煤矿巷道金属支架的防腐研究

通过分析巷道金属支架的腐蚀形态，机理，特点，采用选材和涂层的防腐措施，在模拟井下介质溶液中运用塔菲尔直线外推法测定金属的腐蚀速度，运用恒定电位法测定出其阳极极化曲线，选出制造金属支架的Ａ３，４５Ｍｎ２０ＭｎＳｉＴｉ材料中耐蚀性最佳材料为２０ＭｎＳｉＴｉ，在２０ＭｎＳｉＴｉ上进行电弧喷锌，喷锌封闭，磷化，磷化封闭，涂漆等工艺处理，通过盐雾试验，浸泡试验，失重法选出喷锌耐蚀最佳厚度为０．２０ｍｍ和耐蚀     

金属表面有机防腐涂层研究进展

环氧涂层是一种重要的有机涂层，因其优异的绝缘特性和粘附力，被广泛应用于金属构件的腐蚀防护中。为了提高有机涂层的耐蚀性能，通过添加填料对其进行改性。根据金属表面有机涂层的防护机理将其分为物理屏障涂层、自修复涂层，以及兼具物理阻隔作用和自修复性的双功能涂层，并且对其发展现状进行了总结，详细阐述了每类涂层的防护机制、研究进展及优劣势，最后指出研发双功能环氧涂层是大幅度提升涂层服役寿命的潜在途径，也是防腐涂层未来的发展趋势和前沿课题。     

高防护性复合有机硅树脂涂层的制备及性能研究

金属材料难以避免地会经常产生表面吸附与腐蚀,从而造成材料表面腐蚀失效,给生命安全与社会经济造成巨大的危害与损失,研发高效的金属表面防护涂层是一种关键技术手段。利用自由基共聚法,制备了兼具高疏水性与优异的防腐功能的有机硅-丙烯酸酯复合树脂材料。通过核磁共振氢谱、原子力显微镜、接触角以及腐蚀溶液浸泡等测试手段,对复合材料进行了化学结构、形貌及性能的测试和表征。研究结果表明:复合涂层的表面呈现典型的纳米级粗糙结构,分布着微纳米富硅储液池;复合树脂在金属表面成膜后可显示很高的疏水特性,其表面水滴的前进、后退接触角(θ_(A),θ_(R))分别为106和94°,优异的疏水性能使其可应用于高效油水分离;该涂层对常见液体以及脱氮假单胞菌Pseudomonas sp均显示出优异的防吸附性能,特别是该复合树脂涂层还具有良好的抗酸、碱、盐腐蚀性和机械稳定性。上述结果表明,有机硅-丙烯酸酯复合树脂涂层在诸多领域均具有较高的应用潜力。     

紧固件Al涂料改性设计与部分性能研究

航空领域TC4钛合金紧固件通常使用酚醛树脂Al涂层,该涂层存在表面较粗糙、复杂受力下易脱落、耐盐雾寿命低等缺点,因此针对传统TC4紧固件表面Al涂层进行改性。研究了PTFE掺杂量(质量分数)分别为1%、2%和3%时,其对传统Al涂层宏微观形貌、机械及耐环境性能的影响规律。结果表明,掺杂2%的PTFE时Al涂层的耐划伤与抗盐雾能力强,综合性能佳。因此,采用质量分数为2%的纳米PTFE作为改性剂效果更为良好,在飞机钛合金紧固件、钛合金蒙皮、钛合金转轴等方面的腐蚀防护应用具有一定前景。     

矿井金属护网腐蚀机理与欠锌涂料防护研究

为解决煤矿井下锚网支护材料(金属护网)在顶板淋水的湿潮环境中腐蚀严重的问题，利用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱和电化学测试等技术，分析了腐蚀产物形貌、结构及腐蚀机理|并设计研用颜料体积浓度为32%的环氧欠锌涂料，对取自现场的腐蚀金属护网进行涂装，研究了其施加涂料后在模拟顶板淋水浸泡作用下的耐腐蚀效果。结果表明：金属护网生成的锈蚀层为由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe2O3和Fe3O4组成的疏松多孔结构，难以长期阻止金属基体的腐蚀过程|采用环氧欠锌涂料直接涂装锈蚀金属护网，能够通过屏蔽隔离效应明显抑制腐蚀过程，降低腐蚀速率至0.001mm/a左右。     

