应力作用下铁基非晶涂层腐蚀性能影响的研究综述

从铁基非晶合金和涂层的研究入手,概述了制备过程中残余应力和外加应力对涂层腐蚀性能的影响,以期为开展非晶涂层在力学和腐蚀环境中的研究提供理论指导,扩大非晶涂层的应用领域。     

铁基非晶涂层在CO_2/Cl~-共存介质中的高温高压腐蚀行为研究

利用失重法,借助高温高压H2S/CO_2腐蚀反应釜,研究了铁基非晶涂层在CO_2/Cl-共存介质中的高温高压腐蚀行为。采用正交实验法,分析了温度、CO_2分压、流速和Cl-浓度对铁基非晶涂层耐蚀性的影规律。结果表明:温度是影响铁基非晶涂层腐蚀速率的首要因素;高温高压条件下,非晶涂层的主要失效形式为基体与涂层结合处产生的缝隙腐蚀。     

高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料及制备技术

“高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料及制备技术”课题开发了高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层的制备技术，具有两个重要特点：一是可直接获得非晶纳米晶粉体材料，并在喷涂过程中保证粉体材料结构不发生改变，获取非晶纳米晶复合涂层；二是对非晶粉体材料，通过控制喷涂技术参数，在喷涂过程中改变、调节粉体组织结构，使得形成的喷涂涂层具有非晶纳米晶复合结构。开发了新型熔一喷硬质合金涂层的制备技术与装备，具有涂层结合强度高、组织结构致密均匀、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗冲击、抗疲劳性好等特点，并可实现功能不同的梯度涂层。在北京顺义建立了热喷涂示范生产线；在哈尔滨电机厂开展了涂层性能的台架试验，对高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层在水轮机叶片上的应用开展研究，取得良好效果；在河北省梯级水电站对拟报废旧转轮进行修复，经一个汛期（三个月）的实地使用考察，涂层表现优良，获得电站专家的高度评价。申请发明专利9项。     

金属表面等离子喷涂玄武岩涂层的腐蚀性能研究

采用玄武岩废料经烧结水淬和未烧结两种不同方法制备喷涂材料,并利用等离子喷涂技术,在45#钢基体表面制备了涂层.利用XRD观察了涂层的组成,采用扫描电镜(SEM)观察涂层的结构特征,采用全浸泡腐蚀实验、电化学测试方法评价了涂层的耐蚀性能.结果表明,涂层以非晶态为主,生成少量晶体,烧结涂层的玻璃化程度增加.玄武岩涂层可以提高金属的耐腐蚀性能,耐碱腐蚀性优于耐酸腐蚀性,采用烧结粉体制备的涂层,涂层组织结构和性能都有了一定的改善,涂层致密度提高,涂层耐蚀性大大提高.     

四种涂层在模拟油田环境下的腐蚀性能评价

采用不同表面处理方法在N80钢表面上分别制备化学镀Ni—P、电镀Zn—Ni、热喷涂Ni—Cr—Fe—Ta—Mo—Ti和热浸镀Al—Zn—Si合金涂层,利用CO2高温高压腐蚀试验等方法评价其在模拟油田环境下的耐腐蚀性能。试验结果表明：四种涂层的耐腐蚀性能按Ni—P、Ni—Cr—Fe—Ta—Mo—Ti、Zn—Ni和Al—Zn—Si合金涂层的顺序依次减小。     

超音速火焰喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层的腐蚀磨损行为研究

利用球-盘式往复摩擦试验机和电化学工作站对NiCr-Cr_3C_2涂层和基体进行测试,分析在不同腐蚀性介质中超音速火焰喷涂制备的NiCr-Cr_3C_2涂层的耐腐蚀磨损性能,探究腐蚀磨损机理以及失效形式。结果表明:滑动摩擦破坏试样表面钝化膜,氯离子侵入使得试样的自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,摩擦加剧腐蚀,相比较于316L基体,NiCr-Cr_3C_2涂层在去离子水、人工海水和3.5%NaCl溶液中均表现出了良好的耐腐蚀磨损性能。     

紧固件防护涂层的制备及耐蚀性能研究

阐述了水性含氟涂层和水性纳米铝粉环氧涂层的配方及固化工艺研究,制备用于紧固件腐蚀防护的水性有机涂层。使用DSC对涂层的工艺进行了优化,使用SEM对涂层表面形貌进行了表征。利用电化学阻抗谱(EIS)对两种涂层的耐腐蚀性能进行了研究,结果表明:制备出的含氟涂层致密孔隙少,耐腐蚀性能明显优于水性纳米复合涂层。     

