柠檬酸钠对AZ31镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了在电解液100g/LNa28407,50g/LNaA102中,加入不同浓度柠檬酸钠对阳极氧化膜层微观结构及耐腐蚀性能的影响.通过SEM和极化曲线分别研究了AZ31镁合金阳极氧化膜的表面形貌和耐蚀性.结果表明:当柠檬酸钠加入量为10g/L时,氧化膜层均匀、致密,孔径明显减小;从极化曲线可以看出,自腐蚀电位Ecorr为-0.614V,自腐蚀电流密度icorr为17.09μA·cm-2当电位在-0.478V～ 0.043V时,膜层发生钝化,当电位达到0.043V以后,发生了二次钝化,说明柠檬酸钠加入量为10g/L时,膜层在3.5%NaCI溶液中出现钝化膜破裂后自修复的现象.     

2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

含钙电解质对Mg-1.0Ca合金微弧氧化膜性能的影响

在含6 g/L氢氧化钠和15 g/L植酸钠的基本溶液中,分别加入4种钙盐研究钙盐,对Mg-1.0Ca合金微弧氧化膜性能影响。使用SEM、EDS和XRD分析陶瓷氧化膜的表面形貌、成分及结构,通过点滴实验和动电位极化曲线来判定氧化膜的腐蚀降解速率。结果表明:CaCO3可稍微增加氧化膜的钙含量,使氧化膜厚度由3.4μm增加到8.8μm,且明显改善表面微孔均匀性。点滴实验和动电位极化曲线分析表明:CaCO3能显著提高氧化膜的耐蚀性能,其点滴时间由75 s提高至116 s,自腐蚀电流密度由3.898μA/cm2降低至1.473μA/cm2,且自腐蚀电位由1.538 V升高至1.465 V。     

电流密度对Al-Mg系铝合金微弧氧化膜的耐蚀性影响

采用恒流法,在铝酸盐系电解液中对5083铝合金进行微弧氧化处理。并利用扫描电镜和动电位极化曲线等手段,研究了不同电流密度下制备的陶瓷层的微观形貌及耐蚀性。结果表明:随电流密度的提高,更多的氧化物沉积在膜层表面,使之厚度增大。当电流密度为3.5 A·cm~(-2)时,陶瓷层的自腐蚀电位正移至-0.493 V,自腐蚀电流密度降至3.64×10~(-7)A·cm~(-2)。从而,微弧氧化陶瓷层显著提高了基体铝合金的表面耐蚀性。     

TC4钛合金微弧氧化膜层成膜机理及特性分析

微弧氧化技术可以使铝、镁、钛等阀金属表面形成类火山状致密的陶瓷层,使其具有优良的耐蚀性、绝缘性、耐磨性和热冲击性。通过SEM、电化学工作站、粗糙度仪等分析了钛合金微弧氧化膜层成膜机理及膜层性能。结果表明,采用弱碱性硅酸盐-磷酸盐复合体系在TC4钛合金表面生成陶瓷膜,钛合金的耐蚀性能大幅度提升。膜层粗糙度随着厚度的增加而增大,当膜层厚度大于25μm时,表面粗糙度增长速度急剧增加。随着膜层厚度的增加,表面硬度先增大后减小,当膜层厚度为20～25μm时,表面硬度达到最大值。     

电解液体系对AZ91D镁合金微弧氧化膜层的影响

利用微弧氧化技术,分别在不同电解液体系(Na_2SiO_3、NaAlO_2、Na_3PO_4)中制备AZ91D镁合金表面微弧氧化陶瓷层。采用SEM分析了微弧氧化陶瓷层表面的微观形貌、孔隙率。利用CHI650D电化学工作站,在3.5%NaCl溶液中测试了微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀性能。结果表明,NaAlO_2体系微弧氧化膜表面微孔分布均匀,孔隙尺寸较小,约1～2μm;陶瓷膜厚度随氧化时间增加而线性增长,孔隙率则先增加后减小。NaAlO_2陶瓷膜的孔隙率仅为10.9%,膜层厚度可达30μm。NaAlO_2体系膜层腐蚀电位(-1.32 V)相对较高,自腐蚀电流密度(2.14×10~(-8)A·cm~(-2))较基体减小3个数量级,耐蚀性最好。     