不同表面强化处理对9310钢防护性能的影响

旨在提高航空9310钢的耐磨与耐蚀能力,运用超音速火焰喷涂技术制备了WC-14Co和WC-10Co4Cr涂层,同时用传统工艺对该钢分别进行了渗碳、镀铬处理,并对试样表面进行了性能对比研究.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计研究样品微观组织、成分和硬度.采用往复和旋转两种方式测定样品在室温下摩擦磨损性能,通过盐雾腐蚀对比样品耐腐蚀性.结果表明:WC-14Co与WC-10Co4Cr涂层致密、硬度高、摩擦系数小、磨损量低,耐磨性能明显优于渗碳、镀铬;硬铬镀层与WC-10Co4Cr涂层表面形成致密保护膜,大大提高了耐盐雾腐蚀能力.综合考虑耐磨和耐蚀性能,WC-10Co4Cr涂层具有很大的应用潜力.     

浅谈电弧喷涂防腐技术在钢结构上的应用

钢结构件具有力学性能好、承载性能强、易于制造、施工安装方便、密封性能好等优点,用途广泛,承受较大应力的钢结构,极易产生应力腐蚀,危及设备运行安全.长效防腐技术可让钢结构得到有效防护,防护寿命可达30 a以上,在防护期内钢结构基本可保持原有的机械强度,提高钢结构的安全性与服役年限,从而节省大量的维修费用,提高企业经济效益.电弧喷涂长效复合防腐技术具有涂层均匀、结合强度高等优点,可制备多种耐蚀涂层,适用于不同的腐蚀环境.电弧喷涂长效复合防腐技术已广泛应用于钢结构防腐,取得了良好效果.     

A3钢表面脉冲电沉积锌薄膜的耐蚀性能

选择不同的镀Zn体系，用脉冲电流在A3钢表面电镀Zn薄膜。通过人造海水浸泡，研究锌镀层的耐蚀性能，用SEM，XRD研究锌镀层的形貌和晶面取向。结果表明，钠盐、铵盐、硫酸盐体系制备的镀层钝化后，腐蚀速率明显下降，镀层耐蚀性增强。加入添加剂的碱性锌酸盐镀层钝化后，表面出现裂纹，镀层耐蚀性降低。铵盐体系加入镧盐后镀层耐腐蚀性增强，钠盐、硫酸盐体系加入镧盐后镀层耐腐蚀性降低。加入镧盐后，不改变锌沉积的晶面择优取向，但影响各晶面的织构系数、晶粒尺寸和锌镀层的耐蚀性能。     

TiAlN涂层对钛合金的热腐蚀防护作用研究

钛合金在高温含盐环境下服役时,易发生高温腐蚀现象。为了提高钛合金抗高温腐蚀性能,采用离子镀技术在TC4钛合金基体上沉积了TiAlN涂层,并研究了涂层的抗高温腐蚀防护性能。研究结果表明:TiAlN涂层结构均匀稳定、与基体结合良好,表面生成了少量的熔滴颗粒,涂层由Ti(Al)N物相组成;TC4基体经550°C腐蚀后,在表面形成了尺寸较大的凸起,较厚的腐蚀产物膜由TiO_(2)相组成,腐蚀产物的结构疏松、分层、无保护性,表明TC4基体的抗腐蚀性较差;而TiAlN涂层表面的熔滴被氧化腐蚀,在涂层上方形成了一层均匀、致密、连续的Na_(2)Al_(2)Ti^(6)O_(16)钠盐产物膜,涂层内部并未出现开裂、分层现象,表现出涂层较好的抗腐蚀性。     

