中温碱性镁合金化学镀镍研究

在中温碱性条件下对AZ91D镁合金进行直接化学镀镍,对镀层的表面结构和形貌、能谱成分进行了分析,采用极化曲线方法测试了镀层耐蚀性能。XRD衍射分析表明,镀层表面为Ni-P固溶体并呈现晶态;SEM及EDS能谱分析表明,镀层表面致密均匀,有少量因反应速率过快引起的气孔存在,镀层表面磷的浓度为3.28%,属于低磷镀层;动电位极化曲线测试表明镀层的腐蚀电位高于镁合金基体,对镁合金基体起到一定的保护作用。     

Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层制备及耐蚀性的研究

目的提高金属材料在海洋环境下的耐蚀性。方法采用化学镀方法在Q235碳钢表面施镀Ni-Zn-P合金镀层和Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对镀层表面形貌和断面成分进行了分析。结果 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层相对于Ni-Zn-P合金镀层胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密。Ni-Zn-P合金镀层断面厚度为6.5μm左右,锌和磷的质量分数分别约为4%和14%。Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层断面总厚度约7.5μm,内层镀层的厚度约2.3μm,磷的质量分数约为9%;外层镀层厚度约5.2μm,锌和磷的质量分数分别约为5%和11%。在5%Na Cl溶液中腐蚀144 h后,Ni-Zn-P合金镀层遭到了严重的破坏,有许多裂纹,而Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层仍然连续完整,没有严重的破损,只是局部腐蚀,这说明双层镀层更耐蚀。结论 Ni-P/Ni-Zn-P双层复合镀层腐蚀速率明显低于Ni-Zn-P合金镀层,相对于Ni-Zn-P合金镀层耐蚀性更好。     

Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

目的 制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层.方法 采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层.通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析.结果 相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑.内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5μm,镍的质量分数约为96.5％,磷的质量分数为3.5％;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6μm,镍的质量分数约为90.2％,磷的质量分数约为9.8％;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40μm,镍的质量分数约为80.7％,锌和磷的质量分数分别为7.6％和11.7％.在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10-6 A/cm2,具有更好的耐蚀性.在模拟海水环境(5％NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性.结论 制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好.     

腐蚀介质温度对316L/Ni-P镀层腐蚀及电化学行为影响

采用质量损失法研究了化学镀Ni-P镀层及对比材料316L在单相流(20%H2SO4)和两相流(20%H2SO4+20 g/L黄砂)中冲刷腐蚀行为,以及电化学方法研究了介质温度对Ni-P镀层及316L电化学行为的影响。结果表明,介质温度升高(20~80℃),Ni-P镀层腐蚀速率、冲刷腐蚀速率和冲刷腐蚀交互作用增大,但与316L和300℃热处理的晶态镍磷镀层相比,介质温度对镀态和200℃热处理的非晶镍磷镀层影响较小。镀态镍磷和316L的腐蚀电流密度随介质温度升高而增大,容抗弧半径则随介质温度升高而减小。Ni-P镀层腐蚀和单相流冲刷腐蚀机制是均匀腐蚀,而两相流中则为均匀腐蚀+犁削机制。     

镍铝青铜化学镀镍磷合金和性能

以船用铜合金镍铝青铜为基体,采用酸性化学镀溶液体系制备镍磷合金镀层,对该镍磷镀层的界面结合情况及其强度、表面形貌、化学成分组成、硬度、耐海水腐蚀性能等进行了研究。结果显示,镀层为高磷非晶镀层,组织均匀致密,无孔隙等明显缺陷,界面结合强度高,同时硬度较高(646 HV),耐海水腐蚀性能明显优化。可见采用化学镀镍磷合金对镍铝青铜进行表面改性处理,可有效提高其综合性能,保护基体材料,延长其在海水中的服役寿命。     

提高AZ91D镁合金表面耐腐蚀性能的研究

通过以碱式碳酸镍为镍源的直接化学镀镍-磷工艺,在AZ91D镁合金表面形成镀层。应用X射线衍射分析技术（XRD）、附带能谱仪的扫描电镜（SEM）对镀层的形貌结构、成分等作了检测与分析,采用YWX/Q-150型盐雾试验机对镀层进行耐腐蚀性能测试与评定。研究结果表明：该工艺所获得镀层为胞状致密结构,磷含量11.24%,属于中高磷镀层,且耐腐蚀性能良好,连续盐雾16 h未出现腐蚀斑点,盐雾腐蚀速率明显低于基体的腐蚀速率。     