尿素含量对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备了Ni-Cr-Mo合金镀层。利用辉光放电光谱仪、扫描电镜、Tafel曲线和电化学阻抗谱考察了尿素含量对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随尿素含量的增大,镀层镍含量先增大后缓慢减小,铬含量先增大后减小、钼含量先减小后增大;镀层沉积速率先增大后减小;镀层表面颗粒尺寸减小;镀层在3.5%NaCl溶液中耐蚀性先增强后减弱。尿素含量为60 g·L~(-1)时制备的镀层具有最大的自腐蚀电位(-0.535 V)、最小的腐蚀电流密度(0.123μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2 550Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

V型铝槽内腔微弧氧化的不均匀性

采用恒压模式于硅酸盐体系中在V型内腔试件表面制备微弧氧化膜,研究V型角度对微弧氧化膜不均匀性的影响。采用数字式测厚仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究其微观结构,利用电化学分析仪进行耐蚀性的评定。结果表明:V型试件内表面的相组成无明显差别,均为γ-Al2O3,但其内表面的膜层厚度分布不同,且随着V型试件张角的增大,其内表面膜层厚度差值逐渐减小,由3.1μm减小到0.4～0.9μm,不均匀程度减小。此外,V型试件内表面边缘氧化膜层的耐蚀性较优,而靠近折弯处氧化膜层的耐蚀性较差,这是由于试件内表面受不同程度电力线屏蔽造成的。增大脉冲宽度对膜层不均匀性影响很小,但增加氧化处理时间后,试件内表面不均匀程度增大。     

模拟压水堆二回路水环境中温度对690合金电化学腐蚀行为的影响

通过EIS和动电位极化曲线的测量,并结合SEM观察、EDS和XPS分析,研究了模拟压水堆核电站(PWR)二回路服役水环境异常工况(100μg/L DO+100μg/L Cl-+ETA)中溶液温度(150~285℃)对690合金电化学腐蚀行为的影响机理。结果表明:温度升高,690合金自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增加,钝化电位区间缩短;表面氧化膜厚度增加,颗粒增大,双层氧化膜特征越明显,但致密度和稳定性降低,导致其耐蚀性降低,合金腐蚀速率增加。     

电压增幅对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

研究了硅酸盐体系微弧氧化过程中,电源电压增幅对放电火花形态及AZ91D镁合金膜层的厚度、表面形貌和耐蚀性有影响。结果表明,随着脉冲电压增加,电弧的弧斑亮度增强、尺寸变大,但数目减少,大弧倾向增加;微弧氧化膜层的厚度增厚,但成膜速率降低;膜层表面熔融物颗粒增大,表面孔径增加,粗糙度增加;腐蚀率呈现出先减小后增加的趋势。当电压增幅为100~150 V时,其过程稳定性、成膜速率、膜层外观质量和耐蚀性等方面的综合性能相对最优。     

铜基超疏水表面的制备及其耐蚀性研究

以十二硫醇作为疏水剂,采用化学刻蚀和高温氧化在铜基体上构造超疏水表面,以提高铜基体的耐蚀性.结果 表明,当化学刻蚀8min、高温氧化6h、十二硫醇修饰15min,基体表面形成了具有足够粗糙度并可以捕获大量空气的网状层叠结构,此时基体表面疏水性最好,水的接触角为165.50°.动电位极化曲线表明,超疏水表面的腐蚀速率明显...     

pH值对脉冲电镀Ni-Cr-Mo合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mo合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了p H值对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随着p H值的增大,镀层中镍含量先减小后增大,铬先增大后减小,钼含量减小;镀层沉积速率先增大后减小;在3.5%Na Cl溶液中,镀层耐蚀性先增强后减弱。p H值为3.5时,镀层均匀致密,具有最大的自腐蚀电位(-0.535V)、最小的腐蚀电流密度(0.123μA·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(2550Ω·cm~2),此时镀层耐蚀性最好。     