轰击电压对钕铁硼表面蒸发镀铝膜层耐腐蚀性能的影响

为提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性能,采用离子辅助蒸发镀技术在其表面沉积Al防护膜层.试验中用扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的表面及截面形貌,通过电化学方法及中性盐雾试验检测膜层的腐蚀性能,通过拉伸试验评价膜层与基体的结合强度,以研究轰击电压对膜层结构和性能的影响.结果表明,在轰击电压0~-1500V下沉积Al膜层,随着轰击电压的上升,Al膜层的晶粒先减小后增大,在-1200V下制备的Al膜层的晶粒最细小;随着轰击电压的上升,Al膜层的耐盐雾腐蚀时间增加,自腐蚀电流密度下降低.在-1500V下制备的Al膜层的耐盐雾腐蚀时间可达72h,自腐蚀电流密度可达1.203μA·cm-2,具有最好的耐腐蚀性能.施加轰击电压可以提高膜基的结合强度及耐盐雾腐蚀性能.     

高硫化氢环境下液压支架油缸镀层适应性研究

从以H2S气体对主的腐蚀性煤矿环境出发,选取全铜、铜铬及双铬镀层为研究对象,采用酸性盐雾腐蚀试验、实验室模拟环境、井下挂块等试验方法研究Cl-、H2S气体等复杂环境对镀层的腐蚀作用,以金相组织、SEM图像以及EDS能谱表征失效镀层的微观结构和腐蚀产物,并探讨了镀层在煤矿井下的失效原因和腐蚀机理。结果表明,在以Cl-为腐蚀介质的盐雾试验中,铜铬镀层耐蚀性优于双铬镀层;全铜镀层在实验室模拟H2S环境中出现变暗变色等现象;以H2S为主的实际煤矿井下环境中,双铬镀层未发现腐蚀,但铜铬镀层出现脱落、掉皮等严重腐蚀现象,全铜和铜铬的腐蚀产物中发现Cu、S、Cr、Fe等元素;井下H2S气体在高湿环境中,黏附在镀层表面,腐蚀破坏穿透镀层后Cl-、H+等有害离子进入镀层内部,铜、铁组成原电池导致腐蚀进一步恶化。     

罐道超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀磨损行为

研究了超音速喷涂316L不锈钢涂层在pH=2.97,pH=6.97,pH=9.98三种煤矿地下水和5%NaCl盐水环境下的腐蚀磨损行为.利用ZAHNER IM6e电化学系统实验涂层的腐蚀电位和阻抗特征、MM-2000型实验机研究涂层的摩擦因数、磨损量与载荷和时间的变化关系.利用kykyS-3000N型显微镜对腐蚀磨损后的形貌进行观察,借助D/Max-3B 型X射线衍射仪对316L喷涂前后物相分析.实验结果表明:超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300 mV;不锈钢涂层在5%NaCl和pH＝2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH=6.97和pH=9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要为电荷传质腐蚀;XRD结果显示,超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-（Fe, Ni）, γ-（Fe, Cr）, 合金元素烧损较少,超音速喷涂316L不锈钢涂层的摩擦因数随加载载荷增加而减小,磨损失效方式为轻微黏着磨损.     

TiN/ZrN抗冲蚀多层膜制备及其性能研究

采用多靶位真空阴极电弧离子镀技术在1 Cr17 Ni2不锈钢表面沉积抗冲蚀 TiN/ZrN 多层膜,利用扫描电镜、显微硬度计、划痕仪、冲刷试验机和中性盐雾试验机等对多层膜的结构及性能进行研究.结果表明：所制备的TiN/ZrN多层膜厚度为5.24μm,膜层与基体结合力为55 N,显微硬度为HK2026.6;多层膜对不锈钢基体起到了良好的防护作用,耐90°攻角冲刷砂量为50 g,耐中性盐雾腐蚀96 h 无腐蚀,336 h抗腐蚀性能大于9级.     