化学世界

SiC/SiC陶瓷复合材料具有低密度、高强度、抗氧化、抗烧蚀、优异的高温力学性能，在未来的航空航天领域前景十分广阔。环境障涂层（Environment barrier coatings，EBC）是为了提高陶瓷复合基材料部件在高温腐蚀环境下稳定性的表面防护涂层。EBC研究主要集中在涂层材料、涂层结构等方面，大大提高涂层的高温稳定性和耐腐蚀性能。本文主要介绍了环境障涂层的发展历程，以及在涂层材料和涂层结构上的研究进展。     

铝合金表面防腐涂层的研究进展

铝合金因其具有轻质、高强度和延展性好等优点被广泛应用于汽车、航空、建材、船舶等领域，虽然铝合金在大气环境中会生成一层氧化膜，但是这层氧化膜在一些比较严苛的腐蚀环境中，无法阻止腐蚀介质的进一步侵蚀，为增强其在严苛环境中的耐腐蚀性能，铝合金表面防护技术得以快速发展。概述了铝合金表面防护技术的研究现状，综述了电泳涂层、粉末涂层、陶瓷涂层等传统铝合金涂层处理的现状以及其优缺点，并对出现的新型涂层，如石墨烯涂层、自愈涂层、抗污自清洁涂层进行了阐述，最后结合这几种涂层以及工艺的特点，展望了其发展前景。     

环境障涂层材料及结构的研究进展

陶瓷基复合材料(CMC)具有低密度、高强度、抗氧化、抗烧蚀和优异的高温力学性能,在未来的航空航天领域前景十分广阔。环境障涂层(EBC)是为了提高陶瓷基复合材料部件在高温腐蚀环境下稳定性的表面防护涂层。EBC研究主要集中在涂层材料、涂层结构等方面,目的是为了提高涂层的高温稳定性和耐腐蚀性能。介绍了环境障涂层的发展历程,以及涂层材料和涂层结构方面的研究进展。     

阳极氧化二氧化钛纳米管涂层地热水腐蚀和沉积特性

拟采用金属二次阳极氧化等表面工程技术抑制地热水的腐蚀和结垢现象。在纯钛和钛合金(Ti-6Al-4V)板基底上采用二次阳极氧化法制备了二氧化钛微纳米管阵列涂层,探讨了制备工艺参数对涂层结构的影响,并进一步采用浸渍法对涂层进行了超疏水化处理。通过场发射环境扫描电镜表征了涂层的微观结构形貌。应用视频光学接触角测量仪检测了涂层表面的静态接触角,估算了表面自由能。对涂层的粗糙度也进行了测量。采用静态浸渍法评估了涂层的防垢性能。采用电化学线性极化曲线法研究了涂层在地热水中的耐腐蚀效果。结果表明,在钛及钛合金基底上,采用二次阳极氧化和浸渍工艺,可以制得具有规整二氧化钛微纳米管阵列结构和较低表面能的功能涂层;该涂层与基底相比,在地热水中的耐腐蚀性能得以提高;在碳酸钙饱和溶液中的污垢沉积速率降低约15%。同时,涂层与基底有较好的结合性能,疏水涂层经历多次胶带剥离和砂纸磨损实验后,依然保持着较高的疏水性。     

CO_2–H_2S环境下钻杆腐蚀机理与防护技术的研究进展

综述了油气钻杆在CO_2与H_2S单独作用及其共同作用三种体系下的腐蚀行为、类型和机理。论述了在CO_2–H_2S共存腐蚀环境下注缓蚀剂技术、耐腐蚀合金钻杆技术、钻杆内表面耐腐蚀涂层技术以及钻杆表面耐腐蚀镀层技术等油气钻杆防护技术的应用,并评价了不同防护技术的优缺点。指出了目前油气钻杆抗CO_2–H_2S共存腐蚀的局限性,展望了相应防护技术的发展方向。     

盐雾对环氧涂层防腐蚀性能影响的电化学研究

制备了新型环氧富锌、环氧铁红、环氧云铁3种有机涂层材料。在此基础上，采用交流阻抗技术，对各种环氧涂层在盐雾前后进行了阻抗谱测定，并研究了涂层在盐雾环境中的失效机理。结果表明：3种涂层材料在盐雾实验后，阻抗圆直径均大幅减小，涂层耐腐蚀性能较盐雾前降低。盐雾实验后各涂层的耐腐蚀性能由强到弱依次是环氧云铁、环氧铁红、环氧富锌。通过对盐雾实验前后涂层阻抗谱的分析，比较了几种涂层材料的性能，提出了可能的腐蚀破坏机制。     

