NdFeB基底温度对TiN防护膜耐腐蚀性的影响

在钕铁硼(NdFeB)稀土永磁体腐蚀防护过程中,针对基底温度对TiN防护膜防护效果影响较大的问题,采用磁控溅射技术在NdFeB永磁体表面沉积TiN防护膜,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、电化学检测及永磁无损检测等手段对样品进行表征,分析基底温度对TiN膜微观结构及腐蚀防护性能的影响.结果表明:基底温度对TiN薄膜性能影响较大,温度的升高有助于晶粒生长,TiN(111)晶面取向更加明显;腐蚀测试结果显示基底温度300℃时耐腐蚀性最强,但磁性能损失最大.基底温度在100℃时TiN膜层的耐腐蚀性能较强,磁性能损失较小,对基底具有最佳的防护效果.     

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。     

常温下添加剂对有色Ti-Zr转化膜形貌与性能的影响

为揭示有机物、钒盐两种添加剂对Ti-Zr转化膜膜层生长与耐蚀性能的影响,通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、点滴腐蚀法等研究了转化膜的厚度、微观形貌、化学成分及耐蚀性能等.结果表明:同时添加钒盐和有机物,在30 s内即可获得有色的Ti-Zr转化膜,该膜层致密、均匀,表面平整,膜层中氧化物含量明显增加,且相较于无添加剂的Ti-Zr转化膜,膜厚增加了4倍以上,耐点滴腐蚀时间延长了3倍多,腐蚀电流密度降低至原来的1/6、极化电阻提高了3倍以上,耐蚀性能得到显著提高.     

强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能研究

为研究强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能,针对爆炸驱动结构的辅助装药防护层材料选择设计了一种分层结构,采用数值模拟的方法研究了不同材料组合形式的防护层结构在炸药作用下的爆炸驱动过程,对B炸药和黑火药作为辅助装药两种情况下不同金属防护层材料组合进行了静爆实验. 研究结果表明,隔爆性能最佳的2层45#钢+LY12铝合金形式防护层在B炸药起爆下发生较为明显的破坏,而隔爆性能最弱的3层全部为LY12铝合金的防护层在黑火药引燃作用下仍为完好壳体.      

铝合金表面镧转化膜工艺优化

铝合金表面稀土转化膜技术是近年来快速发展的一种环保表面处理技术,本文以镧盐作为主要转化液主要成分制得了表面裂纹极少的转化膜,并对膜层的工艺参数进行正交试验优化,通过SEM(扫描电子显微镜)、EIS(电化学阻抗分析)等方法分析了优化结果的综合性能。膜层裂纹很少,对铝基体起到良好保护,与基体结合良好。转化液正交试验得到的最佳工艺为:LaCl3.7H2O浓度10g/L,NaOH浓度0.4g/L,过氧化氢浓度40ml/L。     

钝化时间对铝合金稀土转化膜形貌及耐蚀性的影响

用一定成分的铝合金钝化液,以成膜时间为影响因素研究了不同钝化时间生成的铝合金铈锰转化膜的耐蚀性能。用扫描电镜分析了不同成膜时间生成的转化膜的形貌,用点滴试验检测了转化膜的耐蚀性能。结果表明,钝化时间为8min生成的转化膜耐蚀性能最好。     

镁合金表面微弧氧化防护处理的研究

采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备防护膜层,利用SEM、XRD等手段研究不同添加剂对微弧氧化膜层形貌和相成分的影响,并对基体和膜层进行了耐蚀性比较。结果表明:在硅酸钠系电解液中制备的微弧氧化膜层主要由MgO、Mg2SiO_4、MgAl_2O_4及Mg组成。添加Na F所制备的膜层综合性能最好。膜层在3.5%NaCl溶液中腐蚀72h后,表面未出现明显的腐蚀坑,说明该膜层可以提高镁合金基体的耐蚀性能。     

镀锌层无铬硅酸盐彩色钝化成膜机理及性能

针对镀锌层可显著提高钢铁零件的耐蚀性能,但在潮湿的环境中其表面易被腐蚀产生白锈,从而失去对基体的保护作用的问题,制备了A3钢镀锌层表面的无铬硅酸盐彩色钝化膜,以进一步提高其耐蚀性能,并使用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、中性盐雾试验和电化学工作站,研究了膜层的组分、成膜的过程及耐蚀性能.研究结果表明:钝化膜的主要成分为Zn4Si2O7-(OH)2·2H2O,Si O2,Zn O和Zn(OH)2,其中性盐雾试验出白锈时间能够达到75 h,与市场上广泛应用的三价格(Cr3+)钝化膜相当.     

