镍基涂层在腐蚀介质中的腐蚀特性与电化学行为

用失重法和电化学法系统地研究了两种Ni基涂层(Ni60JH和Delelo50)在酸性腐蚀介质中对20钢的保护作用, 实验在室温下0.5 mol/L H2SO4腐蚀溶液中进行,测定了涂层的失重率和极化曲线。结果表明,Ni60JH涂层和Delelo50涂层可使20钢的耐蚀性分别提高30和16倍,Ni60JH涂层的耐蚀性优于Delelo50涂层。Ni60JH涂层的腐蚀特征为均匀腐蚀;Delelo50涂层和20钢的腐蚀特征为选择性腐蚀。Delelo50涂层中Ni优先于Cr被腐蚀,20钢中珠光体优先于铁素体遭受腐蚀,形成蜂窝状组织。在酸性腐蚀介质中,两种涂层基本处于钝化状态;而20钢处于活化溶解状态。     

高分子涂层硝胺系复合推进剂燃烧特性

硝胺(AN)系复合推进剂因其燃速低和比冲小而很难推广使用。为增加比冲和燃速,必须研制硝胺含量高的推进剂。研究了在硝胺粒子表面涂覆聚乙酸乙烯基或乙基纤维素的方法。用高分子涂层硝胺可以改善硝胺与端羟基聚丁二烯(HTPB)的浸润性和混合性。在推进剂中增加硝胺量的同时,添加金属燃料硼,探讨了硝胺／端羟基聚丁二烯系推进剂提高燃速和比冲的可能性。明确了如下问题：1)使用高分子涂层硝胺可使推进剂中硝胺的含量增加10Wt％;2)本实验用涂层材料会降低推进剂燃速,而燃速的降低量与硝胺粒子表面涂层厚度有关;3)为增加燃速和比冲,可添加金属燃料硼。     

助剂对红外低发射率涂层耐环境性能优化研究

为提高红外低发射率涂层的耐环境性能,向涂层中依次加入表面活性剂炔二醇和有机硅烷A-189,进行红外发射率(8～14μm)、力学性能、扫描电子显微镜(SEM)、耐环境性能与附着力的跟踪测试.结果表明:当表面活性剂炔二醇添加质量分数为2％、有机硅烷A-189添加质量分数为4％时,低发射率涂层的耐环境性能最优,42 d耐热盐水腐蚀后,发射率升至0.147,变化量不足0.1,涂层附着力维持1级,表面活性剂和有机硅烷对涂层耐环境性能的协同优化效果较好.     

8～14μm波段低红外发射率与低光泽度兼容涂层的制备方法初探

采用添加消光剂、添加色浆、球磨混合金属粉填料3种方法对低发射率涂层进行消光处理。结果表明:当添加普通消光剂如气相SiO2、纳米TiO2时,涂层的光泽度明显降低,但发射率明显升高;清漆中加入色浆后光泽度降低,但当Al粉添加量大于等于20%,涂层光泽度显著升高且涂层表面基本只显示出闪亮铝色;选择青铜粉部分取代铝粉作为填料混合球磨可以制备出光泽度和发射率都比较低的兼容涂层;球磨混合金属粉时球磨时间要恰当,球磨时间太短不利于涂层光泽度的降低,太长影响涂层发射率。     

Ni/TiO2/SDBS电流变液的电磁流变行为

通过基于物理化学方法的多层包覆工艺在纳米镍微粒表面均匀地包覆了SDBS掺杂TiO2涂层,获得了纳米核壳结构Ni/TiO2/SDBS,研究了不同包覆层对电流变体性能的影响,分析了镍核心的纳米核壳微粒的电流变性能规律,得到了镍核心纳米核壳微粒的电流变体要经过表面改性和外层包覆来提高性能及稳定性的结论。     