混凝土耐久性防护新技术研究

阐述了耐久性防护的必要性及混凝土耐久性常规防护措施的局限性,介绍了新材料技术-喷涂聚脲在混凝土耐久性防护方面的研究工作。早期防护对提高混凝土耐久性十分必要,常规防护方法存在功能较单一、施工性差等问题,喷涂聚脲可显著改善混凝土的抗硅酸盐腐蚀、抗冻融和抗氯离子侵蚀能力,在混凝土耐久性防护与防腐领域具有良好的应用前景。     

涂料稀释对碳钢表面金属铝涂层性能的影响研究

为模拟工业生产制备铝浆过程中可能出现的误差,对原始底层和顶层铝浆涂料用水进行了稀释实验,希望得到不破坏涂层防腐性能前提下允许稀释的最大加水量.研究的原始底层铝浆涂料加水量分别为10%,30%和50%,研究的原始顶层铝浆涂料加水量分别为10%,20%和30%.研究结果表明,原始底层和顶层铝浆涂料水稀释量不超过铝浆质量的10%时,涂层的防腐蚀性能不会明显降低.浸泡模拟海水过程中,无论是底部还是顶部涂料稀释,只要试样厚度不随时间明显减小,涂层都能对钢基体起好的保护作用,使之不被模拟海水腐蚀.电化学极化曲线研究发现,底部和顶部涂层抗模拟海水腐蚀效率分别为88%和98%,顶部铝粉涂层对碳钢基体防模拟海水腐蚀作用比底部铝粉涂层更好.XRD分析表明,底部和顶部涂层都由金属铝组成,没有氧化铝.     

沁水盆地基于储层保护的煤层气水平井钻井液的研究

清水作为煤层气水平井钻井液存在以下不足：与地层水相比,矿化度偏低存在水敏性损害;与地层水配伍性差,有结垢现象;不能有效絮凝细小煤屑颗粒,造成固相污染储层;返排能力不足。针对清水钻井液的不足,通过引入无机盐、防垢剂、表面活性剂和低分子量絮凝剂对清水钻井液进行改进。在此基础上,优选出煤层气水平井钻井液配方：清水+0.5%防膨絮凝剂PXA+0.5%防垢助排剂GPA。性能测试结果表明,改进后清水钻井液与煤层水、黏土矿物具有很好的配伍性,返排和絮凝能力增强,具有优异的储层保护效果。     

感应重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的组织与耐腐蚀性能北大核心

采用冷喷涂辅助感应重熔合成不同Co含量的AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、电化学工作站等设备检测分析了不同Co元素含量AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的相结构、微观组织、耐腐蚀性能等。结果表明:高熵合金涂层的相结构为FCC+BCC双相混合结构,微观组织形貌为枝晶+枝晶间组织,随着Co含量的增加,AlCo_(x)CrFeNiCu系高熵合金涂层中的枝晶数目增加,并明显粗化。面扫描分析表明显微组织中枝晶内富集Fe、Cr、Co元素,枝晶间富集Cu元素,Al均匀的分布在整个涂层中。在3.5%NaCl腐蚀介质中,AlCo 0.5 CrFeNiCu高熵合金涂层更耐腐蚀,比其他比例Co含量涂层有较正的自腐蚀电位(E_(corr)=-0.37 V)和较小的自腐蚀电流密度(I_(corr)=4.9×10^(-6)A/cm^(2))。     

激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层组织与耐腐蚀性能北大核心

为了提高机械零部件的腐蚀性能,采用冷喷涂辅助激光重熔合成不同Co含量AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、TEM、电化学测试系统等设备检测分析了Co含量的变化对合金涂层相结构、显微组织、耐腐蚀性能的影响。结果表明,激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层是由简单的BCC和FCC相构成,当x=1时高熵合金涂层的晶格畸变最大,随着Co含量的增加,激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的等轴树枝晶由少变多并逐渐细化,柱状树枝晶的间距先增大后减小。在3.5%NaCl腐蚀介质中,当x=0.5时高熵合金涂层中Cu元素轻微偏析,有少量点蚀发生,AlCo_(0.5)CrFeNiCu高熵合金涂层自腐蚀电位最正,腐蚀电流密度达到最小,腐蚀速率2.28×10^(-3)mm/a,表现出良好耐腐蚀性。