耐高温及抗热冲击性能的影响;并分析了金属基体与陶瓷涂层间的结合机理.结果表明:调胶比为0.5g/ml此涂层能承受1300℃以上的高温.骨胶比比为0.30:1(质量比)时,制备的陶瓷涂层抗热冲击性能最佳,能承受600~700℃的16次以上的热震试验.     

自蔓延熔附成型陶瓷涂层的组织结构及性能分析

采用自蔓延熔附成型技术在普通碳素钢管内壁涂覆一层较为均匀致密的陶瓷层。对复合管的组织结构进行研究发现：陶瓷层呈枝晶结构特征，为复相结构，主晶相为α－Ａｌ２Ｏ３，还有ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＺｒＳｉＯ４、ＺｒＯ２和Ｆｅ等相。陶瓷层其它相结构取 决于添加剂的种类。     

耐磨性金属基陶瓷涂层的制备及其高温抗氧化性能

以磷酸二氢铝黏结剂与陶瓷骨料(氧化铝,硅酸锆,氧化锆)结合,制备出高温抗氧化耐磨损的金属基陶瓷涂层.对影响涂层耐磨性能的因素进行了研究,实验得到最优的耐磨金属基陶瓷涂层工艺:硅酸锆微粉和骨料添加量分别为陶瓷涂层总质量的21%和35%,无机黏结剂中Al/P比在1.3∶3~1.4∶3之间,骨料粒度中粗颗粒所占质量比为40%.对最佳工艺下的金属基陶瓷涂层进行抗氧化性能研究,涂覆金属基陶瓷涂层的金属的氧化增量比未涂覆的金属的氧化增量降低74%,具有很强的抗氧化性能.     

热喷涂高性能陶瓷复合涂层的研究进展

论述了陶瓷复合涂层的种类、制备方法及应用．采用表面涂层热喷涂技术,能在金属基体上制备金属基陶瓷复合涂层、陶瓷与陶瓷复合涂层、梯度功能陶瓷复合涂层和纳米陶瓷复合涂层,这样就把陶瓷材料的特点与金属材料的特点有机结合在一起,赋予材料新的功能．这些复合材料已广泛应用于航天、航空、医学、生物和电子等领域。     

溶胶制备工艺对ZrO2—Y2O3涂层性能的影响

用无机金属盐水解及有机醇盐中间体合成两种不同的工艺路线制备了ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３复合Ｓｏｌ（溶胶），对比了通过Ｄｉｐ－Ｃｏａｔｉｎｇ的方法在ＧＨ２２０／ＭＣｒＡｌＸ基体上形成致密ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３陶瓷涂层的能力，以及涂层在１０００℃的静态抗氧化性能，结果表明，金属有机醇盐工艺制备的ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３陶瓷涂层具有极其优越的高温静态抗氧化性能。无机金属盐水解所制备的ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３涂层抗氧化能力明显低     

金属基生物活性复合涂层的研究现状与展望

在生物活性涂层材料中，复合涂层的性能明显优于单一涂层，本文评述了国内外金属基生物活性复合涂层的制备方法与特点，以及其广阔的发展前景，认为具有热膨胀系数梯度、孔隙度梯度和生物活性梯度的梯度结构是最理想的复合涂层结构。     

热喷涂合金—陶瓷涂层的冲蚀特性

本文使用自制的CMS-120冲蚀磨损试验机对多种合金——陶瓷涂层的石英砂冲蚀特性进行了试验研究。研究结果表明:合金涂层中加入适当比例的硬质陶瓷颗粒可改变原涂层的抗冲蚀性能,使其同时兼备脆性材料和塑性材料的优点,即在低角冲击下,涂层呈现脆性材料的冲蚀特点,在高角冲击下又可呈现塑性材料的冲蚀特点。     

Al2O3梯度陶瓷涂层高温抗氧化性能的研究

主要研究了Al2O3耐热梯度陶瓷涂层的抗氧化性能并与相应的ZrO2耐热涂层进行了比较。在800℃和1000℃氧化实验结果表明：Al2O3涂层的抗氧化性能优于相应的ZrO2涂层；涂层的孔隙率，尤其是通孔率是影响涂层抗氧化性能的关键因素，此外，梯度涂层的良好过渡也有利于抗氧化性能的提高。     

镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

利用溶胶凝胶技术在镁合金微弧氧化膜表面制备SiO2溶胶凝胶膜形成复合膜层.通过扫描电镜和能谱测试,分析膜层的表面形貌和成分.采用动电位极化曲线测试研究不同条件下复合膜的电化学性能.研究结果表明:SiO2溶胶凝胶膜的最佳沉积条件为浸涂次数3次,浸泡时间1 min,干燥温度80～100℃,干燥时间8h,固化温度170℃,固化时间1h.溶胶凝胶膜能够有效地封闭镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成均匀且较为致密的复合膜层.动电位极化曲线结果表明:复合膜比微弧氧化膜和镁合金基体具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、更低的腐蚀电流密度(icorr)和更大的线性极化电阻(Rp),说明微弧氧化镁合金沉积溶胶凝胶膜后耐腐蚀性能有显著地提高,复合膜对AZ91D镁合金具有良好的防腐蚀作用.     

电弧喷涂Zn-Al-Mg-La-Ce涂层的耐腐蚀性能

采用电弧喷涂法制备Zn-Al-Mg-La-Ce涂层,通过盐雾试验对涂层进行腐蚀,利用能谱分析、X射线衍射分析、扫描电镜观察、极化曲线以及电化学阻抗谱等手段对腐蚀前后的Zn-Al-Mg-La-Ce涂层进行了研究.结果表明:实验制备的Zn-Al-Mg-La-Ce涂层具有较好的自封闭效果,组织致密,在腐蚀过程中表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,涂层表面形成的致密腐蚀产物层能够阻止腐蚀的进一步发生.因此,Zn-Al-Mg-La-Ce涂层具有优异的耐蚀性能.     

Effect of nano-SiC particles on the corrosion resistance of NiP-SiC composite coatings

NiP-SiC (≈1 1wt% P) composite coatings were electroplated in a Brenner type plating bath. The coatings had amorphous nano-phase composite structure. Direct current and alternating current electrochemical tests were carried out on such coatings in a 3.5wt% solution of NaCl to evaluate their corrosion resistance. The potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests, and exposure experiments all show that the corrosion resistance of NiP-SiC coatings first increases and then decreases when the SiC content increases, but the corrosion resistance of NiP-SiC composite coating is better than that of amorphous NiP coatings.     

碳陶瓷复合材料抗氧化性能研究

将ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ等碳化物陶瓷粉末与碳粉混合，采用热压烧结工艺制备碳陶瓷复合材料。对碳质量分数ｗＣ分别为０．１，０．２，０．３，０．４，０．５的５种碳陶瓷复合材料，在８００℃、１０００℃和１３００℃高温空气中的氧化性能进行了研究。结果表明，碳陶瓷复合材料在ｗＣ＜０．２时，抗氧化性很好；在ｗＣ＞０．３时，氧化速率加快。氧化后试样表面的ＸＲＤ谱和ＳＥＭ下的微观结构研究表明，氧化过程中碳陶瓷复合材料晶粒表面形成了ＳｉＯ２和Ｂ２Ｏ３固溶体薄膜，阻止了材料的进一步氧化。     

Effects of heat treatment on the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 thermal barrier coatings

LaMgAl11O19 thermal barrier coatings (TBCs) were applied to carbon steels with a NiCoCrAlY bond coat by plasma spraying. The effects of heat treatment on the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 TBCs were investigated in 3.5wt% NaCl solution using polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffrac-tion (XRD). The results show that a large number of cracks are found in the LaMgAl11O19 TBCs after the samples are heat-treated, including some through-thickness cracks. The corrosion forms of the as-sprayed and heat-treated TBCs are uniform corrosion and pitting corrosion, respectively. The as-sprayed TBCs exhibit three EIS time constants after being immersed for less than 7 d, and then a new time constant ap-pears because of steel substrate corrosion. When the immersion time is increased to 56 d, a Warburg impedance (W) component appears in the EIS data. The EIS data for the heat-treated TBCs exhibit only two time constants after the samples are immersed for less than 14 d, and a new time constant appears when the immersion time is increased further. The heat treatment reduces the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 TBCs. The corrosion products are primarilyγ-FeOOH and Fe3O4.     

