TC4钛合金真空脉冲渗氧腐蚀性能的研究

采用真空脉冲渗氧的方法在Ti6A14V钛合金表面制备渗氧层,通过失重法、电化学测试及扫描电镜分析对渗氧层腐蚀性能进行了研究。结果表明,渗氧层表面形貌为均匀致密的凹坑结构,在50 mL/L HF+200 mL/L HNO3混合体系中进行加速腐蚀后膜层表面基本保持完好,其腐蚀速率是基体腐蚀速率的1/13,自腐蚀电位由基体的-0.763 V提高到-0.483 V,腐蚀电流降低两个数量级,真空脉冲渗氧能极大地改善钛合金的耐腐蚀性。     

低压真空渗氮处理TC4钛合金的腐蚀性能研究

采用低压真空渗氮的方法在Ti6A14V钛合金表面制备渗氮层,通过金相观察、X射线衍射、失重法及电化学测试对渗氮层组织成分及腐蚀性能进行了研究。结果表明,通过低压真空渗氮方法在钛合金表面形成了均匀致密的渗氮层,其主要由TiN、Ti2N及TiAlN等硬质相膜层组成。在100 mL/L HF+200 mL/L HNO3混合体系中进行加速腐蚀后膜层表面基本保持完好,其腐蚀速率是基体腐蚀速率的1/163,自腐蚀电位由基体的-0.762 5 V提高到-0.449 8 V,腐蚀电流降低两个数量级。     

影响DD6铸件化学铣切速率因素的研究

为了确定影响DD6铸件化铣速率的主次因素,采用正交试验方法,在室温条件下,通过研究酸基锐切液中氢氟酸、盐酸、硝酸、铬酐的用量对化铣速率的影响,得出了相对适宜的工艺参数.结果表明:影响化锐速率的主次因素依次为硝酸用量＞氢氟酸用量＞盐酸用量＞铬酐用量,且硝酸110 ML/L氢氟酸200 mL/L,盐酸180 ml./I.,...     

碳钢渗Ti及氮化在硝酸中的耐腐蚀性研究

在碳钢表面实施等离子渗Ti,然后进行离子氮化。将处理试样在1 mol/L HNO3溶液中用PS-268A型电化学测量仪进行耐腐蚀实验,并采用SEM对腐蚀试样表面进行分析。结果表明:在1 mol/L HNO3酸性溶液中,渗Ti、渗Ti+离子氮化试样的致钝电位较未处理碳钢试样明显降低,钝化电位区间分别比未处理碳钢提高3.17倍和2.96倍,试样耐腐蚀性能分别比未处理试样提高7.44倍和4.54倍;腐蚀机理为:未处理碳钢腐蚀后表面形貌表现为较大的腐蚀坑且凸凹和起伏较明显,是典型的孔蚀;渗Ti试样为轻微面腐蚀;渗Ti+离子氮化试样腐蚀机理表现为典型的晶间腐蚀。     

钴插塞化学机械平坦化的抛光液组分优化

目的提高Co在超大规模集成电路全局化学机械抛光过程中的去除速率及Co/Ti去除选择比,并对去除机理进行详细描述。方法研究不同浓度的磨料、多羟多胺络合剂(FA/OII)、氧化剂等化学成分及不同pH值对钴去除率的影响。利用电化学实验、表面化学元素分析(XPS)揭示钴实现高去除速率的机理,通过原子力显微镜(AFM)对钴抛光前后的表面形貌进行了观察,并采用正交实验法找到抛光液最佳组分配比。结果随磨料浓度的升高,钴去除速率增大。随pH值的升高,钴去除速率降低。随氧化剂浓度的提升,钴去除速率升高,但Co/Ti去除选择比先升后降。随螯合剂浓度的增大,钴去除速率及Co/Ti去除选择比均先升后降。正交试验找到了最佳的抛光液配比及条件(3%磨料+20 mL/L多胺螯合剂(FA/OⅡ)+5 mL/L氧化剂(H_2O_2),pH=8),实现了钴的高去除(～500 nm/min)及较好的Co/Ti去除选择比(100:1)。并且,表面的平坦化效果明显提高,原子力显微镜测试结果显示Co面粗糙度由原本的3.14 nm降低到0.637 nm。结论采用弱碱性抛光液能有效提升钴的去除速率,并保证腐蚀可控。抛光液中同时含有氧化剂和螯合剂时,通过强络合作用实现了钴的抛光速率和Co/Ti去除选择比的大幅度提升。     