Al对热化学反应Al2O3基陶瓷涂层性能的影响

采用热化学反应法,以Al2O3、SiO2及ZnO为主要原料,并添加金属铝粉末,在Q235钢上制备Al2O3基陶瓷涂层,研究Al添加量对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层的物相组成、表面形貌和磨损形貌进行分析,并对涂层热震性、致密性、耐磨性及耐蚀性进行测试。结果表明,经600℃固化后,涂层中有MgAl2O4、AlPO4、MgO.SiO2等新相产生。当Al添加量为9%时,涂层的抗热震性能和致密性最好,热震次数可达50次以上。当Al含量为3%时,涂层表现出最为优异的耐磨损性能,耐磨性比基体大为提高。在酸、碱、盐溶液中,涂层的耐蚀性比基体大为提高,并且当Al添加量分别为9%、1%、3%时的涂层表现最佳。     

基于数学归纳法的涂层目标等效反射系数计算方法

提出了一种基于数学归纳法的涂层目标等效反射系数计算方法。该方法从涂层目标的电磁场边界条件出发,推导1~3层涂层的等效反射系数,结合数学归纳法建立了水平和垂直极化多层介质涂层目标等效反射系数的数学表达式。利用涂层目标等效反射系数修正物理光学法中的目标表面电流,将所提方法仿真的涂层目标雷达散射截面积(radar crosssection,RCS)与FEKO仿真结果进行对比,验证了涂层目标等效反射系数计算方法的正确性。     

吸波涂料用环氧粘接剂改性研究

针对厚涂层吸波涂料用环氧粘接剂存在的拉伸强度低、柔韧性差、耐温性低等不足,在满足吸波涂料隐身性能及喷涂性能的前提下,研究了某液体橡胶的添加量对吸波涂层拉伸强度及柔韧性等性能的影响,并应用环境扫描电镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了液体橡胶添加量对该吸波涂层冲击断面的形貌以及玻璃化转变温度( T-g)的影响。测试结果表明吸波涂层的T-g随着液体橡胶的增加而降低,且优选的吸波涂料用环氧粘接剂配方可使该吸波涂层在80℃条件下正常固化,在钢材及铝材表面的拉伸强度分别达到8 MPa及6 MPa以上,涂层在1 mm薄板基材上弯曲90°不断裂。该研究成果不但可扩大吸波涂料在不同基材上拉伸强度及柔韧性等高性能要求下的座用范围,而且可提高其施工工效。     

CrB颗粒增强MMC涂层的组织及其耐磨机理

用超音速电弧喷涂方法制备CrB颗粒增强的MMC涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析方法,对涂层的微观组织及微区成分进行分析;在实际循环流化床锅炉水冷壁上进行现场试验以检测涂层的耐高温冲蚀磨损性能,对涂层冲蚀表面的微观形貌进行分析,研究涂层的耐磨机理。结果表明:涂层具有复合材料的典型层状组织特征,金属基体在涂层中连续分布;增强颗粒主要为Cr的硼化物和Cr的氧化物。硬质相颗粒均匀弥散分布在涂层中,起到强化作用,并可阻挡冲蚀划痕的扩展,减缓了涂层金属基体受磨损的进程;塑、韧性较好的金属基体可缓冲冲蚀粒子对硬质相颗粒的冲击,使涂层具有优良的耐冲蚀磨损性能。     

(Ti,Al)N涂层组织结构及其性能的研究

运用空心阴极离子镀方法在M2钢表面沉积了(Ti,Al)N涂层,并用SEM、XRD、TEM和XPS等方法分析了(Ti,Al)N涂层的组织结构和组份。结果表明,(Ti,Al)N为面心立方结构,其组织呈细柱状晶,晶粒平均尺寸小于0.1μm。在(Ti,Al)N组织表面有一层TiO_2氧化膜,厚度约50nm;在(Ti,Al)N与基体界面区存在一过渡层,其组成为α-Ti和FeTi相。涂层性能试验表明,随基体温度的提高和氮流量在一定范围内的增加,(Ti,Al)N涂层的硬度和耐磨性也增加。这主要归结于(Ti,Al)N涂层的择优生长取向为(111)晶面和涂层组织的致密化。与TiN涂层相比,(Ti,Al)N涂层的抗氧化性能提高了,这主要是涂层表面生成Al_2~-O_3~-,降低了(Ti,Al)N涂层的氧化速度。     