镍磷-多壁碳纳米管化学复合镀层的耐蚀性能

采用化学镀的方法在45#钢基体上制得镍磷-多壁碳纳米管(Ni-P-MWNTs)复合镀层。利用SEM、XRD对复合镀层的表面形貌和结构进行分析。结果表明:Ni-P-MWNTs复合镀层是非晶结构,MWNTs均匀地嵌埋在镀层基体中,使得镀层更加致密。在0.5mol/LNaCl+0.05mol/LHCl混合溶液中对45#钢、Ni-P镀层和Ni-PMWNTs复合镀层进行浸泡腐蚀实验,并且利用动电位极化技术对两种镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:浸泡相同时间,Ni-P-MWNTs复合镀层的腐蚀失重量最小;在电化学腐蚀实验中,Ni-P-MWNTs复合镀层的自腐蚀电位更正,且自腐蚀电流密度小于Ni-P镀层,具有良好的耐蚀性能。     

电刷镀纳米晶镍铁合金镀层腐蚀特性的研究

采用可溶性阳极电刷镀的方法制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni、Ni-5.84%Fe和Ni-13.49%Fe镀层在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过此法制备的Ni和Ni-Fe合金镀层具有典型的纳米晶结构;随着含Fe量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-13.49%Fe合金镀层组织结构均匀致密,晶界处没有明显的孔洞或缺陷,晶界及三叉晶界处的原子错配度小,过渡均匀,其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性优于纳米晶Ni镀层,而在10%HCl溶液中的耐蚀性与纳米晶Ni镀层相当;纳米晶Ni和纳米晶Ni-Fe合金刷镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀形态均为点蚀,而在10%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

SiCp/Al复合材料化学镀镍耐蚀性研究

利用交流阻抗技术和极化曲线,研究了SiCp/Al复合材料基体上高磷(w(P)=10.698%)和中磷(w(P)=6.056%)两种化学镀镍层在w(NaCl)=3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过扫描电子显微镜观察了镀层的腐蚀形貌。结果表明,在w(NaCl)=3.5%NaCl溶液中,以饱和甘汞电极为参比电极,高磷镀层自腐蚀电位为-0.641 V,电荷转移电阻为12.49Ω;中磷镀层自腐蚀电位为-0.879 V,电荷转移电阻为8.11Ω;高磷镀层的耐蚀性优于中磷镀层;两种镀层发生了不同程度的孔蚀。结合正交试验结果及有关文献,确定了SiCp/Al复合材料高磷化学镀镍工艺,并提出了改善镀层耐蚀性的几种途径。     

木材化学镀镍镀层形貌及成分研究

通过化学镀镍,在木材表面可以获得连续、均匀、致密的镀层.化学镀镍后,木材表面呈光亮的银灰色,但镀层的平整度和光亮度不高.扫描电子显微镜(SEM)观察表明:经过抛光的木材看似光滑,实质上比较粗糙,存在有大量的木材纤维和导管孔洞.镀层受木材表面粗糙度影响较大.能谱分析(EDS)表明:镀层为Ni-P合金,Ni和P的质量分数分别为95.36%和4.64%,为低磷舍金镀层.     

复合电镀法制备Ni-WC纳米涂层的组织与性能研究

为了制得高硬度、高耐腐蚀的纳米复合涂层,采用复合电镀法在18-8不锈钢基体上制备了Ni-WC纳米镀层,并对镀层的表面形貌、显微硬度及耐蚀性进行了观察和检测.试验结果表明:复合镀层表面均匀,其显微硬度较不锈钢和纯镍镀层都有显著提高,耐蚀性约为不锈钢的4倍,却比纯镍镀层略低.     