仿形磁极头对电磁研磨管件内表面形成的影响EI北大核心CSCD

针对304不锈钢管内表面的氧化膜难加工以及加工后表面存在沟状纹理、微裂纹、凹坑等质量问题,采用磁粒研磨法去除304不锈钢管内表面氧化膜。通过设计不同锥度的磁极头并结合模拟仿真,探究加工区域磁场强度和研磨压力变化规律,最后通过研磨试验与仿真进行对比。结果表明:随着磁极头锥度增大,磁场强度呈先增大后减少的趋势,研磨压力受磁场强度的影响较大也呈先增大后减小趋势。当磁极头锥度为80°时磁场强度最强,研磨压力最大,研磨后管件内表面粗糙度Ra由原始3.06μm降至0.23μm,表面最大高度差由原始47.4μm降至19.6μm,内表面的氧化膜均被去除,呈现出均匀的研磨痕迹。磁性磨粒运动受力仿真以及研磨试验均表明,采用80°仿形磁极头进行加工可以有效提高304不锈钢管内表面质量。     

硅溶胶浸渗对SLS覆膜砂表面质量的影响

通过对选区激光烧结(SLS)覆膜砂型浸渗硅溶胶后处理强化,研究浸渗硅溶胶对精密铸造用SLS砂型表面粗糙度的影响。结果表明,随着硅溶胶浸渗温度的升高及时间的延长,SLS覆膜砂铸型表面粗糙度均呈先减小后增大的趋势,当硅溶胶浸渗温度为30℃、浸渗时间为15h时,覆膜砂铸型表面粗糙度最小,Ra为11.48μm;随着覆膜砂后固化温度及时间的提高,SLS覆膜砂铸型表面粗糙度均呈先减小后增大的趋势,当覆膜砂后固化温度为30℃、固化时间为15h时,覆膜砂铸型表面粗糙度(Ra)最小为13.96μm。     

非恒温电解液中AA5083Al-Mg合金阳极氧化膜的制备及其耐蚀性

采用硼酸-硫酸-草酸电解液在铝合金表面制备有序多孔层,研究阳极氧化过程中电流随时间的变化,分析界面反应并计算膜层的生长效率。采用扫描电子显微镜、交流阻抗和动电位极化曲线研究膜层的微结构及其在不同温度环境下的耐蚀性。结果表明：在氧化层界面双离子层浓度的增大有利于提高膜层的生长效率。所制备的阳极氧化膜厚度为8-9μm,孔径为10-14 nm,膜层的微观形貌受金属基体组织结构的影响较大。在沸水封闭后膜层为分层结构,表面呈细片状。氧化膜层封闭后能够明显降低试样的自腐蚀电流密度,且耐蚀性随着环境温度的升高而具有更好的稳定性。     

石墨对TA7钛合金表面微弧氧化涂层组织及耐蚀性的影响

为提高TA7钛合金的耐腐蚀和耐磨损性能,在钛合金表面制备了微弧氧化涂层,研究了石墨颗粒对微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性的影响。结果表明,在基础电解液中加入石墨颗粒能够显著提高TA7钛合金微弧氧化涂层的厚度,降低微弧氧化涂层的表面粗糙度和显微硬度,且随着石墨含量的升高,微弧氧化涂层的厚度增大,但显微硬度减小,表面粗糙度基本保持不变;微弧氧化涂层的物相主要有高温稳定相金红石及锐钛矿;微弧氧化处理提高了TA7钛合金的自腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度,石墨颗粒的加入进一步提高了自腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度,显著提高了微弧氧化涂层的耐蚀性。     

