Zn-Al冷喷涂复合涂层耐3.5 wt.%NaCl溶液腐蚀行为

利用低压冷喷涂技术在Q235普通碳素钢基体表面沉积不同Al质量分数Zn-Al复合涂层,采用开路电位和极化曲线电化学测试方法,分析了Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡的腐蚀电位,阻抗值以及腐蚀电流密度;利用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了其在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡1 440 h后的涂层组织形貌、特定区域元素分布以及物相变化.研究表明：在3.5 wt.%NaCl溶液中,随着Al质量分数的增加,涂层耐腐蚀性能提高,当Al质量分数大于35%时,涂层耐腐蚀性能更加优越.因为腐蚀过程中Zn元素优先发生腐蚀,易形成稳定性较好的氧化膜,且Al抑制了Zn的活性从而减缓了腐蚀速率,Al质量分数越高,抑制效果越好.Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液的腐蚀机制为均匀腐蚀、点蚀、局部点蚀以及腐蚀产物的自我封闭.     

纳米TiO2对丙烯酸酯聚氨酯涂层/碳钢界面的初期失效行为的影响

采用激光电子散斑干涉技术、电化学阻抗技术和扫描电化学显微镜技术实时、动态和原位观测了涂覆丙烯酸聚氨酯涂层的碳钢在质量分数为3.5%的NaCl溶液中浸泡初期的界面腐蚀行为,并对比了纳米TiO2的添加对界面腐蚀行为的影响.在浸泡初期无宏观缺陷存在时,激光电子散斑干涉技术成功检测到涂层界面的微小变化,电化学阻抗技术显示不同涂层低频阻抗膜值的变化情况,均与扫描电化学显微镜技术获得的腐蚀电化学形貌结果一致,即在浸泡初期,未添加纳米TiO2的涂层其界面变化速度(即锈蚀萌生速度)较添加涂层明显得多,表明纳米TiO2可延缓涂层/碳钢的界面失效.     

聚氨酯多孔涂层制备与表征

利用相转变原理以及湿相浇铸法制备聚氨酯致密和多孔涂层.观察结果表明多孔样品的表面形貌如孔径等主要受质量分数和空气相对湿度的影响.为测试聚氨酯涂层的性能,将样品在Hank's模拟体液中进行浸泡实验,并且对不同样品的亲水/疏水性以及血液相容性进行检测.结果表明在相转变过程中聚氨酯多孔涂层的孔径变化规则有序,并且孔径变化范围为1～30 μm.在Hank's模拟体液中浸泡3个月之后,聚氨酯多孔涂层表面基本没有变化并且涂层没有从基体表面脱落.接触角测量结果表明多孔涂层表面呈强疏水性.此外聚氨酯多孔涂层的血小板粘附量最少,并且延长了抗凝血时间,说明其具有良好的血液相容性.     

水性硅酸盐富锌涂层的SEM/EDS研究

利用自制的不同模数(SiO2/K2O摩尔比)硅酸钾溶液与锌粉复配制备成系列模数硅酸盐富锌涂料.采用场发射电子显微镜(SEM)研究了碳钢上水性硅酸钾富锌涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中腐蚀形貌的变化,分析了水性硅酸钾溶液的模数对涂层结构及其防腐蚀性能的影响.采用能谱仪(EDS)测定了涂层在浸泡前及不同浸泡时期表面组成的变化,并据此分析了腐蚀产物对涂层结构和涂层防腐蚀性能的影响.结合腐蚀产物的X-ray衍射图谱(XRD)分析了腐蚀产物的组成.研究结果表明:水性硅酸钾溶液模数的增加有利于提高Zn粉颗粒间的粘接形成致密的富锌涂层.使用过程中该涂层的腐蚀产物能够增强涂层对腐蚀介质渗透的屏蔽效应,并与涂层中Zn粉对基材的阴极保护产生协同作用.     

生物玻璃涂层的体外模拟研究

采用亚音速火焰喷涂方法,在钛合金表面喷涂生物玻璃涂层,经后处理后进行体外模拟浸泡实验,测定重量和pH变化,通过SEM观察其在模拟体液中浸泡不同天数的表面形貌,分析涂层在浸泡过程中的变化和生物活性机理.试验表明:生物玻璃在模拟体液中浸泡不同时间后出现重量先减少然后增加的现象.在涂层表面形成新的生物活性涂层,成分可能为类骨磷灰石.     