对比研究热浸镀55%Al-Zn镀层与Zn镀层在盐水中的腐蚀机理

用盐雾腐蚀和浸泡腐蚀两种方法对比研究了热浸镀55%Al-Zn镀层和Zn镀层在盐水环境中的腐蚀行为。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了清除腐蚀产物后镀层表面组织和横截面形貌特征。热浸镀55%Al-Zn镀层在盐雾腐蚀288h时的失重率约为Zn镀层的1/2,说明55%Al-Zn镀层具有更好的耐蚀性。用电化学阻抗谱方法分析镀层的腐蚀机理,认为55%Al-Zn镀层腐蚀前期由扩散控制,后期由于极化电阻的减小,电荷转移增多;而Zn镀层腐蚀前期是由于极化电阻减小,电极表面以电荷转移过程为主,后期表现出扩散特征。     

AH32钢表面等离子喷涂制备疏水涂层及其耐腐蚀性能研究

目的提高AH32海洋用钢表面的疏水性及耐蚀性,并给出最佳性能的喷涂涂层成分。方法采用大气等离子喷涂技术,在AH32钢表面制备了三种不同成分的涂层。利用微量进样器结合半球法测量了涂层的接触角,并利用Qwen-Wendt公式对涂层的表面能进行了计算,利用扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用表面粗糙度仪测量涂层的表面粗糙度,利用冲刷实验及电化学工作站测量了不同涂层的耐蚀性能,并讨论了不同涂层的疏水机制及相应的腐蚀机理。结果等离子喷涂涂层显著改善了AH32钢的疏水性能。相比而言,等离子喷涂Co基涂层及等离子喷涂Ni基涂层与水的静态接触角达到了130°以上,均具有较好的疏水效果。三种涂层均明显改善了AH32钢的耐海水冲刷腐蚀能力,其中AH32钢基体腐蚀30d后的失重为1.68×10^-2 g/cm^2,等离子喷涂Ni基涂层的腐蚀失重最小,约为4.2×10^-3 g/cm^2。极化曲线测试结果也表明,三种涂层的自腐蚀电位较基体提高了300 mV左右,并且腐蚀电流密度较基体降低了1个数量级以上,另外Co基涂层的腐蚀电流密度高于Ni基涂层的腐蚀电流密度,因此Co基涂层在腐蚀过程中表面会产生较多的羟基基团,导致其与水的静态接触角降低,最终导致其疏水性能下降。结论等离子喷涂Ni基涂层的疏水性能最好,腐蚀速率最小,耐冲刷腐蚀性能最佳,与基体相比,其腐蚀失重减小了1.26×10^-2 g/cm^2。     

沉积温度对渗钽层组织与耐蚀性能的影响

<正> 钽是一个负电性强的金属,其平衡电位相当低(E_(Ta/Ta_2O_3)=-0.81V),无论是在氧化性的还是在还原性的含氯化物的酸中(即使氧含量很小)都能生成致密的氧化膜(Ta_2O_5),这种膜的粘着性能好,牢固且稳定,在低于260℃的温度下有很好的保护性。由于钽的提炼和加工困难,价格昂贵。因此,研究和开发渗钽技术有它重要的实际意义。     

Improved surface morphology and corrosion resistance for galvannealed coatings by pre-electroplating iron

Dual-phase steel was electroplated with Fe prior to reduction annealing to improve surface quality and corrosion characteristics after galvannealing. This pre-electroplating process caused remarkable reduction in surface cracks and induced δ-phase formation over the surface of the galvannealed coating. Moreover, the degree of Fe–Zn alloying significantly increased, resulting in a thicker coating. Consequently, the corrosion potential increased and corrosion current decreased in the highly polarized anodic reaction. Further, spontaneous passivation occurred, resulting in a very low corrosion rate.     

冷喷涂铬锆铜涂层在海水中的耐蚀性能

采用冷喷涂技术在普通碳钢基体上制备了厚度为300μm的铬锆铜涂层,用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的组织形貌。用开路电位（OCP）、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等电化学方法研究冷喷涂铬锆铜涂层在天然海水中的耐蚀性能。研究表明,铬锆铜涂层组织致密,在海水环境中,涂层表面形成一层致密的腐蚀产物膜,能有效阻止腐蚀介质向涂层内部渗透,对基体起到良好的保护作用。     

Electrochemical Characteristics in Seawater for Cold Thermal Spray-Coated Al-Mg Alloy Layer

