钐盐含量对AZ31B镁合金表面铁氰化物转化膜耐蚀性的影响

目的 改善AZ31B镁合金表面单一铁氰化钾转化膜附着力以及提高单一膜层的耐腐蚀性能。方法 选用钐盐对镁合金单一膜层进行处理,着重探讨不同钐盐含量对膜层的影响。利用两步法进行化学浸渍成膜,并且利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对复合膜层表面形貌和组成成分进行表征。采用动电位极化曲线和电化学交流阻抗对复合膜层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行探究。结果 经过钐盐处理的镁合金铁氰化钾转化膜表面生成了新的膜层,该复合膜层主要成分为SmFe(CN)6和Sm(OH)3。其不仅具有比单一膜层更优异的耐蚀性能以及膜层与基体的结合力也有所提高,而且形成的复合膜层也较稳定,可以对基体起到更好的保护作用。另外,钐盐含量为5 g/L时处理的膜层最为致密平整,自腐蚀电流密度最低,为2.129×10^?9 A/cm²,电荷转移电阻和膜层电阻最大,分别为8.164×10⁴ Ω.cm²和1.293×10⁷ Ω.cm²,耐蚀性能最好。结论 使用钐盐对镁合金表面铁氰化钾膜层进行改性,可以进一步提高单一膜层的耐蚀性,并且最佳钐盐含量为5 g/L。     

NH4F浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响

目的 考察乙二醇-氟化铵电解液中氟化铵浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响,提高镁合金氟化物膜层的耐腐蚀性能。方法 在含不同浓度NH4F的EG-NH4F电解液中,采用微弧氧化的方法制备氟化物膜层,NH4F质量浓度分别为40、60、80、100、120 g/L。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对膜层表面微观形貌和成分组成进行分析,并通过电化学测试表征了膜层的腐蚀防护性能,通过盐雾试验评估了膜层长效防腐蚀行为,通过SEM和EDS表征了腐蚀形貌和腐蚀产物。结果 在EG-NH4F中制备膜层的物相组成主要是MgF2。随着NH4F浓度的提高,微弧氧化的起弧电压与工作电压均逐渐减小,膜层中氟含量逐渐增加,膜层的孔径减小,孔数量分布更加均匀,膜层表面粗糙度降低。质量浓度为100 g/L NH4F的膜层自腐蚀电流密度(Jcorr)为2.226×10^‒7 A/cm²,较镁合金基材降低了1个数量级,极化电阻Rp增大到90.156 kΩ.cm²,其阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.55×10⁵ Ω.cm²,与镁合金基材的阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.86×10² Ω.cm²相比,提高了3个数量级。结论 微弧氧化处理能够显著改善AZ31镁合金的腐蚀防护性能。NH4F浓度的增加有利于提高膜层的耐腐蚀性能,质量浓度为100 g/L NH4F的膜层耐腐蚀性能最优。     

超高频脉冲电流作用下纳米Al2O3颗粒对Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的影响

目的 进一步提高Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。方法 采用超高频微弧氧化技术在含有Al2O3纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层。利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析。利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能。结果 频率由0.5 kHz提升至20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由0.07~24.4 μm²降低至0.08~6.3 μm²,涂层的孔隙率由6.47%减小至3.35%。Al2O3纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1~ 4.63 μm²)和孔隙率(0.97%)。极化试验表明,提高频率至20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由4.7×10^‒6 A/cm²降低至4.7×10^‒7 A/cm² ,添加 Al2O3纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至1.7×10^‒7 A/cm²,表明其耐蚀性能显著提高。阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。 结论 超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能。超高频与Al2O3纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能。     