交流阻抗法评价氟改性乙烯基酯树脂的耐腐蚀性

用甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFHMA）对乙烯基酯树脂（VERs）进行共固化改性,采用FT-IR和XPS分析了固化物结构及表面性能,并采用交流阻抗（EIS）分析了不同氟含量的树脂涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的交流阻抗谱,进行了等效电路、孔隙率及吸水率分析。结果表明,含氟乙烯基酯树脂固化后,氟元素在树脂表面富集;树脂涂层的阻抗值随氟含量的提高而逐渐增加;当DFHMA质量分数为7% 时阻抗值达到最高,且其孔隙率和吸水率均较未改性树脂涂层低;经DFHMA改性的VERs具有良好的抗渗透性和耐蚀性。     

聚羧酸类减水剂活性大单体合成工艺

以聚乙二醇单甲醚-1200(MPEG 1200)与甲基丙烯酸(MAA)为原料,通过直接酯化反应制得聚羧酸类减水剂活性大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA 1200).通过正交实验,评价酸醇摩尔比、反应温度、催化剂质量分数(以聚乙二醇单甲醚质量计)、携水剂质量分数(以反应总质量计)、阻聚剂质量分数(以甲基丙烯酸质量计)、酯化时间对酯化率和双键摩尔分数的影响,确定合成MPEGMA 1200的最佳工艺条件,即酸醇摩尔比为2.0∶1,阻聚剂质量分数为2.5%,催化剂质量分数为4%,携水剂质量分数为40%,反应温度为130℃,反应时间为6h.在此条件下,其酯化率达到98.9%,双键摩尔分数为91.1%.     

高分子涂层和氮化钛涂层对Mg-6%Zn-10%(β-TCP)耐腐蚀性能的影响

用多弧离子溅射法和喷涂法分别在Mg-6%Zn-10%(β-TCP)复合材料表面制备氮化钛(Ti N)涂层、聚己内酯(PCL)涂层和壳聚糖(CS)涂层,通过体外Ringer’s液浸泡实验,检测试样的析氢速率、质量变化和不同时间点试样表面形貌改变及浸泡液中p H改变等指标,评价3种不同涂层对复合材料的耐蚀性的影响。研究结果表明:3种涂层的表面形貌不同,表面均有微孔,Ti N涂层呈皱褶状,PCL涂层表面较光滑,CS涂层表面较粗糙;浸泡实验发现3种试样涂层均发生改变,Ti N组试样浸泡84 h时试样腐蚀呈碎渣状,而PCL组和CS组试样表面相对完整,只在涂层边缘发生部分破坏;Ti N组浸泡液的p H上升明显,92 h内达11.3,而PCL组和CS组浸泡液的p H缓慢上升,6 d后稳定在10.2左右;PCL组的析氢速率和质量损失比CS组的低。Ti N涂层加快Mg-6%Zn-10%(β-TCP)复合材料的腐蚀,PCL和CS涂层均能提高复合材料的耐腐蚀性能,且PCL涂层优于CS涂层。     

戊二醛消毒液对藻酸盐印模材料尺寸精度的影响

目的 :探讨质量分数为 2 %戊二醛消毒液浸泡藻酸盐印模材料不同时间后 ,材料尺寸精度的变化量。方法 :用 60mm× 10mm× 10mm金属试件制取印模 ,浸泡在质量分数为 2 %戊二醛消毒液 10、2 0及 30min后 ,在JXD - 2 5 0B型数显读数显微镜下测量材料长度的变化量。每组试件 10个 ,对结果做统计学处理。结果 :与即刻取模相比 ,质量分数为 2 %戊二醛浸泡 10、2 0、30min尺寸的线性变化量之间无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :在一定时间范围之内 ,戊二醛浸泡消毒不会影响藻酸盐印模材料的精度。     

WC含量对定向结构Ni60涂层微观组织及其摩擦性能的影响

采用火焰喷涂和感应重熔+强制冷却复合技术在45钢基体上制备了Ni60/WC定向结构涂层,研究了不同WC质量分数(5%、20%、35%、50%)对定向结构涂层微观组织、硬度和摩擦磨损性能的影响.结果表明：随着WC质量分数的增加,定向结构涂层中靠近界面处的枝晶表现为合并择优生长的趋势;定向结构涂层内的各类硬质相填充于晶界,起到了强化晶界的作用.涂层的硬度随着WC质量分数增加呈现正相关上升趋势,涂层的摩擦系数与磨损率随着涂层中WC质量分数的增加先减小后增大.     