钛合金表面化学气相沉积钼复合涂层制备工艺

在钛基体表面制备结合良好的钼涂层,提高钛合金耐蚀、耐磨性能,为进一步制备二硫化钼、二硅化钼涂层提供基础。采用磁控溅射、化学气相沉积(CVD)等方法在钛上制备出钼复合涂层;测试分析磁控溅射、CVD等方法制备钼复合涂层与钛基体的结合力;对钼复合涂层的结构、成分、组织形貌、硬度、耐磨性等进行分析。研究结果表明： 钛基体上磁控溅射铜后CVD钨进而CVD钼,复合涂层临界载荷提升至168.5 N,表面硬度提升至649.3 HV,磨损率从0.035%降到0.007 3%;在钛合金表面利用磁控溅射铜与CVD钨相结合的方式制备的铜/钨复合过渡层可有效防止沉积钼过程中钛基体表面发生氢脆和侵蚀,使钼涂层与钛基体的结合力显著提高,钛基表面硬度和耐磨性明显增强。     

镁合金表面原位生长高耐蚀水碳铝镁石涂层

为提高镁合金的耐腐蚀能力,介绍一种通过简单的水热合成法在镁合金表面形成水碳铝镁石涂层的方法。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、Tafel曲线、电化学阻抗谱(EIS)和浸泡实验进行基底和涂层的表面形貌、结构和耐蚀能力的分析、表征和评估。结果表明:制得的涂层在3.5%Na Cl溶液中表现出极好的耐腐蚀性能;涂层的自腐蚀电位相对于镁合金基底提高0.7 V,腐蚀电流密度降低2个数量级,阻抗模量增加约5 000倍。     

某些二元硝胺水解机理的量子化学研究

本文用量子化学方法对二元硝胺系列化合物O_2NHN-(CH_2)_n-NHNO_2(其中n=1(Ⅰ),n=2(Ⅱ),n=3(Ⅲ),n=4(Ⅳ))进行了计算。研究了它们在酸性介质中水解反应机理。根据前线轨道理论,考察了质子化二硝胺的前线轨道作用,设定反应坐标,计算了反应通道。提出了二元硝胺在酸性介质中的分解是按Sn2反应历程进行。首先硝胺质子化,然后水分子进攻与硝胺相连的碳原子,发生亲核取代反应。其中后者是速度的决定步骤。还发现这类化合物胺上氢原子可极化率P_H~(uno)与酸性离解常数Pk_1存在很好相关性。     

超音速等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的微观组织及其耐磨性能

采用超音速等离子喷涂技术在纯铜基体上制备Cr2O3-Ni-5%A(l质量分数)陶瓷涂层。利用XRD、SEM、激光共聚焦显微镜(LSCM)、显微硬度仪对涂层进行表征与分析,通过Image-pro Plus图形软件计算涂层的孔隙率,并通过摩擦磨损试验评价涂层的耐磨性能。结果表明:除了喷涂过程中出现了少量铬的氧化外,起始粉末和涂层的物相没有发生变化;陶瓷涂层表面呈双态组织,其表面粗糙度(Ra)为4.763μm;涂层断口形貌为典型的片层状组织,在涂层的抛光截面上可见紧密的富铬带均匀分布;Cr2O3涂层的孔隙率为1.2%,显微硬度为1 640HV0.3;涂层在室温下的摩擦因数约为0.4,其磨损机制为磨粒磨损。     

铝粉的漂浮态对红外低发射率涂层耐腐蚀性能的影响

为对比不同漂浮态Al粉填料对涂层发射率及耐腐蚀性能的影响,对添加不同含量不同漂浮率铝粉的涂层进行试验。对最佳涂层进行扫描电子显微镜、力学性能、耐盐水、发射率与附着力的测试以及Tafel曲线测试。结果表明:当填料为非浮型铝粉时,最佳添加量为40%;当填料为高漂浮型铝粉时,最佳添加量为20%;高漂浮型铝填充容积比更低,其在涂层中的排列整齐有序且紧密,减少了涂层表面的孔隙与缺陷,从而保证该样板在长达48 d的热盐水浸泡后,发射率仍然低于0.25,附着力仍保持1级。高漂浮型铝粉涂层在发射率及耐腐蚀性能方面均优于非浮型铝粉涂层。     