络合剂FeCl_2对制备低截留分子量聚砜超滤膜的影响

以聚砜(PSF)为膜材料,水为凝胶剂,采用浸没沉淀相转化法制备PSF超滤膜,在制膜过程中添加亲水性聚合物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和络合剂FeCl_2,改变PSF膜的亲水性,并对其性能进行表征。通过对PSF膜的共混改性制备低分子截留超滤膜。分析了铸膜液温度、凝胶浴温度及支撑层对PSF膜性能的影响,通过控制实验条件,制备出截留分子量为2000~10000的超滤膜。     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.     

转化时间对镁合金表面铈转化膜的影响

以0.02 mol/L的Ce(NO3)3和2.92 g/L的强氧化剂H2O2为原料,采用浸泡法在镁合金(AZ91)表面制备铈转化膜。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X-射线衍射(XRD)对转化膜进行检测,实验结果表明:Ce在转化膜中主要以Ce(OH)3和CeO2的形式存在,当转化时间为10,15,20和25 min时,Ce在转化膜中的质量分数分别为2.21%,3.89%,10.03%和12.95%,转化时间小于20 min时,转化膜的耐腐蚀性能逐渐提高,大于20 min时,转化膜的耐腐蚀性能开始下降。     

柠檬酸对镧盐转化膜耐蚀性和自愈性的影响

将热镀锌钢分别浸入添加和不添加柠檬酸的镧盐钝化液中,在镀锌钢表面获得柠檬酸改进型镧盐转化膜和常规镧盐转化膜.用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱研究了这些试样的耐蚀性能,并对带划痕的柠檬酸改进型和常规镧盐膜层试样进行NSS腐蚀,用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了腐蚀过程中划痕表面的组织形貌和化学成分.结果表明:柠檬酸的加入显著提高了镧盐转化膜的耐蚀性能,并使膜层具备自愈性;腐蚀过程中,划痕附近的柠檬酸镧溶解产生La3+和柠檬酸根离子,从膜层中扩散迁移至划痕处,形成新的由Zn、O、La、C元素组成的保护膜,从而抑制了划痕处锌的腐蚀.     

镀锌层三价铬与六价铬钝化膜的性能

为了以三价铬替代镀锌层钝化溶液中的六价铬,实现镀锌工艺的清洁生产,利用中性盐雾实验(NSS)、Tafel曲线和扫描电镜对镀锌层三价铬和六价铬钝化膜的耐腐蚀性能、电化学行为、耐高温性能和表面结构进行了比较研究.NSS实验结果表明,三价铬钝化膜的耐腐蚀性能高于六价铬钝化膜,NSS时间可达84 h;Tafel曲线表明,三价铬钝化膜的腐蚀速率低于六价铬钝化膜,耐高温性能则高于六价铬钝化膜;SEM照片显示,三价铬钝化膜的表面形貌为致密结构,高温处理后膜层变化不大,而六价铬钝化膜表面为疏松的网状结构.     

纳米纤维基可水洗口罩的制备及性能

以不同质量分数的聚酰胺酸(PAA)溶液为前驱体，采用静电纺丝法制备不同结构的PAA纳米纤维膜，并对其微观形貌进行表征。结果表明，当PAA的质量分数为20%时，静电纺纳米纤维表面光滑且直径均匀。测试不同面密度下PAA纳米纤维膜的过滤性能及力学性能，结果显示，面密度为5 g/m²的PAA纳米纤维膜具有较为优异的过滤性能及力学性能。进一步探究热交联工艺对聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜成型的影响，并将逐级交联20 min处理后的PI纳米纤维膜与熔喷层、针织层复合，得到具有多层结构的纳米纤维防护口罩，结果表明，口罩的初始过滤效率高达98.1%,水洗30次后仍可保持81.8%的过滤效率。由此可见，PI纳米纤维膜具有优异的结构稳定性与过滤性能，对提升口罩的耐水洗性具有重要意义。     

