316L表面制备Ni-Al系金属间化合物层的耐铅铋腐蚀性能

利用激光熔覆技术在316L不锈钢表面熔覆一层Ni60合金粉末,采用热喷涂技术在Ni60合金涂层表面制备纯Al涂层,再通过620 ℃×5 h高温扩散试验,使Ni60合金涂层和纯Al涂层中间生成Ni-Al金属间化合物。最后把制备有Ni60合金和Ni-Al金属间化合物涂层试样置于液态铅铋合金中进行400 ℃×500 h腐蚀试验。采用SEM,XRD对金属间化合物涂层腐蚀前后的表面、截面的形貌、物相组成及元素分布进行测试,分析Ni60合金涂层和金属间化合物涂层在400 ℃液态铅铋合金中的腐蚀情况。试验结果表明,经过高温扩散试验,试样表面生成了一层由Ni3Al,NiAl等组成的Ni-Al系金属间化合物;经过400 ℃液态铅铋合金腐蚀试验,Ni60合金涂层表面腐蚀较为严重,表面大量金属元素被氧化、溶解,在试样表面形成了不连续金属氧化物和腐蚀坑;Ni-Al金属间化合物涂层被氧化成为稳定的金属氧化物涂层,可以有效阻止Pb,Bi,O等元素渗透进入基体,提高316L的耐液态铅铋腐蚀性能。 创新点： 利用激光熔覆、热喷涂、高温扩散相结合的方法制备了金属间化合物,并研究了金属间化合物涂层在液态铅铋合金中的腐蚀情况。     

电泳沉积制备YSZ/(Al,Ni)热障涂层的性能研究

利用电泳沉积技术在Inconel600高温合金基体表面制备热障涂层。涂层经1100℃真空烧结2 h后,利用XRD、SEM、自动划痕机和电化学工作站分析涂层的物相、表面形貌、结合强度和抗氯腐蚀能力。结果表明,YSZ/(Ni,Al)复合涂层经真空烧结后,涂层均匀,比YSZ涂层致密。Al、Ni元素的加入,在界面处形成了一定厚度的过渡区。与YSZ涂层相比,YSZ/(Ni,Al)复合涂层与基体结合强度更高。YSZ/(Ni,Al)涂层的抗氯腐蚀与Ni和Ni_3Al有关。     

Al-Si涂层在900℃硫酸盐中的热腐蚀行为

采用料浆法在Ni基高温合金上制备了Al-Si扩散涂层，研究了表面涂覆75mass%Na2SO4+K2SO4盐膜的基体合金和Al-Si涂层在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明，铸态合金遭受了灾难性的热腐蚀，合金出现严重的内硫化和内氧化，而Al-Si涂层由于表面生成致密的、保护性Al2O3膜，以及涂层中Cr元素和一些富Si相的有益作用而表现出优异的抗热腐蚀性能.       

AH32钢表面等离子喷涂制备疏水涂层及其耐腐蚀性能研究

目的提高AH32海洋用钢表面的疏水性及耐蚀性,并给出最佳性能的喷涂涂层成分。方法采用大气等离子喷涂技术,在AH32钢表面制备了三种不同成分的涂层。利用微量进样器结合半球法测量了涂层的接触角,并利用Qwen-Wendt公式对涂层的表面能进行了计算,利用扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用表面粗糙度仪测量涂层的表面粗糙度,利用冲刷实验及电化学工作站测量了不同涂层的耐蚀性能,并讨论了不同涂层的疏水机制及相应的腐蚀机理。结果等离子喷涂涂层显著改善了AH32钢的疏水性能。相比而言,等离子喷涂Co基涂层及等离子喷涂Ni基涂层与水的静态接触角达到了130°以上,均具有较好的疏水效果。三种涂层均明显改善了AH32钢的耐海水冲刷腐蚀能力,其中AH32钢基体腐蚀30d后的失重为1.68×10^-2 g/cm^2,等离子喷涂Ni基涂层的腐蚀失重最小,约为4.2×10^-3 g/cm^2。极化曲线测试结果也表明,三种涂层的自腐蚀电位较基体提高了300 mV左右,并且腐蚀电流密度较基体降低了1个数量级以上,另外Co基涂层的腐蚀电流密度高于Ni基涂层的腐蚀电流密度,因此Co基涂层在腐蚀过程中表面会产生较多的羟基基团,导致其与水的静态接触角降低,最终导致其疏水性能下降。结论等离子喷涂Ni基涂层的疏水性能最好,腐蚀速率最小,耐冲刷腐蚀性能最佳,与基体相比,其腐蚀失重减小了1.26×10^-2 g/cm^2。     

