热障涂层研究的历史与现状

航空发动机性能的提高，对涂层技术提出了新的要求。综述了热障涂层系统的原理、应用及发展历史，分析了不同方法制造的底层，面层特点，讨论了影响热障涂层寿命的几个因素，并对破坏机理进行了阐述。     

沉积时间对磁控反应溅射制备TiO2薄膜性能的影响

应用直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上制备了具有光催化活性的TiO2薄膜.TiO2薄膜的厚度随沉积时间的增加而均匀增长.基体温度则在溅射的最初1h很快上升到110℃,溅射7h基体温度不超过130℃.溅射2h得到的是非晶态TiO2薄膜,而溅射3～7h制备的薄膜为锐钛矿型结构.非晶态和小晶粒TiO2薄膜的紫外一可见透射光谱谱带边沿与结晶较好的TiO2薄膜相比有明显的蓝移,薄膜的透射率随沉积时间的增加而下降.钛以四价钛的形式存在于TiO2薄膜中.TiO2薄膜的光催化活性随沉积时间争薄膜厚度的增加而有较大提高.     

利用电化学阻抗谱和电化学噪声分析薄有机涂层的腐蚀过程

电化学阻抗谱与电化学噪声是方便、有效的监测有机涂层腐蚀破坏的测试技术,EIS数据能够反映出涂层破坏机制的变化,而电化学噪声数据处理简单.本实验在一个改进的电解池中对同一涂层同时进行电化学阻抗谱和电化学噪声的监测,结果发现:对于薄的聚氨酯和环氧/聚酰胺涂层,谱噪声电阻R0/sn(f→0)与噪声电阻Rn在涂层腐蚀破坏过程中的发展趋势基本一致,但R0/sn(f→0)小于Rn值;同时,腐蚀反应的极化电阻Rt与噪声电阻Rn的值更接近,变化趋势也基本相同.     

AZ91D镁合金Ni-W-P多层化学镀层的摩擦磨损及耐腐蚀性能

采用多层化学镀工艺在AZ91D镁合金表面成功制备了Ni-W-P多层化学镀层。通过XRD、SEM、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,对比研究了普通单层化学镀试样与多层化学镀试样的显微结构、摩擦磨损性能以及耐腐蚀性能。结果表明：多层化学镀层的摩擦因数、维氏硬度及磨损速率与单层化学镀层大体相当,分别为0.33、933 HV和1.46 mg/Km,保留了单层化学镀层优异的耐磨损性能。此外,多层化学镀层的孔隙率较单层化学镀层降低了2个数量级,涂层更为致密。与普通单层化学镀层相比,多层化学镀层的耐蚀性能显著提高,其腐蚀电位和击破电位分别提高了168和209 mV,钝化电流密度由4.212 μA·cm⁻²降低至1.306 μA·cm⁻²。因此,多层化学镀层有望成为AZ91D镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。     

模拟硫酸型酸雨作用下的X70钢土壤宏电池腐蚀

采用电化学测试和扫描电子显微镜等技术对模拟硫酸型酸雨作用下X70钢土壤宏电池腐蚀进行研究。结果表明,X70钢在酸化后土壤中腐蚀电位较负,成为宏电池阳极,从而受到加速作用。宏电池阴阳极面积比增大,宏电池阳极的腐蚀速率也增大。当宏电池阴阳极面积比1∶1时,宏电池腐蚀强度系数γ为4.32;当宏电池阴阳极面积比15∶1时,宏电池腐蚀强度系数γ则达到18.29。     

纳米化对M951合金高温氧化性能的影响

采用磁控溅射的方法在M951铸造合金表面制备了相同成分的纳米晶涂层,研究了涂层在1 000℃和1 100℃空气中的恒温氧化行为及在1 000℃空气中的循环氧化行为,并与粗晶合金进行了对比。同时利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)和透射电子显微镜(TEM)对合金及涂层样品氧化前后的微观形貌及相组成进行了分析。结果表明:1 000℃恒温氧化后合金表面形成了连续的以Al2O3为主的氧化膜;1 000℃循环氧化及1 100℃恒温氧化后合金表面氧化物分层,外层为NiAl2O4,内层为Al2O3,合金中形成了富Nb的内氧化物,氧化膜发生明显开裂和剥落。而在上述所有试验条件下,纳米晶涂层表面都形成了薄而连续且粘附性好的α-Al2O3保护性氧化膜。纳米化促进了M951合金表面以Al2O3为主的氧化膜的形成,增强了氧化膜的粘附性,显著提高了合金的抗氧化性能。     

偏压和氮气流量对Ni+CrAlYSiN纳米复合涂层性能的影响

采用真空电弧蒸镀技术在高温合金K417上制备Ni+CrAlYSiN纳米复合涂层,用SEM,EDX,TEM等手段表征了复合涂层的形貌、成分和结构,研究了基体负偏压和氮气流量对涂层的形貌、结构、成分和性能的影响。结果表明,涂层主要由γ-Ni,fcc-AlN和fcc-CrN纳米晶组成;基体偏压由-100V增至-300 V,熔滴的尺寸和数量均减小,涂层中的晶粒尺寸由50 nm减小为30 nm。随着偏压的增大,涂层中N含量下降,Ni含量增加,Cr和Al的含量先增加后减少;涂层的沉积速率下降。随着氮气流量的增加,涂层中的N含量增加,Ni、Cr和Al含量下降;涂层的沉积速率先增加后减小。偏压为-300V、氮气流量为225 mL·min^-1时,涂层的硬度达最大值（9.80 GPa）,比NiCrAlYSi涂层的硬度提高约60%,而耐磨性提高约30%。     

一种新型细晶Ni3Al涂层抗高温氧化性能研究

通过600℃/2 h真空退火,使复合电沉积的Ni-14.1 mass%Al膜(平均粒径为1 μm)合金化,获得一种新型细晶Ni3Al涂层.对比研究了该涂层与粗晶Ni3Al合金900℃下50 h恒温氧化过程.结果表明,细晶涂层可快速生长连续Al2O3膜,导致NiO的生长受到明显抑制.与粗晶合金相比,该氧化膜粘附性更强.其...     

导电防腐蚀涂层对电网接地体碳钢的防护行为

采用物理混合工艺在电网接地体Q235碳钢表面制备了环氧树脂基导电防腐蚀涂层。通过电化学方法和杂散电流腐蚀试验分别测试了涂层在酸性土壤模拟液和土壤中对碳钢的防护行为。结果表明,Q235碳钢在土壤模拟液中腐蚀严重,导电防腐蚀涂层有效抑制了Q235碳钢的腐蚀,涂层在土壤模拟液中具有良好的稳定性。在10mA直流和100V交流杂散电流土壤中腐蚀1 000h后,涂层显示了良好的耐蚀性。电化学极化曲线表明导电防腐蚀涂层有效提高了Q235碳钢的耐腐蚀性能。     

电化学噪声分析方法的研究进展简

初步回顾了近年来电化学噪声分析方法的若干研究工作,举例介绍了电化学噪声数据直流漂移、电化学噪声时-频分析、非线性分析和模式识别等分析方法的优缺点,并对电化学噪声分析方法的发展方向进行了展望。