2205双相不锈钢在不同Cl~-含量的饱和H_2S/CO_2溶液中的腐蚀行为

采用全面腐蚀实验及SEM,EDS等表面分析技术研究了2205双相不锈钢在不同Cl-含量的饱和H2S/CO2溶液中腐蚀速率、腐蚀形态以及腐蚀表面膜层成分,并建立腐蚀过程机制模型。结果表明:随着温度与Cl-浓度的变化,腐蚀速率发生变化的转折点在Cl-浓度为(57-100)×10-6时,p H=4时,Cl-为170×10-6,温度50℃时的腐蚀速率最大,p H=6时,Cl-为170×10-6,温度80℃时的腐蚀速率最大,其最大腐蚀速率不超过0.004 mm/a;腐蚀表面形成较为致密的钝化膜,随着温度与氯离子浓度的升高,表面出现3~5μm的不稳定点蚀核。     

2197铝锂合金化学铣切工艺研究

为确定适用于2197铝锂合金的化学铣切工艺,先通过对比实验筛选出适用的碱洗液和化铣液,之后设计正交试验,以化铣试样的表面粗糙度为参数,确定了化铣液的最优配方,并研究了化铣温度和化铣厚度对化铣效果的影响。结果表明:碱洗液以NaOH溶液(NaOH质量浓度10～20 g/L)为好;化铣液各组分的最佳配比为NaOH 200 g/L,Na2S 35 g/L,Al3+45 g/L,三乙醇胺50 g/L;该化铣液的化铣温度以85℃为宜,化铣厚度不宜高于5 mm。     

LY12铝合金化铣工艺及加工质量影响因素

筛选了适合LY12铝合金的化铣槽液配方,并探讨了影响化铣加工速率、表面粗糙度以及浸蚀比的主要因素。研究结果表明：化铣溶液的配比为p（NaOH）=180g／L、p（三乙醇胺）=35g／L、P（Na2S）=20g／L、P（Al^3＋）=25g／L可获得较好的综合性能。化铣速率取决于NaOH质量浓度和温度,随着NaOH质量浓度和温度的升高,化铣速率增加。溶液中Al^3＋的存在会影响化铣速率、表面质量和浸蚀比,Al^3＋质量浓度增加,化铣速率降低,表面粗糙度先降低后升高,浸蚀比总体呈下降趋势。     

化学蚀刻单晶硅及其表面形貌研究

采用酸碱两种不同的化学蚀刻液对单晶硅表面进行蚀刻,通过扫描电镜(SEM)对其形貌进行了表征,考察了蚀刻液浓度、蚀刻时间及温度对表面形貌的影响.结果表明,在HNO3 HF溶液中,20℃时用2.81mol/L HF 18.81mol/L HNO3反应5min或2.67mol/L HF 17.85mol/L HNO3反应15min,制得了硅片表面腐蚀坑大小适中、分布均匀的多孔状表面;在KOH水溶液中,50℃时在33%的KOH水溶液中反应10min获得了表面积大、分布均匀的绒状表面.     

晶体硅表面制绒参数优化分析

目的研究酸(HF和HNO3)、碱(NaOH)腐蚀液对晶体硅制绒的影响。方法通过改变NaOH浓度、异丙醇浓度、腐蚀时间研究单晶硅片腐蚀,通过改变酸溶液浓度比研究多晶硅片腐蚀,通过分析微观形貌及表面反射率等考察制备晶体硅制绒工艺参数。结果单晶硅最佳的腐蚀液配比为:NaOH质量浓度15 g/L,热碱温度80℃,异丙醇体积分数15%~20%,腐蚀时间10 min。在最优化参数下,晶体硅绒表面金字塔大小均匀,高度约为5μm,相邻金字塔间彼此相连,硅表面反射率降低至15%。在V(HF)∶V(HNO3)∶V(CH3COOH)=10∶1∶10,腐蚀速率为2μm/min时,晶体硅绒表面呈现较好的沟壑状绒面结构。结论溶液酸碱性的强弱和异丙醇对晶体硅制绒有较大影响,并且直接影响晶体硅的表面反射率。     

LaCl_3含量对Ni-P涂层耐腐蚀性能的影响

在不同浓度的LaCl_3镀液中,采用化学镀方法在镁合金基体表面制备Ni-P镀层。利用扫描电镜观察了Ni-P镀层的表面形貌,通过全腐蚀浸泡实验测出镀层的腐蚀速率,借助电化学测试了Ni-P镀层的腐蚀过电位及塔菲尔(Tafel)极化曲线。结果表明:Ni-P镀层表面形貌为胞状组织。随着镀液中LaCl_3含量的增加,Ni-P镀层的耐蚀性提高,当LaCl_3添加量为0.30 g/L时,Ni-P镀层的腐蚀速率最低,过腐蚀电位最正,容抗弧半径最大,耐蚀性最好;当LaCl_3添加量为0.35 g/L时,反而会降低Ni-P镀层的耐蚀性。     