真空热处理对镍基单晶高温合金溅射NiCrAlY涂层抗氧化性能的影响

用磁控溅射法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY涂层，研究了真空热处理对涂层组织结构及抗氧化性能的影响。结果表明，溅射NiCrAlY涂层主要由γ－Ni和β－NiAl两相组成，元素分布均匀；经真空热处理后，涂层主要由γ‘－Ni3Al、β－NiAl相和极少量的α－Al2O3相组成，元素分布变得不均匀，最外层富Al贫Cr。真空热处理可使溅射NiCrAlY涂层表面较早生成保护性能良好的α－Al2O3.1000℃氧化200h，溅射涂层氧化膜有较大部分已经剥落，但真空热处理涂层的氧化膜仍较好地粘附在涂层基体上。真空热处理使溅射NiCrAlY涂层表面生成的氧化膜粘附性更好，提高了溅射NiCrAlY涂层的抗氧化性能。     

火焰喷涂Ni20合金涂层耐酸性和 H2S 腐蚀性研究

N80钢在硫化氢和酸性介质中的腐蚀是非常严重的,为了提高它的抗腐蚀性,采用表面处理的方法.在本研究中,主要利用氧-乙炔火焰喷涂技术,在基体材料表面喷涂Ni20合金粉末制备涂层,然后通过液相腐蚀试验的方法,在相同的试验条件下,比较低碳钢N80和Ni20火焰喷涂层的耐酸性和硫化氢腐蚀性能,利用扫描电镜分析涂层的横断面组织结构,利用X射线衍射分析涂层的腐蚀产物.腐蚀试验的结果表明:氧-乙炔火焰喷涂Ni20合金涂层的耐腐蚀性能优于低碳钢N80,但是这种涂层孔隙率高,防腐蚀效果差.     

电弧离子镀NiCrAlY涂层对镍基单晶合金热腐蚀行为的影响

采用电弧离子镀技术在镍基单晶合金表面沉积Ni28Cr11Al0.5Y涂层,研究镍基单晶合金及其Ni28Cr11Al0.5Y涂层在900℃的75%Na2SO4+25%K2SO4(质量分数)熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:镍基单晶合金受到了严重的热腐蚀,镍基单晶合金内部出现了严重的内硫化和内氧化现象,且内硫化物区域和内氧化物区域出现明显分层结构,与外腐蚀层相邻的区域为内氧化区域,远离外腐蚀层的基体内部形成内硫化区域;而Ni28Cr11Al0.5Y涂层在热腐蚀过程中,表面生成连续的Al2O3氧化膜,且随腐蚀时间延长,Al2O3氧化膜的厚度增大,表现出优良的抗热腐蚀性能。     

掺杂Ni、Al对YSZ电泳沉积涂层抗氧化和腐蚀性能的影响（英文）

使用电泳沉积和真空烧结技术在Inconel 600合金基体上沉积YSZ/(Ni,Al)涂层,研究在1100°C等温氧化过程中涂层的组成、表面裂纹的自愈合性以及涂层在3.5%氯化钠(质量分数)溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明,随着氧化时间的延长,涂层表面上的裂纹逐渐愈合。在恒温氧化过程中涂层中的Ni_3Al转化成α-Al_2O_3微粒,α-Al_2O_3微粒能够对涂层表面的裂纹和气孔等缺陷进行密封,从而阻止氧气扩散到涂层内部。极化曲线和阻抗的测定结果表明,涂层在恒温氧化40 h时有较高的自腐蚀和击穿电位,在低频下有更高的阻抗模值,与基体和纯YSZ涂层相比有更低的自腐蚀电流密度。     