基于磁过滤技术制备亚微米级TiAlN/TiAlCN/TiAlC复合涂层的耐腐蚀性能

海洋环境中长期服役的船舶、舰载机关键部件存在严重的腐蚀问题。为提高其耐腐蚀性能,采用磁过滤真空弧（FCVA）技术制备不同Al/Ti含量比的亚微米级Ti （Al） N/Ti （Al） CN/Ti （Al） C多元复合多层膜（以下简称TANC）。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站和盐雾试验机等表征薄膜的形貌、结构和腐蚀性能。结果表明：在盐雾试验中腐蚀形态主要以点蚀为主,随着膜层中Al/Ti含量比的增大,耐腐蚀性提高;电化学腐蚀试验中,亚微米级膜层的自腐蚀电流密度可达到10^-7 A/cm²数量级,且随着膜层Al/Ti含量比的增大,腐蚀电流密度从7.73×10^-7减小到3.83×10^-7 A/cm²,低频区阻抗值从1.19×10⁵增大到4.70×10⁵ Ω·cm²,较基底提高了2个数量级,耐腐蚀性能不断提高;盐雾腐蚀和电化学腐蚀结果一致,高Al含量的TANC耐腐蚀性能最优。通过FCVA技术能实现亚微米级TANC涂层的强防腐效果,该涂层具有发展成为关键部件耐海洋腐蚀涂层的潜力。     

微弧氧化膜层的组分质量比率、结构与性能

为了同时提高AZ61的MgF₂+MgO微弧氧化膜层的电化学腐蚀与磨损性能,本文运用复合电介质顺序放电学术思想,通过减弱击穿熔体的喷发,使膜层进一步致密,进而使其性能得到提高。膜层的MgF₂-MgO质量比率α、微观组织、电化学腐蚀与磨损性能的研究结果表明：α=1.2时,减弱击穿熔体喷发的效果显著好于α=0.1和11.8,膜层的内部致密层厚度可提高到3.6 μm,是现有微弧氧化膜层的3倍,外部疏松层的阻抗可提高到13555 Ω cm^₂,比α=0.1和11.8的大30%。该膜层可将AZ61的自腐蚀电压Ecorr由-1.912提高到-0.455 V_SCE、自腐蚀电流Icorr由378.6减小到0.453(10^_-6 A/cm^₂)、磨损率由921降低到0.5(10^_-5 mm^₃/N.m)。本研究为制备高性能微弧氧化膜层提供了一种新模式。     

电流密度对ZK60镁合金表面超疏水涂层的制备及耐腐蚀性的影响

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,基于层状双氢氧化物（LDHs）膜在ZK60镁合金表面制备了超疏水（SH）涂层。涂层制备过程中引入电场辅助,研究了工作电流密度对涂层性能的影响。结果表明,工作电流密度显著影响LDHs膜的微观结构,这对SH涂层的疏水性具有重要影响。当工作电流密度为25 mA/cm²时,SH涂层表面呈现均匀的微纳米结构,并表现出超疏水性。超疏水涂层的腐蚀电流密度（I_corr=9×10^-7 A·cm^-2）比ZK60基体的腐蚀电流密度（I_corr=3×10^-5 A·cm^-2）低了2个数量级,表现出优异的耐腐蚀性。     

铜锌合金表面CeO2颗粒掺杂微弧氧化复合膜层的制备及性能分析

目的 提高铜锌合金的耐蚀性,对黄铜表面进行颗粒掺杂微弧氧化(MAO),研究纳米颗粒CeO2对复合膜层性能的影响。方法 以Na2SiO3.9H2O、NaOH的混合溶液作为电解液,对铜锌合金进行微弧氧化,以膜层厚度和自腐蚀电流密度为评价指标,对氧化时间、正向电压、反向电压、占空比进行正交试验和极差分析,得到最佳微弧氧化电参数。将CeO2添加到混合电解液中,以制备颗粒掺杂微弧氧化复合膜层。通过SEM、EDS、XRD、动电位极化曲线和电化学交流阻抗测试等手段,研究CeO2纳米颗粒对膜层表面、横截面的微观形貌和成分组成及膜层表面的物相结构和耐蚀性能的影响。结果 以自腐蚀电流密度为主要评价指标,兼顾膜层厚度,通过正交试验和极差分析,得到了铜锌合金微弧氧化最佳电参数组合,氧化时间为80 min,占空比为20%,正向电压为550 V,反向电压为5 V。未添加CeO2的黄铜试件,微弧氧化膜层表面存在粗糙多孔的结构;掺杂纳米颗粒CeO2后,复合膜层表面变得更为平整,表面粗糙度Ra值从3.883 μm降至3.331 μm,孔隙率也由颗粒掺杂前的35.11%降至32.98%。随着CeO2颗粒的掺杂,膜层表面的C、O、Si、Ce元素增加,Cu、Zn元素下降,膜层表面的物相主要由CuO、ZnO、CeO2和SiO2组成。纳米颗粒CeO2掺杂前后,膜层均与黄铜基体结合紧密,无明显裂缝。沿着膜层表面向基体方向,Cu和Zn元素含量短暂上升后保持平稳,而O和Si元素含量变化情况为先增加、后减小至消失。颗粒掺杂前,MAO膜层的自腐蚀电流密度Jcorr为8.095×10^–4 A/cm²,掺杂纳米颗粒CeO2后,Jcorr为7.402×10^–5 A/cm²。两者与黄铜基体的Jcorr(1.236×10^–2 A/cm²)相比,分别下降了2、3个数量级。结论 对铜锌合金进行微弧氧化可以在合金表面制得多孔且有良好耐蚀性的陶瓷膜层。纳米颗粒CeO2的掺杂,能够有效改善铜锌合金微弧氧化膜层的多孔结构,降低孔隙率,阻碍外界腐蚀离子的侵入,增强膜层的耐腐蚀性能。     

