钢表面ZrO2陶瓷纳米等离子喷涂

采用等离子喷涂技术在20Cr钢表面等离子喷涂纳米ZrO2涂层,并用1Cr18Ni9作中间梯度涂层,用以制造特殊管状绝热体.利用SEM方法研究了梯度涂层的结构和显微组织,通过摩擦磨损试验对涂层的耐磨性能进行了分析,用热震法研究了涂层和基体的结合力,并用有无热障涂层的箱体进行实际模拟对比试验,测试了涂层的隔热性能.研究结果表明,ZrO2纳米陶瓷层和1Cr18Ni9梯度层可以形成良好的机械结合;喷涂后的试样表面显微硬度显著提高,耐磨性比GCr15轴承钢提高2.84倍;纳米陶瓷梯度涂层使20Cr钢的隔热性能和抗高温氧化性能显著提高.     

金属表面耐蚀性稀土转化膜的研究进展

稀土盐在不同金属及其合金表面形成转化膜具有防腐蚀作用,近年来国内外学者对其研究颇多.本文综述了稀土盐在有色金属铝、碳钢和不锈钢、锌及镀锌板材、镁、铜及其合金表面的形成转化膜防腐蚀技术应用;指出了复合稀土缓蚀剂协同钝化膜的耐蚀性能及研究进展,并探讨了未来稀土钝化技术在金属表面耐蚀性技术研究与应用的发展方向.     

金属纳米多层膜概述

纳米多层膜具有很多特殊性能,得到了广泛的应用。阐述了金属纳米多层膜的两种制备方法。大量研究和试验表明,多层膜具有光、电、磁等不同的特殊性能,虽然目前纳米多层膜的应用已经遍及国民生活的很多领域,但仍存在很多待解决的问题。     

纳米陶瓷涂层的抗热震性能

为了保护金属基体、延长金属基体的使用寿命,采用不同成分配比的FeAl合金和Al₂O₃的混合粉料在碳钢表面预置一层陶瓷涂层,利用气体保护无压烧结设备,在氩气氛保护下烧结出结合性良好的纳米陶瓷涂层,并进行了抗热震性实验.将试样循环加热到500~1000℃,立即投入室温的冷水中,同一样品经受多次热震,使某些试样的陶瓷衬层在1000℃时仍能与金属牢固结合而不脱落,说明所制备的复合陶瓷涂层与基体结合强度高,因此具有良好的抗热震性.涂层形成成分梯度,其分布规律为提高抗热震性能提供了保证.     

环氧涂层/镀锌板电极系统腐蚀电化学行为

利用EIS研究环氧型有机涂层的腐蚀电化学行为。在浸泡初期阻抗谱是一个时间常数的单容抗弧,阻抗值基本不变,此时漆膜能够阻止介质渗入。在浸泡中期阻抗值随时间逐渐增大,原因为镀锌钢板表面预处理层的铬酸盐自修复作用以及铬酸盐转化膜溶解物和腐蚀产物沉积堵塞漆膜微孔隙,阻止介质渗入到达镀锌钢板表面,导致阻抗值变大。后期,预处理膜完全溶解破坏,金属基体腐蚀反应加快,阻抗值变小.     

新材料与新工艺

正纳米颗粒涂层提升飞机发动机耐高温性能飞机发动机的温度越高,其运行效率也越高。为了耐受持续高温,飞机发动机的金属部分通常需涂覆1层隔热材料。瑞典西部大学的研究人员制备出一种涂层材料,可使飞机发动机的高温持续时间延长至原来的3倍。据介绍,该涂层材料由陶瓷纳米颗粒和塑料纳米颗粒组成,分散于液体中。其中,陶瓷纳米颗粒可隔绝发动机的热传递;而塑料纳米颗粒则可提高     

活塞环表面Cr/CrN纳米多层膜的微观结构

为改善发动机活塞环的摩擦学性能,提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了Cr/CrN纳米多层膜.采用x 射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、俄歇能谱仪（AES）、纳米硬度仪和CETR摩擦磨损试验机,系统分析了不同调制周期Cr/CrN纳米多层膜的微观结构、成分分布、纳米硬度和抗滑动磨损性能.结果表明：Cr/CrN多层膜由CrN、Cr2N和Cr相组成,在CrN（200）方向上出现择优取向.随调制周期的减小,多层膜的硬度和残余应力增大,当调制周期为80nm时,多层膜的硬度值最高达到21.5GPa;当调制周期为120nm时,H³/E²值达到最高,此时划痕临界载荷值最高.根据摩擦磨损试验结果可知,与电镀Cr和CrN涂层相比,Cr/CrN多层膜具有相对较好的抗滑动磨损性能,其磨损机制主要以磨粒磨损为主,有可能替代原活塞环Cr电镀层.     