等离子束表面冶金涂层在海水中的电化学腐蚀行为研究

采用极化曲线法和交流阻抗法研究了等离子束表面冶金涂层在海水中的电化学腐蚀行为。结果表明,该涂层在海水中有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流,腐蚀速度较慢。该涂层在海水中有钝化膜生成,阻抗值比1Cr18Ni9Ti不锈钢明显提高,表明其对基体起到了很好的保护作用,在海水中具有优良的耐蚀性。     

Pt-Al涂层对一种镍基单晶高温合金抗热腐蚀行为的影响

采用电镀Pt和化学气相沉积渗铝法在一种镍基单晶高温合金表面制备Pt-Al涂层,该涂层为单一β-(Ni,Pt)Al相结构.选用涂盐法分别在无涂层和Pt-Al涂层试样表面涂覆Na2SO4盐,并在900℃常压炉中进行热腐蚀实验.通过热腐蚀动力学、热腐蚀产物、热腐蚀宏观表面形貌和微观结构的对比,分析Pt-Al涂层对镍基单晶高温合金热腐蚀行为的影响.采用XRD、SEM、EDS和EPMA等检测方法进行分析.实验结果表明:经900℃热腐蚀后,Pt-Al涂层可以提高基体合金的抗热腐蚀性能,Pt-Al涂层试样的热腐蚀速率小于无涂层试样;β-(Ni,Pt)Al相中的Pt原子能够抑制S原子向β-(Ni,Pt)Al相中扩散,将S原子阻隔在氧化物-金属界面处,从而降低基体合金的热腐蚀速率;Pt原子也能够将大量难熔的Ta原子阻隔在互扩散区内,仅有少量的Ta原子扩散到氧化物中,减少了Ta2O5的形成;此外,Pt-Al涂层能够在一定程度上抑制氧化膜-金属界面处孔洞的形成.     

AZ31镁合金表面聚吡咯-钼酸盐膜的腐蚀性能

在水杨酸钠溶液中采用循环伏安法在AZ31镁合金表面分别电聚合聚吡咯(PPy)膜和聚吡咯-钼酸根膜(PPy-MoO42-)。利用扫描电子显微镜（SEM）观测PPy膜和PPy-MoO42-膜层腐蚀前后的表面形貌,衰减全反射红外光谱（ATR-IR）反映了PPy膜和PPy-MoO42-膜的特征吸收峰,研究了MoO42-的存在对PPy特征吸收峰的影响。使用四探针法测量薄膜的表面电阻;采用开路电位（OCP）,电化学交流阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线测试PPy膜和PPy-MoO42-膜在3.5%NaCl溶液中浸泡12h后的耐腐蚀性能。结果显示,PPy-MoO42-膜层更紧凑,PPy-MoO42-膜层的腐蚀电流密度比PPy膜的低三个数量级。钼酸根的存在使得PPy-MoO42-膜的表面电阻比PPy膜小,且PPy-MoO42-膜的耐腐蚀性能较好。     

超音速电弧喷涂NiAl复合涂层的电化学行为研究

目的研究NiAl复合涂层在腐蚀环境下的腐蚀行为及其失效机理,为其在工程中的实际应用提供理论依据。方法采用超音速电弧喷涂技术在20#钢基体表面制备了NiAl复合涂层,在此基础上对涂层的组织结构进行了表征,并对涂层与基体在3.5%NaCl溶液中的极化行为和交流阻抗谱行为进行了对比研究。结果 NiAl复合涂层的表层主要由Ni固溶体、NiAl金属间化合物和少量通过孔隙扩散到表层的Al组成。涂层呈典型的层状结构,结合较致密,表层(Ni)的孔隙率为5.3%,底层(Al)的孔隙率为4.4%。NiAl复合涂层的自腐蚀电位低于基体的自腐蚀电位,能起到良好的阴极保护效果。在测试初期,由于涂层厚度高达380μm,腐蚀介质通过涂层中存在的微裂纹和孔隙进入涂层内部,涂层快速消耗,形成较少的不溶性腐蚀产物,涂层阻抗较小,腐蚀速率较快。随腐蚀时间延长,不溶性腐蚀产物逐渐在孔隙内堆积,涂层内的极化电阻迅速增大,起到延缓腐蚀的作用。结论 NiAl复合涂层更好地发挥了Ni的耐蚀作用和Al的钝化保护作用,结合了两者的长处,表现出更好的耐蚀性能。涂层的自封闭作用是涂层阻抗值增加的主要原因。     