L80油管钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为

目的：研究L80油管在CO2/H2S环境中的腐蚀行为。方法利用扫描电镜（SEM）、EDAX能谱分析L80油管内壁腐蚀产物形貌特征和化学组成,采用高温高压反应釜,以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验,研究原油含水率、CO2/H2S 分压和温度对 L80油管腐蚀速率的影响规律。结果在CO2/H2S环境中,L80油管内壁呈现明显的局部腐蚀特征,部分表面点蚀坑深度超过100μm,形成FeS、FeCO3等腐蚀产物。随着含水率的增加,L80油管腐蚀速率逐渐增大,含水率为30%时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,含水率为100%时的腐蚀速率为0.0952 mm/a。CO2分压不变时,随着 H2S分压的增加,L80钢的腐蚀速率增大,H2S分压为0.04 MPa时的腐蚀速率为0.0377 mm/a,H2S分压为0.3 MPa时的腐蚀速率为0.0952 mm/a;H2S分压不变时,随着CO2分压的增大,L80钢腐蚀速率变化不明显且腐蚀速率较小。随着温度的升高,腐蚀速率先以较大幅度增大,再以较小幅度减小,从40℃增加至100℃时,腐蚀速率由0.0083 mm/a升至0.1264 mm/a,100℃左右时的腐蚀速率最大,120℃对应的腐蚀速率为0.106 mm/a。结论 L80油管在CO2/H2S环境中以均匀腐蚀和局部点蚀为主。L80油管腐蚀速率对H2S分压比CO2分压更敏感,CO2分压增大促使具有良好保护性的FeCO3保护膜的形成,降低了腐蚀速率。温度升高至一定范围,导致碳酸盐等难溶性盐溶解度降低,并覆盖在钢表面形成保护层,从而使腐蚀速率下降。     

Cu、Mg含量对2A12铝合金化铣粗糙度的影响

借助超景深三维显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜、X射线物相分析、电化学测试等手段,对比不同Cu、Mg含量对2A12铝合金化铣粗糙度的影响。结果表明:当2A12铝合金中的Cu含量或Mg含量位于成分上限时,化铣后的表面粗糙度达到3.4μm,合金合理的成分配比为4.02%Cu+1.39%Mg(质量分数),化铣后的表面粗糙度为1.4μm;θ和S的模拟相在化铣液中的电极电位较之Al基体更正,因而在电化学腐蚀过程中,θ相、S相充当阴极,其周围的Al基体会优先发生腐蚀;合金在化铣时,随着局部不均匀腐蚀的进行,形成相凸起、腐蚀坑等表面形貌特征;尺寸为50μm左右的大型腐蚀坑是造成表面粗糙度增大的主要原因,晶内小尺寸的弥散T相(Al20Cu2Mn3)对化铣粗糙度的影响较小。     

316L不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为

采用失重法实验研究了温度、Cl-浓度对316L不锈钢腐蚀动力学行为的影响;实验判别了316L的晶间腐蚀倾向.结果表明:在C1-质量浓度为36 516 mg/L,Fe3+质量浓度为776 mg/L的情况下,316L的腐蚀速率随温度的升高而增大,温度超出60℃时腐蚀速率迅速增大,120℃时腐蚀速率达到最大值0.0781 m...     

化铣对TA2和TC4薄板性能的影响

研究了化学铣切对TA2和TC4薄板（0．05～1．28mm）性能的影响,结果表明：选择HF＋HNO3型化铣液化铣后两材料中氢含量基本不发生变化,TA2由1．28mm铣至0．59mm时,其氢含量为0．002％左右、TC4由1．27mm铣至0．61mm时,其氢含量维持在0．008％左右;吸氢量与材料的相组成有关,随化铣铣切深度的增加而增大;化铣后TA2和TC4薄板的σb分别降低3．3％,6．4％,σ0.2分别降低5．0％,7．1％,δ5却分别升高25．4％和15．6％。塑性反常可能是原始板材表面有氧化膜,化铣后此氧化膜去除,表现为塑性提高。     

304L在模拟压水堆一回路条件下长期均匀腐蚀性能的研究

在模拟压水堆一回路水条件下,用静态高压釜对304L不锈钢进行了1680 h腐蚀实验,对氧化膜进行了宏观和微观分析,对均匀腐蚀和均匀腐蚀速率进行了定量评估。结果表明：304L不锈钢在很短的时间内（336 h）就形成了氧化物层。氧化物分为两层,最靠近基体的氧化物颗粒直径为50~100 nm,在细小致密的氧化物颗粒表面均匀分布着0.5~1.6 μm的多边形大颗粒。经过1680 h高温高压腐蚀实验,最靠近基体的氧化物颗粒直径增大为80~250 nm,致密细小氧化物颗粒表面分布的多边形颗粒直径增大为0.8~2.5 μm。致密细小氧化物膜具有很强的耐蚀性,腐蚀增重速率先是大幅降低,然后逐渐平缓。经过1680 h后,其均匀腐蚀速率降为2.85×10^-3 mg/(dm²h)。     