陶瓷膜过滤食醋的膜污染模型与膜阻力分析

针对陶瓷膜过滤食醋的过程,采用堵塞模型及其研究方法,通过测定不同条件下的膜通量,计算并分析了过滤过程中所形成的各种阻力及其分布.研究表明:新膜阻力Rm,膜孔堵塞阻力Ri,浓差极化层阻力Rc以及凝胶层阻力Rg分别占总阻力的14.0%,17.7%,16.4%以及51.8%,其中凝胶层阻力对食醋的膜过滤过程影响最大.因此,过滤过程中应借助防止凝胶层形成的控制技术.新膜阻力Rm所占比例较小,说明所研制的陶瓷膜较适宜于过滤食醋所用.     

氮气保护对纳米复合涂层组织与性能的影响

采用氮气保护方法改进电弧喷涂技术,制备含纳米陶瓷颗粒的粉芯丝材电弧喷涂层,研究其组织结构和高温冲蚀性能.结果表明,氮气保护提高了涂层的致密性和均匀性,组织的连续性和均匀性得到明显改善,涂层中氧化物显著减少.氮气保护使更多的合金元素熔入Fe中形成Fe基固溶体,纳米陶瓷相在基体相中呈较均匀的弥散分布状态.当氮气保护的涂层受磨粒冲蚀时,不会出现明显的层状形式流失.在本试验条件下,3种氮气保护涂层平均体积冲蚀率比无氮气保护均有显著提高.氮气保护改善了纳米陶瓷相与基体相的结合,更有利于发挥纳米陶瓷颗粒对涂层的弥散强化作用.     

时间对2024铝合金表面铬酸盐转化膜耐蚀性的影响

应用交流阻抗技术(EIS)研究了不同时间对2024-吕合金表面铬酸盐转化膜抗腐蚀性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)与能量散射能谱(EDS)分析膜表面形貌与成分.结果表明,EIS显示当电位随时间达到一个稳定状态时,即成膜时间达到8 000 s时形成膜的膜层最为均匀致密且最终膜的稳定阻抗值最大,达到7.5×105Ω·cm2;SEM显示在该溶液中试样表面所形成的转化膜没有裂纹,并且成膜时间达到8 000 s时最为均匀致密、耐蚀性能最佳.     

锌合金表面稀土转化膜的组成与性能研究

通过在铈盐溶液中进行化学转化处理在电池锌合金表面获得了稀土转化膜，测量了膜的结合强度、在氯化钠溶液中的极化曲线，极化电阻和腐蚀速率，利用XPS、XRD和SEM对稀土转化膜的化学成分和组织结构进行了分析，结果表明，稀土转化膜的形成使锌合金的耐蚀性大大提高，已达到普通铬酸盐转化膜的耐蚀水平，稀土转化膜主要由CeO2、Ce2O3、ZnO等氧化物组成。     

HVOF喷涂Co基WC涂层的耐锌腐蚀行为

为了提高热镀锌用辊件的耐腐蚀性,试验采用超音速火焰喷涂方法制备WC-12Co涂层,研究了涂层在450 ℃锌液中的耐腐蚀性能以及失效机制.将316L/WC-12Co涂层进行液锌腐蚀,以扫描电镜能谱分析、x-射线衍射方式分析对比了未经过腐蚀试件、腐蚀5天试件、腐蚀10天试件的组织变化和相组成,结果显示涂层基体Co受液锌腐蚀生成Co与Zn化合物,引发横向裂纹,导致涂层剥落.涂层全部剥落后保护失效,使母材被液锌直接严重腐蚀,最终生成锌渣FeZn₁₃.     

纳米陶瓷的制备成型技术研究

传统陶瓷材料因其具有耐高温、耐腐蚀、强度高、硬度大等优点,已成为人们普遍关注的对象．但传统陶瓷的脆性问题一直是阻碍陶瓷材料发展的主要因素之一,而由纳米晶组成的陶瓷材料则具有高韧性、低温超塑性等特点．文章重点分析了纳米晶陶瓷传统成形技术的研究现状及各种技术的优缺点,并探讨纳米晶陶瓷的制备成型技术发展方向,指出使用激光成型技术制备高性能纳米晶陶瓷零件是可以期待的．     

Microstructure and corrosion resistance of modified AZ31 magnesium alloy using microarc oxidation combined with electrophoresis process

A top electrophoresis coating was deposited on the surface microarc oxidation (MAO) modified ceramic coating on AZ31 magnesium alloy. Microstructure and corrosion resistance of this composite coating were studied by SEM, electrochemical potentiodynamic polarization, and acid corrosion test. The results showed that the composite coating with a top electrophoresis coating on the surface of ceramic coating exhibited a better corrosion resistance compared with the coating formed by chemical conversion film combined with electrophoresis process. Corrosive ions could permeate into the substrate with corrosion time, and the composite coating was firstly destroyed around the scratch. The formation of composite coating with a higher adhesive force due to the porosity of the ceramic coating contributed to the improved corrosion resistance property.     