AZ31B镁合金表面微弧氧化-溶胶凝胶复合膜层干、湿热交替条件下耐蚀性研究

采用微弧氧化与溶胶凝胶技术在AZ31B镁合金表面制备微弧氧化-溶胶凝胶复合膜层,并于干、湿热交替盐雾腐蚀环境下,对复合膜层的耐蚀性进行研究。结果表明,随腐蚀时间的延长,复合膜层宏观表面出现白色斑点,且斑点数量逐渐增多。微观形貌分析表明,试样原始复合膜层表面存在一定数量的微裂纹及孔洞,随干、湿热交替盐雾腐蚀的进行,复合膜层表面局部应力状态发生变化,膜层表面微裂纹及孔洞减少、减小,裂纹边缘处复合膜层有轻微剥落现象。在干、湿热交替腐蚀环境中,复合膜层划格实验评级结果均为0级,膜基结合状态良好;电化学分析表明,在腐蚀实验过程中腐蚀电位未发生明显改变,均保持在约-1.43 V,复合膜层具有良好的耐蚀性。     

沉积时间对镁合金表面Ca-P生物涂层耐蚀性能的影响

目的：镁合金在生物医学领域具有很好的应用前景,为消除其在人体环境中降解速度过快的不足,需在镁合金表面制备一层能够降低其腐蚀速度且具有很好生物相容性的防护涂层。方法采用电沉积法在AZ91D镁合金表面制备Ca-P生物涂层,沉积条件为：在Ca(NO3)2和NH4H2PO4浓度分别为0.1 mol/L和0.06 mol/L的电解液中,pH值4.5,沉积电压2 V,沉积时间分别为1、2、3和4 h。采用XRD、SEM/EDS分析Ca-P涂层的相结构、微观形貌和化学成分,测试Ca-P涂层在Hank,s模拟体液中的极化曲线。结果镁基体表面均获得物相为 DCPD(二水合磷酸氢钙)的生物涂层,但涂层表面形貌随沉积时间的不同变化明显,当沉积时间为3 h时,涂层颗粒尺寸均匀、细小,涂层钙磷比为1.324。极化曲线结果表明,沉积1 h时涂层对基体已有一定的防护作用,随着沉积时间的加长,涂层的腐蚀电压也呈增大趋势。相对镁基体,沉积3 h的涂层腐蚀电位升高了180 mV,腐蚀电流密度降低了3个数量级。结论当沉积时间为3 h时,涂层的耐蚀性最好。     

钛双极板表面原位生成TiN涂层的性能研究

目的降低钛合金表面的接触电阻,提高其抗腐蚀性能。方法 TA2纯钛表面进行活化后,原位反应生成TiN涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析表面形貌和成分,使用直流表面电阻和界面接触电阻(ICR)来评价涂层的导电性,在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中测试其抗腐蚀性能。结果经过TiN处理后的TA2纯钛双极板表面致密,其生长方式为沿(111)晶面择优生长。在750℃反应2 h获得的试样的直流表面电阻和ICR电阻最低,抗腐蚀性能最佳。压力为120N/cm^2时,电阻率稳定在6.7 m?/cm^2。在模拟PEMFC环境中的表面腐蚀电流为0.816μA/cm^2,经过恒电位扫描后的SEM显示,其表面完整,H2气氛中涂层界面完整,空气气氛中出现较多点蚀。结论在TA2纯钛表面原位反应生成TiN涂层有助于提高基体表面的抗腐蚀性和导电性。     

Corrosion protection of sintered NdFeB magnets by CAPVD Ti2N coating

Sintered NdFeB magnets have poor corrosion resistance and are readily susceptible to corrosion under different environmental conditions. Cathodic arc physical vapour deposited (CAPVD) titanium nitride coating for sintered NdFeB permanent magnets has been investigated in this paper. Tafel extrapolation was employed to study the corrosion behaviour in 3.5% NaCl solution at ambient temperature. The adhesive strength of the coating was estimated with the help of the scratch test. The surface chemistry and coating morphologies were studied with scanning electron microscope (SEM). X-Ray diffraction (XRD) was used for qualitative phase analyses of coatings and substrate. The properties of CAPVD titanium nitride coating were compared with electrodeposited multilayer nickel–copper–nickel coating. It was figured out that the CAPVD titanium nitride coating had better adhesion strength and shifted the free corrosion potential (FCP) of the system towards positive potential, providing protection to the NdFeB substrate. However, the corrosion rate of CAPVD titanium nitride coating was more than the electrodeposited multilayer nickel–copper–nickel coating. The magnetic properties remained comparable.     

Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

Improvement in corrosion resistance of magnesium coating with cerium treatment

Corrosion protection afforded by a magnesium coating treated in cerium salt solution on steel substrate was investigated using open circuit potential, polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.005 M sodium chloride solution (NaCl). The morphology of the surface was characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD). The cerium treated coating was obtained by immersion in CeCl3 solution. The results showed that the corrosion resistance of the treated magnesium coating was improved. The corrosion potential of the treated coating was found to be nobler than that of the untreated magnesium coating and the corrosion current decreased significantly. Impedance results showed that the cerium treatment increased corrosion protection. The improvement of anti-corrosion properties was ataibuted to the formation of cerium oxides and hydroxides that gave to a physical barrier effect.     

AlMg5及AlMg5-Zr电弧喷涂涂层的组织和性能研究

目的在铝镁涂层中加入微量的Zr元素,对AlMg5及AlMg5-Zr电弧喷涂涂层的组织和性能进行对比研究。方法采用体视显微镜观察涂层的表面形貌,采用拉伸试验机、维氏显微硬度计测量涂层的结合强度及表面硬度。通过海水浸泡试验和中性盐雾试验研究涂层的耐腐蚀性能,采用电位仪测量涂层在海水腐蚀过程中的腐蚀电位,采用SEM观察涂层经中性盐雾腐蚀后的表面微观形貌,采用失重法计算涂层的中性盐雾腐蚀速率。结果微量Zr元素的加入,改善了铝镁涂层的组织结构,降低了涂层的孔隙率。相比于AlMg5涂层,AlMg5-Zr涂层的结合强度及表面硬度分别提高了13.8%和10.8%。海水浸泡腐蚀过程中,AlMg5-Zr涂层的自腐蚀电位表现较正,发生腐蚀较难,浸泡2880 h后,AlMg5-Zr涂层表面失光变色较少。中性盐雾腐蚀过程中,AlMg5-Zr涂层的腐蚀速率较小,腐蚀1920 h后,AlMg5涂层的微观腐蚀痕迹较明显,表面疏松,且出现连续的白色腐蚀产物。结论 Al Mg5-Zr电弧喷涂涂层的组织结构、与基体的结合强度、表面显微硬度及耐腐蚀性能均优于AlMg5涂层。     

表面渗硼对新型β-钛合金耐腐蚀性能的影响

目的通过制备渗硼涂层,提高新型β-钛合金的耐腐蚀性能。方法采用固体粉末包埋法,在空气及氮气气氛中,选取不同的渗硼温度,在Ti-33Nb-4Sn(简称334钛合金)表面渗硼。对比分析涂层的表面、断面形貌,总结渗硼涂层的生长规律。利用电化学测试方法,测定334钛合金制备渗硼涂层前后,在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果在不同的制备条件下,都能在新型β-钛合金表面形成一层致密、连续的渗硼层。该涂层为双层结构,由致密的外涂层和针须状的过渡层组成。在相同气氛下制备的涂层,随着渗硼温度的升高,致密外涂层厚度增加。在氮气气氛下制备的涂层致密外涂层的厚度,大于同温度下在空气中制备的涂层。基体经过不同条件渗硼处理后,开路电位都明显提高。334钛合金基体的自腐蚀电位为0.6692 V,腐蚀电流密度为2.356μA/cm^2。在空气中经过900、950、1000℃温度渗硼后,自腐蚀电位分别为1.0993、0.7221、0.7639 V,腐蚀电流密度分别为3.377、2.274、1.584μA/cm^2。在氮气中经过900、950、1000℃温度渗硼后,自腐蚀电位分别为0.8617、0.6804、0.8143 V,腐蚀电流密度分别为1.358、1.445、1.525μA/cm^2。结论渗硼涂层可提高334钛合金的耐腐蚀性能,氮气气氛下制备涂层的耐腐蚀性能明显优于空气气氛。