ZrO_2颗粒填充Ti5111合金微弧氧化膜的耐蚀性研究

在Ti-5Al-1Sn-1Zr-1V-0.8Mo合金微弧氧化电解液中添加ZrO_2颗粒,获得含ZrO_2的微弧氧化膜。采用扫描电子显微镜、衍射仪和电化学工作站等对氧化膜的厚度、粗糙度、表面形貌、组成及耐蚀性进行了研究。结果表明,随着ZrO_2加入量的增加,微弧氧化膜的厚度增加,粗糙度降低。当ZrO_2加入量为1.25 g/L时,氧化膜厚度达到106μm,其粗糙度也小于未加ZrO_2的膜层的粗糙度。氧化膜形貌观察结果显示,ZrO_2的加入可以有效填充膜层中的孔洞,并能减少裂纹,有利于获得更为致密的氧化膜。膜层主要由金红石相TiO_2和锐钛矿相TiO_2组成。电化学腐蚀测试结果表明,含ZrO_2浓度为1.00 g/L的微弧氧化膜的阻抗值最大,当ZrO_2加入量为1.25 g/L时的腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小。     

超声喷丸对钢基体表面发黑膜耐蚀性的影响

目的通过对低碳钢基体进行超声喷丸前处理来提高其表面高温碱性发黑膜的耐蚀性。方法采用超声喷丸的方法在低碳钢表面获得剧烈变形层,达到组织细化的效果,并分别在超声喷丸处理前后的钢表面制备高温碱性发黑膜。通过微观观察、电化学极化曲线、电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究喷丸处理对转化膜形貌和耐蚀性的影响。结果超声喷丸处理后,钢基体表层组织显著细化、均匀化,喷丸表面形成的发黑膜结晶颗粒细小、均匀、致密。该膜层与未喷丸表面的发黑膜相比,自腐蚀电位提高了170 m V,自腐蚀电流密度降低了85%,膜层电阻增大1倍以上,并且耐盐水浸泡能力增强。结论超声喷丸的方法可以用于低碳钢表面的前处理,以提高其后续发黑膜的耐蚀性。     

ZL303铝合金表面微弧氧化陶瓷膜的微结构和耐蚀性研究

为提高ZL303铝合金耐蚀性能,采用微弧氧化技术在ZL303铝合金表面制备陶瓷质氧化膜。通过扫描电镜观察了微弧氧化膜层表面及截面的微结构。利用X射线衍射仪分析了膜层的物相组成。采用腐蚀电化学和高温浸泡实验测试了微弧氧化膜层的耐蚀性。结果表明:所制备的膜层厚度约为13μm,主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3组成,外表面存在大量微米级等离子放电微孔。经微弧氧化处理后,试样的电化学阻抗半径增大,自腐蚀电位上升,腐蚀电流密度减小。在高温腐蚀环境中,微弧氧化膜层能有效阻挡腐蚀介质对铝合金基体的侵蚀破坏,耐蚀性能得到提高。     

氢氟酸-硝酸体系中Ti-6Al-4V的腐蚀加工溶解特征

利用E-t曲线、动电位极化曲线研究了氢氟酸-硝酸体系中溶液主体成分、温度对Ti-6Al-4V腐蚀加工溶解行为和特征的影响,通过测试阳极与阴极反应动力学揭示钛合金腐蚀加工动力学规律。研究结果表明,在该溶液体系中钛合金的腐蚀加工是侵蚀-溶解-钝化循环往复的过程,硝酸的钝化作用与氢氟酸的溶解作用同时存在,当钝化膜的生成速度和钛基体的溶解速度达到动态平衡时,腐蚀速度处于相对稳定的状态。腐蚀加工初期阶段氢氟酸浓度会影响钛合金表面氧化膜的破坏,浓度较低时,氧化膜较难破坏,自腐蚀电位正移;浓度较高时,氧化膜容易被腐蚀溶解,自腐蚀电位负移。氢氟酸浓度和温度增加,反应活化能减少,腐蚀溶解加剧。氢氟酸浓度较低时,温度对加工速度的影响占主导地位;浓度增加到80 m L/L,温度的影响减弱,氢氟酸起主要作用。硝酸的钝化作用在减少总体腐蚀速度的同时可有效改善微观表面的凹凸不平,使微观表面趋于平整。