LAZ900镁锂合金化学镀镍前处理工艺

为了优化镁锂合金化学镀镍前处理工艺,采用磷酸、硝酸和磷酸+硝酸混合溶液3种工艺对镁锂合金进行酸洗,采用氢氟酸、氟化氢铵和磷酸+氟化氢铵混合溶液3种工艺对镁锂合金进行活化,并对活化后的镁锂合金进行镀镍处理。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对处理后试样进行表面分析。结果表明:经硝酸+磷酸混合处理的试样表面氧化皮去除完整、有光泽,3种工艺活化后的试样表面均有氟化镁膜生成,经氟化氢铵活化后的试样表面制得的镍磷合金颗粒均匀,排列致密。最优前处理工艺为:酸洗H3PO42mL/L,HNO310mL/L,NaF 1g/L,室温浸蚀5~30s;活化NH4HF220g/L,室温活化1~3min。     

流速对L360管线钢在H2S/CO2环境中腐蚀行为的影响

目的为选取合适的流速来输送油气,降低流速对管线钢腐蚀造成的危害。方法以L360管线钢为实验用钢,流速(0、3、5 m/s)为变量,利用高压釜研究L360钢在含Cl-的H_2S/CO_2酸性环境中的腐蚀行为,采用极化曲线及交流阻抗研究L360钢的腐蚀电化学行为,利用SEM、EDS分析腐蚀后试样的微观形貌、结构特征以及腐蚀产物成分。结果失重法测定L360钢的腐蚀速率时,在实验条件完全相同的情况下,流速为5 m/s时的腐蚀速率(0.4824 mm/a)大于0 m/s时的腐蚀速率(0.3696 mm/a)。电化学测试中,3种状态对应的实验条件完全相同,可以发现流速为3 m/s时钢被腐蚀的难易程度位于0 m/s和5 m/s之间。随着流速的增加,试样表面腐蚀产物膜的破裂程度加剧。腐蚀产物以Fe的硫化物为主,流速为0 m/s时,有少量Fe CO3和Fe C3生成,流速为3 m/s时形成了四方硫铁和硫复铁矿晶体。随着流速从0 m/s增加到5 m/s,试样的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,在5 m/s时的腐蚀电位最负,此时自腐蚀电流密度最大,容抗弧半径最小,最易被腐蚀。结论结合腐蚀失重实验和电化学实验,发现流速在0~5 m/s范围内,流速越小,对L360管线钢造成的腐蚀作用越小,在不影响油气正常输送的情况下,尽可能选取小的流速,以保证管线钢的安全使用,提高管线钢的使用寿命。     

2219铝合金化学铣切溶液配方优化

通过正交试验以及多指标分析法对2219铝合金的NaOH+ Na2S+TEA+ Al3化学铣切溶液配方进行了最优化研究.实验结果表明,当将化铣后试样表面粗糙度作为分析时着重考虑的指标时,化铣溶液的最优配比为160 ～ 180 g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60 g·L-1 TEA,25 g·L-1 Al3+.当优先考虑化铣速率的影响时,溶液的最有配比为200 g·L-1NaOH,14 g·L-1Na2S,10～60 g·L-1 TEA,5g·L-1Al3+.而若同时考虑表面粗糙度和化铣速率两个指标,适用于2219铝合金化学铣切的最优溶液配方则应为200 g·L-1 NaOH,5 g·L-1Na2S,60 g·L-1 TEA,5g·L-1Al3+,当使用此配比溶液对2219铝合金进行化铣后得到的试样表面粗糙度与化铣速率分别为0.6055μm以及0.1638 mm·min-1.     

2219铝合金化学铣切溶液配方优化（英文）

通过正交试验以及多指标分析法对2219铝合金的NaOH+Na2S+TEA+Al3+化学铣切溶液配方进行了最优化研究。实验结果表明,当将化铣后试样表面粗糙度作为分析时着重考虑的指标时,化铣溶液的最优配比为160~180g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,25g·L-1Al3+。当优先考虑化铣速率的影响时,溶液的最有配比为200g·L-1NaOH,14g·L-1Na2S,10~60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+。而若同时考虑表面粗糙度和化铣速率两个指标,适用于2219铝合金化学铣切的最优溶液配方则应为200g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+,当使用此配比溶液对2219铝合金进行化铣后得到的试样表面粗糙度与化铣速率分别为0.6055μm以及0.1638mm·min-1。