PAN/ZnO抗静电纳米复合纤维膜的制备及性能研究

为了提高聚丙烯腈(PAN)纤维的抗静电性能,以聚丙烯腈原丝为基料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂配制了聚丙烯腈纺丝液。然后通过超声波及机械搅拌的方法将不同质量分数的导电性能良好的纳米氧化锌(Zn O)分散在聚丙烯腈纺丝液中,配制成PAN/Zn O二元复合纺丝液,采用高压静电纺丝技术制备具有抗静电性能的PAN/Zn O纳米复合纤维。研究了PAN纺丝液、PAN/Zn O二元复合纺丝液的可纺性以及不同质量分数的纳米氧化锌对PAN/Zn O纳米复合纤维膜的结晶度及体积比电阻的影响。结果表明:纺丝液的可纺性较好,在体积分数为12%,纺丝电压为18k V,接收距离为15 cm,推进速度为0.000 5 mm/s的条件下进行静电纺丝,可以得到纤维直径均匀,纤维平行伸直度良好,表面光滑的PAN纳米纤维;随着纳米氧化锌质量分数的提高,PAN/Zn O纳米复合纤维表面变得粗糙,但结晶度无明显变化,体积比电阻减小,抗静电性能提高。     

合成纳米锰钾矿去除废水中Cd2+的实验研究

利用合成纳米锰钾矿去除模拟废水中Cd(Ⅱ),研究不同去除反应条件对废水中镉离子去除率的影响.结果表明:合成纳米锰钾矿对水溶液中Cd2+的去除平衡时间约为2h;在Cd2+质量浓度为50mg·L-1、溶液初始pH=6.50、反应温度25℃、处理剂粒径96～120μm、每升模拟废水中投加2g合成纳米锰钾矿时,平衡后Cd2+去除率为90.6%.当Cd2+质量浓度不高于300 mg·L-1时,吸附等温线近似符合Langmuir模型,合成纳米锰钾矿最大理论吸附量为120.5mg·g-1.纳米锰钾矿对于Cd2+的去除是表面配位吸附、静电吸附、离子交换三种模式共同作用的结果.     

石灰掺量对分散性土工程性质的时效影响分析

为研究不同石灰掺量和龄期对新疆某地分散性土长期力学性能的影响,通过改性研究和力学性质试验,探讨不同石灰掺量和龄期下改性土的变形与强度变化规律。结果表明：随石灰掺量增加,分散性抑制效果越好,最大干密度逐渐降低,内摩擦角增大,黏聚力和无侧限抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大,最后趋于稳定;随龄期延长,压缩系数减小,黏聚力、内摩擦角和无侧限抗压强度增大。当石灰掺量为3%时,分散性土改性为非分散性土,无侧限抗压强度达到峰值,龄期为3d、28d时,其强度提高48.24%、252.74%;当掺量为5%时,黏聚力取得极大值,龄期3d和28d的改性土黏聚力分别增加14.67%、50.05%。龄期越长,强度越高,改性土越脆,适应变形能力减弱。     

节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的组织及性能

研究了节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的热轧及固溶后的力学性能和耐蚀性能,分析了其固溶和时效析出后的组织演变规律、冷变形过程中形变诱发马氏体相变及其磁性能.结果表明:该不锈钢的固溶组织为单相奥氏体,其力学性能和耐蚀性能均高于SUS304不锈钢;800℃保温4 h后,在晶界析出粒状氮化物,随着保温时间延长,逐渐沿晶界凸起片层状析出物并向晶内生长,保温20 h后,凸出的片层状析出物直径达20μm.冷轧压下率18.3%时尚未发现形变诱发马氏体组织,随着变形量增大,马氏体含量增多,磁导率上升,但与相同条件下的SUS304不锈钢相比,冷轧板固溶后相对磁导率可降至1.002,因此可用于低成本无磁不锈钢领域.     