Cu-P-RE耐候钢的耐蚀性能

通过干湿周浸加速腐蚀实验研究了不同稀土含量的耐候钢和对比普碳钢的腐蚀行为及其耐蚀性能.采用失重法测得了各试样的腐蚀率;结果发现,稀土耐候钢的腐蚀率远远低于普碳钢的,不同稀土含量的耐候钢的耐腐蚀性不尽相同.采用电化学交流阻抗技术对带锈钢样的表面锈层结构及电化学反应过程进行了研究,提出在本实验条件下钢电化学腐蚀的等效电路模型,计算出锈层电阻、极化阻抗等表征锈层性能的电化学元件参数值.稀土耐候钢锈层中存在半无限扩散和有限厚度扩散两种过程,有限厚度扩散极化阻抗反映了耐候钢内锈层的保护性能.     

合金元素对SHS伴生金属涂层基本性能的影响

 为探究合金元素对伴生金属涂层基本性能的影响,选用Ф78 mm×8 mm×550 mm的无缝钢管,在管内壁距离管端200~350 mm处提前开设150 mm×10 mm×4 mm的长形槽,采用自蔓延高温合成技术制备添加不同含量合金元素的伴生金属涂层。通过维氏硬度测量、电子显微扫描、酸液浸泡腐蚀试验,分别探究不同合金元素对伴生金属涂层孔隙、裂纹、硬度以及耐蚀性能的影响。结果显示,添加 Nb、Cr 元素后伴生金属层硬度提高,孔隙与裂纹明显减少,金相组织趋于均匀化。伴生金属层的耐蚀性能与Cr、Nb元素添加量成正比,ZrO₂的添加量影响不大。耐蚀性最好的伴生金属涂层腐蚀仅失重0.271 g,失重率为2.71%,失重率仅为纯铁层的21.22%。结果表明,Nb、Cr元素的加入能有效改善伴生金属涂层的基本性能,而Zr元素对涂层性能影响较小。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验,并绘制了氧化动力学曲线。结果表明,在500℃以下,在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力,但只是在短期内有效。在相同的温度下,封孔铝涂层试样氧化速度最低,铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中,氧化气体渗透到涂层内部,Al2O3膜不断生成、破碎和剥落,并在涂层颗粒机械结合部位堆积,产生的张应力造成涂层的内聚强度降低,塑性和密封性能变差,防腐作用减弱,这是涂层氧化和失效的主要原因。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验，并绘制了氧化动力学曲线。结果表明，在500℃以下，在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力，但只是在短期内有效。在相同的温度下，封孔铝涂层试样氧化速度最低，铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中，氧化气体渗透到涂层内部，Al2O3膜不断生成、破碎和剥落，并在涂层颗粒机械结合部位堆积，产生的张应力造成涂层的内聚强度降低，塑性和密封性能变差，防腐作用减弱，这是涂层氧化和失效的主要原因。     

纳米材料/环氧复合涂层的耐蚀性能研究进展

结构保护法、保护层法、防护层材料法、电化学保护法和介质处理法等是金属防腐蚀的主要方法,在诸多缓蚀方法中,防护层材料法是一种经济高效且广泛使用的防腐方法。环氧树脂是一种高效的防护层材料,需经过常温固化或加热固化后使用。然而,其固化过程存在的微孔会弱化环氧涂层的耐蚀性。将纳米材料加入环氧树脂中形成环氧树脂复合涂层,可填补环氧涂层中的微孔,提升环氧涂层的防腐效率。首先,详细讨论了影响纳米材料/环氧复合涂层耐蚀性能的因素,探讨了纳米材料/环氧复合涂层的防腐机理。其次,简要介绍了用于环氧涂层的2种纳米材料（石墨烯和金属有机框架材料）,总结了石墨烯和金属有机框架材料的改性和修饰方法。最后,从树脂成分、填料成分、机理探究以及开发自愈合涂层等方面对纳米材料/环氧复合涂层应用存在的问题和发展前景进行了展望,提出纳米材料/环氧复合涂层是一种长期防护金属免受腐蚀的方法,未来应致力于研发用于环氧涂层的二维和三维材料。