基料浓度对铝基磷酸盐涂层结构及耐腐蚀性的影响

以磷酸二氢铝为基料制备水性含铝无机磷酸盐涂料，采用空气喷涂方式在 45#钢上制备了 4种不同磷酸二氢铝含量的铝基涂层，基料含量分别为 12%、14%、16%、18%。通过热重分析、扫描电镜、电化学阻抗谱、极化曲线等测试方法对铝基磷酸盐涂层的聚合固化、微观结构、耐腐蚀性进行了表征。结果表明：随着磷酸二氢铝含量的增加，涂层表面孔隙率降低，结构更加致密，且涂层的自腐蚀电位升高，自腐蚀电流密度明显降低，涂层耐腐蚀性不断提高，在磷酸二氢铝含量为 18%时，涂层结构最为致密，耐腐蚀性能优异，且对基体钢保护效果显著。     

耐保温层下腐蚀涂料的制备及性能研究

以环氧有机硅树脂改性酚醛环氧制备了一种耐保温层下腐蚀涂料,以 TGA（热重分析）、 DMA（动态力学分析）、 DSA（表面接触角分析）等对涂层性能进行评估,考察了树脂比例、固化剂种类、颜填料种类对涂层耐热性能、机械性能和防腐性能的影响。结果表明：环氧有机硅树脂与改性酚醛环氧的质量比为 4∶6 时可有效提高涂膜耐热性能;采用该树脂,以改性脂环胺为固化剂,片状云母氧化铁红为主颜料制备耐温涂料时,涂层具有良好的机械性能、耐热性能、耐腐蚀性能,并通过 250 ℃条件下耐保温层下循环腐蚀性能要求。     

不锈钢基高通量换热管多孔层的耐乙酸腐蚀特性

表面多孔高通量换热管是一种高效的强化沸腾传热元件。为了提高表面多孔高通量换热管的耐腐蚀性能,本文采用粉末烧结工艺在不锈钢换热管表面烧结了一层不锈钢基多孔层,模拟含乙酸的乙二醇溶液蒸发沸腾工况,并借助扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀失重法和电化学方法对比研究了不锈钢基、铁基、铜基3种高通量换热管表面多孔层的耐腐蚀性能。结果表明,所开发的不锈钢基表面多孔层相比铁基和铜基表面多孔层具有更加优良的耐腐蚀性能。在沸腾浸泡实验条件下,不锈钢基多孔层的腐蚀速率约为铁基多孔层腐蚀速率的1/5~1/3,为铜基多孔层的3/10~4/7。在0.1~10mol/L的实验浓度范围内,常温下不锈钢基多孔层耐蚀性随着乙酸浓度的增加而降低,但仍明显优于铁基、铜基多孔层。     

外载荷和腐蚀耦合作用下非晶涂层性能研究

概述了磨损、拉伸等纯外载荷、外载荷和腐蚀耦合作用对非晶涂层性能的影响,为进一步开展非晶涂层在外力和腐蚀相互作用下的研究提供思路和参考。     

清漆在飞机蒙皮涂层上的应用

<正> 飞机在很苛刻的条件下运行,故对其表面涂层系统有严格的要求: 一、机械性能: 1、附着力好; 2、耐腐蚀,特别是耐线状腐蚀; 3、具有抗砂、尘、雨滴和气流冲刷性能。     

换热器表面复合涂层耐腐蚀与导热性能

为了提升换热器表面耐腐蚀性且不影响换热器的换热效果，以石墨烯，石墨粉末，环氧树脂等为原料，制备应用于换热器表面的耐腐蚀高导热石墨烯复合涂层。经硫酸腐蚀实验、导热实验、结合强度实验的测试，结果表明：涂层的耐腐蚀性能随石墨烯含量的增加而提升，当石墨烯质量分数达到0.06%时，涂层的腐蚀速率达到最低值0.2338mg/(cm2·h)，其耐腐蚀性能远强于304不锈钢的1.5 mg/(cm2·h)；涂层的导热性能随石墨粉含量的增加而提升，且当石墨质量分数为8%时达到最大值35.848 W/(m·K)；涂层的结合强度达到ASTM等级：5B。     

Cr/CrAlSiN涂层海水环境摩擦学性能及耐蚀研究

采用多弧离子镀技术,在316不锈钢基底表面制备Cr/CrAlSiN涂层,通过SEM、XRD表征涂层成分,利用多功能摩擦试验机对涂层在海水环境下的摩擦学性能测试。结果表明:相对于316L基底,在摩擦实验中,由于海水的润滑作用,涂层表现了良好的摩擦性能。电化学阻抗谱测试中Cr/Cr Al Si N涂层有效的保护了基底。