铜阳极膜导电性转型起因探讨

对在不同酸碱度和添加剂的电解液中,铜电极氧化膜呈现与块体铜氧化物不同的ｎ型半导体性质的实验结果进行了综合分析,指出铜阳极膜导电性转型应归因于隙间铜离子在膜中向溶液方向的迁移并形成浓度梯度,使邻近基底的氧化物层转呈ｎ型导电,并在可吸收到足够强度和能量的照射光时呈现阳极光电流响应。     

偏压对类石墨非晶碳膜结构和机械性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射法在Si和高速钢基底上制备类石墨(Graphite-like carbon,GLC)非晶碳膜,研究了基底偏压对薄膜微观结构、机械性能和摩擦学性能的影响.结果表明:随着基底偏压的增大,GLC薄膜sp2键含量先减小后增大,在基底偏压为-100 V时达到最小值;薄膜的硬度和弹性模量先增大后减小,表面粗糙度先减小后增大;GLC薄膜的摩擦学性能与其机械性能和表面粗糙度密切相关,在基底偏压为-100 V时,薄膜的平均摩擦系数最小.     

轻质含硅芳炔隔热材料的制备与性能

采用中空玻璃微球(hollow glass microspheres,HGM)、短切石英纤维(short-cut quartz fibers,SQF)和耐热含硅芳炔树脂(Si-containing arylacetylene resin,PSA)制备了HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料,并研究了两者力学性能以及热学性能。研究结果表明:HGM能很好地降低HGM/PSA复合物的密度和导热系数,当HGM质量分数超过30%时,HGM/PSA复合物的导热系数和力学性能迅速下降;随着SQF质量分数的增加,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度和拉伸强度提升,但密度和导热系数也增加;添加经KH 560表面处理的HGM可提升HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料的力学性能,且对两者的密度和导热系数影响不大;当SQF的质量分数为16%且HGM经KH 560表明处理后,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度达到96.3 MPa,拉伸强度达到12.3 MPa,同时密度为0.82 g/cm^3,导热系数为0.195 W/(m·K),且在50~490℃通过动态热机械分析仪观察到复合材料没有明显的玻璃化转变。     

磁控溅射镀铜芳纶织物的制备及其性能研究

芳纶纤维具有优异的力学性能和加工性能,还具有极好的耐热和耐化学药品性能、尺寸稳定性、耐疲劳性及耐腐蚀性等。磁控溅射镀膜法是一种高效的薄膜沉积工艺,具有装置性能稳定、操作控制方便、无环境污染等优势。采用磁控溅射法在芳纶织物表面镀覆纳米铜薄膜,使纺织品表面金属化。镀铜芳纶织物采用XRD与扫描电镜进行表征,且评价镀铜织物的抗静电性、导电性及拒水性。结果表明,溅射镀膜50 min的镀铜纤维表面致密地沉积纳米铜;XRD图显示铜的结晶存在。溅射镀膜50 min的镀铜芳纶织物接触角高达132.5°,表面电阻为129Ω/sq,抗静电半衰期为0.4 s。表明其具有良好的拒水、导电及抗静电性。     

铝含量对无铅硅黄铜组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及电化学腐蚀试验、拉伸试验和切削试验等,观察并研究了Al的质量分数分别为0%,0.2%,0.4%和0.6%的65CuZn3Si无铅硅黄铜的微观组织、腐蚀性能、力学性能和切削性能.结果表明：当加入Al元素后,合金中开始出现富含P,Al,Mg的纳米级黑色小颗粒状质点,并且随着Al含量的增加,黑色质点的数量也随之增多,合金切削性能明显提高.合金的抗拉强度随Al含量的增加而增大,相应地伸长率有所下降,但仍能保持在12%左右.当Al的质量分数为0.6%时,65CuZn3Si合金的切削性能和力学性能达到最佳.     

Anti-aggregation dispersion of ultra fine particles by electrostatic technique

The dispersion of ultrafine particles in the air can be achieved by mechanical method or surface modification. In this work, the electrostatic technique was first employed for anti-aggregation of ultrafine particles. When the relative humidity of the air is within the region of 70%-75%, effective storage time of ultrafine particles can reach 72 h after treatment by the electrostatic technique. The experimental results showed that this technique imparted ultrafine particles much more pronounced anti-aggregation property. In the dry air, the critical diameter of ultrafine particles anti-aggregated by the electrostatic technique is the function of particle property and charging field intensity. The critical diameter is inversely proportional to the square of the charging field intensity.