镀锌钢上钼酸盐/硅烷复合膜的组成与耐蚀性

分别采用一步法和两步法在热镀锌钢板表面获得钼酸盐/硅烷复合膜,通过X射线光电子能谱分析(XPS)、俄歇电子能谱剥层分析(AES)、盐雾腐蚀试验(NSS)及Tafel极化曲线等对两种复合膜的化学成分和耐蚀性能进行了研究,并将它们与单独的钼酸盐转化膜、硅烷膜进行对比.结果表明:一步法和两步法制备的复合膜具有相似的双层结构,内层以钼酸盐转化膜(含O、Mo、Zn、P)为主,外层以硅烷膜(含C、O、Si)为主,内外层之间及膜与锌基体之间的化学成分呈梯度变化;与单独的钼酸盐膜、硅烷膜相比,两种复合膜对腐蚀的阴极过程的抑制明显增强,自腐蚀电流减小至单层膜的1/5以下,耐蚀性显著提高;两步法制备的复合膜耐蚀性超过常规铬酸盐钝化膜,而一步法制备的复合膜的耐蚀性比由两步法制备的稍差,但仍接近常规铬酸盐钝化膜.     

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。     

不同调制周期对TiN/Ag多层膜结构与性能的影响

为研究不同调制周期对TiN/Ag多层膜结构和性能的影响,采用电弧离子镀技术在Si(100)、不锈钢和高速钢基底表面沉积TiN/Ag多层膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)、XP-2台阶仪、维氏硬度计和摩擦磨损仪研究不同调制周期对TiN/Ag多层膜表面形貌、微观结构、厚度、显微硬度和摩擦系数的影响,并采用大肠杆菌实验对多层膜的抗菌性能进行研究.结果表明:TiN/Ag多层膜为面心立方结构,膜层由TiN和Ag交替组成,不存在其他杂相,多层膜具有TiN(111)晶面和Ag(111)晶面择优生长;随着调制周期的减小,多层膜表面更加平整、光滑,硬度逐渐增大,最大达到1 150.5 HV,摩擦系数先增大后减小,最小为0.189,抗菌性能逐渐减弱.     

镁合金表面磁控溅射沉积铝膜的力学性能

采用直流磁控溅射法在镁合金上沉积铝膜,在高真空下对铝膜进行加热后处理. 用X射线衍射仪(XRD)分析膜层为纯铝多晶态,扫描电子显微镜(SEM)观察铝膜晶粒细小. 采用纳米压痕/划痕仪对铝膜的厚度、临界附着力、硬度和弹性模量进行了测试,并且用辉光放电光谱仪(GDS)测试了镁合金表面铝膜的成分和性能随薄膜深度的分布. 结果表明,铝膜的厚度随后处理温度的升高而降低,其表面硬度和弹性模量高于镁合金基体并且随深度增加而逐渐降低. 铝膜与镁合金基体间存在一个过渡层,结合良好且表现出一定的弹塑性能,有利于镁合金表面的防护.     

防锈油膜不均匀性与防护性能的关系

采用丝束电极研究了防锈油膜电化学不均匀性与其防护性能的关系，研究表明，防锈油膜的电化学不均匀性对其防护性能有一定影响，而防锈油膜的阳极直流电阻直接反映了油膜的防护性能，并且与显色试验结果有很好的对应性。     

镁合金-植酸-小檗碱生物复合涂层的研究①

目的为了提高微弧氧化技术防护膜层的降解速度和生物活性,在纯镁超声微弧氧化膜层表面制备植酸掺杂盐酸小檗碱的复合生物涂层。方法植酸作为对照组,不同盐酸小檗碱为实验组,利用SEM、能谱、接触角测量仪等手段研究不同盐酸小檗碱添加量对复合涂层的表面的形貌、接触角、成分的变化以及耐腐蚀性影响。结果 BH处理浓度越大,复合涂层表面孔洞数量越少,孔径越小。添加2 g/L盐酸小檗碱制备的复合膜层综合性能最好。结论纯镁超声微弧氧化植酸-2g/L盐酸小檗碱复合膜层的耐降解性能及耐蚀性能显著提高,效果最佳。