磁场对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响

目的 研究不同磁场参数对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响。方法 以烧结钕铁硼(NdFeB)为基体,采用磁场辅助电沉积方法在其表面镀覆Ni层。利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析镀层的表面形貌、元素组成和微观结构,通过电化学工作站对Ni镀层进行耐蚀性能研究。结果 施加磁场能显著改善镀层的表面形貌,表面镀层形貌更加均匀致密;试样的耐蚀性显著提高,在平行磁场方向下,当磁场强度为0.07 T时电沉积30 min,所得Ni镀层自腐蚀电位(Ecorr)为–0.193 V,自腐蚀电流密度(Jcorr)为8.305×10^–7 A.cm^–2,阻抗值达到3.882×10⁴ Ω.cm²,耐蚀性最好。结论 施加磁场后,镀层性能得到改善,平行磁场作用下Ni镀层更加均匀细致,其耐蚀性最优,垂直磁场次之,均优于无磁场作用下制备的Ni镀层。     

超疏水铝合金表面的复合制备与性能

铝合金由于易被腐蚀的缺陷限制了其发展,研究表明表面超疏水化能有效地提升其耐腐蚀性能。 文中以铝合金作为基底材料,首先采用激光加工的方法制备微结构表面,然后采用氢氧化钠刻蚀制备超疏水表面。 利用扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪、X 射线能谱仪(EDS)、接触角测量仪和电化学工作站对样品表面微观形貌、化学元素组成、 润湿性能和耐腐蚀性能进行表征。 结果表明:激光功率为 30 W,氢氧化钠浓度为 0. 1 M,刻蚀时间为 6 min,该表面的接触角最高为 155. 1°,同时该超疏水表面具有双尺度分层结构,分别是光栅结构与更小一级的蜂窝状结构。 超疏水表面电化学测试表明,腐蚀电位发生左移,为-0. 635 V,自腐蚀电流密度变化更为明显,减小至 1. 68×10^-6 mA·cm^-2 。 该表面耐腐蚀性能显著增加。     

电化学合成聚吡咯及其腐蚀防护性能研究

    采用循环伏安法在304不锈钢(304SS)基体上电化学合成聚吡咯(PPy)膜层,并通过Tafel极化曲线、电化学交流阻抗谱法(EIS)研究聚吡咯膜层的腐蚀防护性能.结果表明,聚吡咯膜层使304不锈钢基体的自腐蚀电位正移60 mV,腐蚀电流密度由10^-6 A/cm² 变化到 10^-7 A/cm²;覆有聚吡咯膜层的304不锈钢在腐蚀液中浸泡的过程中,由于聚吡咯的氧化还原能力,在金属表面加速钝化层的形成及修复破坏的钝化层,进一步提高了金属的抗腐蚀性能;聚吡咯膜层的防腐机制归结为物理屏蔽作用和钝化机制.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

试论洋务派教师聘任的思想

洋务派在洋务学堂的办学活动中,为了解决西学专业学科的教学困难,采用了聘请外籍教师的应急措施.他们以真才实学,合同制管理作为主导思想,并认为这种解决师资的途径只是权宜之计,并非久远.从客观上看,洋务派的教师聘任思想有深刻的历史影响.