For corrosion protection of carbon steel in a marine environment,cold arc thermal spray coating was applied to the surface with Al and Al-Mg alloy wires.The surface hardness of Al and Al-Mg thermal spray coatings increased with Mg content.And the various electrochemical experiments were carried out to evaluate corrosion damage characteristics of the thermal spray coating layers.The Al and Al-Mg thermal spray coating layers presented negative potentials compared to carbon steel in corrosion potential measurements.And an anodic polarization experiment revealed a tendency of activation polarization with no passivation.Furthermore,the corrosion damage of the thermal spray coating layer in galvanostatic experiment was observed mainly at the defect area,and the Al-3Mg thermal spray coating layer presented less surface damages than others.In addition,the Al-3Mg thermal spray coating layer showed the lowest corrosion rate while having a sufficient driving voltage for cathodic corrosion protection.Therefore,it is an optimal thermal spray material for sacrificial anode.     

Q235焊缝表面镍基合金熔覆层在NaCl溶液中的腐蚀行为

目的 采用激光、等离子熔覆技术在低碳钢焊缝表面制备镍基耐腐蚀涂层,提高钢管焊缝表面的耐蚀性能。方法 通过浸泡腐蚀、动电位极化法、交流阻抗法,研究不同试样在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。利用OM、SEM、EDS和XPS分析腐蚀试样表面、截面的微观组织和腐蚀产物成分。结果 采用激光、等离子熔覆技术均可制得成形良好、表面光滑、无宏观裂纹的涂层,且表现出良好的抗点蚀能力;等离子熔覆层晶粒相较于激光熔覆层晶粒更均匀、细小,析出的碳化物(Cr₂₃C₆、Cr₇C₃)、硼化物(CrB)等硬质点提高了涂层的硬度,对于抗蚀性有着积极的作用。试样的耐蚀性排序为等离子熔覆层>激光熔覆层>基体。浸泡失重腐蚀实验表明,基体、激光熔覆层、等离子熔覆层的腐蚀速率分别为0.182 9、0.125 6、0.102 7 g/(m²·h)。从极化曲线看出,激光熔覆层(-0.503 4 V)、等离子熔覆层(-0.546 6 V)的自腐蚀电位相较于基体(-0.858 4 V)发生了正移。基体、...     

304不锈钢表面冷喷涂TC4钛合金涂层性能研究

采用冷喷涂技术在304不锈钢表面制备了TC4钛合金涂层,通过扫描电子显微镜观察了涂层的形貌、组织结构,并利用电化学方法研究了涂层的腐蚀电化学特征。研究结果表明,冷喷涂制备的TC4钛合金涂层致密性存在较为明显的梯度现象,靠近基体的涂层密度明显高于表面;涂层喷涂过程没有出现明显氧化现象,与基体的结合强度可达20 MPa左右;涂层的耐腐蚀性能优于304不锈钢,可大大提升不锈钢材料在海洋环境中的耐点蚀性能。     

盐雾环境下X70管线钢等离子喷涂铝涂层的腐蚀行为

目的研究X70管线钢的防腐工艺,以延长其使用寿命。方法采用等离子喷涂方法在X70管线钢基体表面制备铝涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面、界面质量和微观形貌进行分析。利用盐雾腐蚀试验,对比分析涂层对基体的保护作用机制。结果涂层为富铝层,主要以富铝脆性物相存在,并受环境空气的影响,涂层出现孔洞、裂纹和未熔颗粒等缺陷。涂层表面因铝粉颗粒尺寸差异,颗粒间熔融状态不同,导致表面铝元素呈波浪式分布。涂层界面结合处,铁、铝元素相互渗透,形成Fe-Al冶金结合,增加了涂层结合强度。热处理后,未熔颗粒及部分金属氧化物熔化并填充涂层缺陷,减小了表面粗糙度和孔洞率,提高了涂层质量。盐雾腐蚀16h后,未喷涂涂层试样表面出现了严重的点蚀现象,影响了管线钢的使用寿命。喷涂铝涂层试样在盐雾腐蚀试验120h后,表面出现了轻微腐蚀现象。结论涂层表面形成了致密氧化膜,避免了腐蚀介质和基体直接接触,提高了X70管线钢的耐腐蚀性。