熔融锌对沉没辊腐蚀磨损过程的影响

为了研究材料或涂层在熔融锌中的耐腐蚀磨损情况,自行研制了一种耐熔融锌腐蚀磨损试验机,并介绍了该试验机的工作原理和结构组成.利用该腐蚀磨损试验机,对Al_2O_3涂层在锌液中的腐蚀磨损性能进行了测试,利用扫描电子显微镜与能谱仪对比分析了未经腐蚀磨损试件、腐蚀磨损5 d试件、腐蚀磨损10 d试件的组织和成分变化,并对Al_2O_3涂层的失效机制进行了分析.结果表明,该腐蚀磨损试验机可以模拟热镀锌沉没辊在熔融锌液中的工作状况,从而可以对沉没辊的失效情况进行更直观的分析,因而可为耐熔融锌腐蚀磨损材料或涂层的研究提供理想平台.     

Ce改性AZ91的微弧氧化膜制备及其耐蚀性能

利用交流恒压微弧氧化技术, 通过Ce改性镁合金基体制备高耐蚀微弧氧化膜. 在100、120和 140 V的外加电压下, 对3种试样: AZ91, 质量分数w(Ce) 分别为0.92%和1.80%改性的AZ91微弧氧化过程、微观结构和组成及氧化膜的耐蚀性能进行研究. 应用电子扫描显微镜(SEM), 电子能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）等表征氧化膜的微观结构和化学组成. 利用稳态极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）测试了氧化膜在质量分数w(NaCl)为3.5%的溶液中的腐蚀过程. 实验结果表明氧化膜成膜过程可以分为3个阶段; 氧化膜主要由MgO组成, 镁合金中的稀土元素Ce促进成膜过程, 增加膜层的致密性; 稀土改性后镁合金氧化膜的耐蚀性比镁合金基体提高4个数量级, 腐蚀电流密度低至10^-8 A/cm2．     

电弧喷涂铝、锌涂层防腐研究

对金属热喷涂层(Al和Zn)的防腐性能进了行研究,重点讨论了电弧喷涂层(Al和Zn)的防腐性能。研究认为:电弧喷涂铝涂层与基体结合,强度明显优于气喷铝涂层,且涂层经封闭处理后,其防腐效果亦明显优于气喷涂层。     

锌粉表面改性对水性富锌防腐涂层性能的影响

为了改善片状锌粉在实际应用中抗沉降性、分散性和耐腐蚀性差的缺点,采用溶胶-凝胶法对片状锌粉进行了表面改性,并利用改性锌粉制备了水性富锌防腐涂层.利用X射线衍射仪、物理性能检测设备和扫描电子显微镜分析了锌粉改性效果及其对富锌防腐涂层性能的影响.结果表明:经过硅烷偶联剂BTSPA掺杂硝酸镱改性后,锌粉分散性提高了53.3%;改性涂层的表干时间缩短了20%,实干时间缩短了8.3%,物理性能得到了提升;涂层表面裂痕减少,孔隙率降低为0.14%;经NaCl溶液浸泡120 h后,涂层表面几乎未发生腐蚀;自腐蚀电位正移15.1%,自腐蚀电流密度降低一个数量级,线性极化电阻增大一个数量级.硅烷偶联剂BTSPA掺杂稀土硝酸镱改性锌粉优于其他改性方法.     

CoNiCrAlTaSiY涂层抗热腐蚀性能

用大气等离子喷涂方法在基体材料ＧＨ８６４（Ｗａｓｐａｌｏｙ）合金上制备ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层，在７５０℃／１００ｈ的熔盐热腐蚀试验，测定该涂层的抗热腐蚀性能．用ＳＥＭ、ＳＴＥＭ、ＸＲＤ，ＥＭＰＡ等观察涂层形貌、成分及组织结构变化，并讨论抗热腐蚀机理。结果表明，ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层的热腐蚀性能取决于Ｓ（２－）通过缺陷进入涂层内形成腐蚀产物和涂层表面防护性氧化层的形成。该涂层具有较好的抗热腐蚀性能。提出了ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层抗热腐蚀过程模型，阐明了抗热腐蚀机理。     

Research on the Anticorrosion Coating Under the Paved Layer for Highway Steel Box Bridge Deck

The corrosion of the anticorrosion coating and the defects of the asphalt concrete paved layer have been investigated on long-span steel box bridge decks. The anticorrosion coating lies in the midclle of two entirely different materials： a highway steel box bridge deck and a paved layer, which is used as anticorrosion and waterproof coating for the steel bridge deck. For our study, electrochemical corrosion and pull strength experiments have been selected for the investigation of the corrosion properties of inorganic zinc rich coating, epoxy zinc rich coating and arc sprayed zinc coating. The adhesive strength between the coatings and the panel, and the effect of the coating corrosion on the shear properties of the paved layers including cast asphalt, thermal asphalt mortar, epoxy asphalt and modified asphalt con- crete have been investigated. The results show that the adhesive strength between the coatings and the bridge panel is controlled by the method of pre-processing rust removal. Coating by sandblasting has stronger adhesive strength than coating by shot peening. The results also reveal that shear strength of the paved layer is affected by the corrosion product of zinc coating. The arc sprayed zinc coating has stronger shear strength than zinc rich coatings.