含快燃物ACP丁羟推进剂高压燃烧特性和常压火焰结构

为了研究水合-四-(4-氨基-1,2,4-三唑)高氯酸铜(ACP)对推进剂燃烧特性的影响,利用高压燃速测定系统研究了ACP对丁羟推进剂3～29 MPa压力范围内燃速的影响;收集推进剂在不同压力(3,10,20 MPa)下的燃烧产物,分析了ACP对燃烧产物化学组成的影响;采用显微高速摄像系统获取了推进剂的燃烧火焰和燃烧表面,对燃烧熄火表面及组分进行了研究。结果表明,在丁羟推进剂中添加ACP可大幅提高燃速,添加5%ACP可使推进剂29 MPa下的燃速提高84.8%,9～11 MPa为不稳定燃烧压力区。燃烧压力3 MPa的完全燃烧产物中活性铝含量为16.22%。推进剂在0.1 MPa燃烧时,存在粒径约100μm的粒子被燃烧气流从燃烧表面带入到气相区中分解燃烧的现象,熔铝粒子在燃烧表面无明显团聚。添加ACP使燃烧表面不规则程度增加。     

镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究

通过向有机硅树脂涂层中添加高导热填料,在AZ31B镁合金基板上制备17种不同成分的有机复合涂层,并对该涂层的散热性、力学性能和耐腐蚀性进行测试表征及综合技术性能评估。结果表明:只有填料超过一定含量才能明显提高涂层的散热性,同一种填料随着其含量的增加,涂层散热效果越来越好,且纳米铜粉对涂层散热性的影响较明显;填料能够提高有机硅树脂涂层的硬度和耐冲击性;碳粉和碳化硅的添加可提高涂层的耐腐蚀性,而铜粉对涂层腐蚀性不利;涂层的综合技术性能随填料粒子含量的增加而提高,且添加纳米铜粉的提升效果最明显;填料的混杂添加对涂层散热性的影响优于单一填料,能提高涂层的综合技术性能。     

铬铁粉掺钨精矿粉激光熔覆涂层组织性能研究

采用DL-HL-T5000B无氦横流CO2激光加工机,在Q235钢表面制备不同含量钨精矿粉末铬铁粉激光熔覆涂层。利用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、磨粒磨损机、电化学工作站等实验仪器,对涂层的显微组织结构及宏观性能进行研究。结果表明:涂层物相为Fe_3C、Cr_7C_3、WO_3、(CrFe)7C_3、Fe_2W、Fe_7W_6、FeW_3C,组织形貌以块状、板条状、颗粒状分布在涂层中;当钨精矿粉末的添加量为1.5%(质量分数)时,熔覆涂层的显微硬度值最高,为1 604.2HV,磨损率最小,为1.2mg/mm~2,腐蚀电流密度最小,为144.4μA/cm2。     

纯钛基材上环氧基涂层界面结合强度的研究

为了提高钛基体与Fe2O3(吸波剂)/环氧涂层的结合强度(即涂层的附着力),在经过恒压阳极氧化处理的钛基体上浸涂Fe2O3/环氧树脂涂料。研究了试验参数对涂层界面结合强度的影响以及阳极氧化状态参数对钛基体表面形貌的影响;并对阳极氧化多孔膜进行扫描电子显微镜(SEM)分析,对不同处理状态基体上的涂层进行界面结合强度测试。结果表明:经过有效阳极氧化处理的钛基体,表面呈现不同程度的多孔形貌;在阳极氧化多孔膜表面涂敷环氧涂料,涂层与基体的结合强度比涂层与未经阳极氧化处理的基板的结合强度有所提高;随电压的升高,涂层的结合强度先增大后减小,随时间的变化无明显变化。     

石墨烯对镁合金微弧氧化层结构及性能的影响

采用在微弧氧化溶液中添加石墨烯的方法在镁合金表面制备一层微弧氧化层,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和四探针电阻测试仪对微弧氧化层的表面形貌、组成成分及导电性能进行分析测试。结果表明:添加石墨烯后微弧氧化层表面的孔洞数量明显增加,且均匀分布在整个表面,但孔洞的尺寸大大缩小;石墨烯在微弧氧化层孔洞中的含量明显高于致密部位;虽然镁合金微弧氧化层中局部的石墨烯原子数分数达到30%以上,但氧化层的导电性没有发生明显改变。