含硅有机-无机复合涂层对铝合金的保护作用

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,采用正硅酸乙酯为主要原料制备溶胶,涂覆于铝合金基体表面,经过适当处理后形成了具有有机-无机复合结构的涂层.采用电化学法、扫描电镜(SEM)等手段研究了涂层性能.结果表明,该涂层兼容了有机和无机成分的特点,涂覆试样的腐蚀电流密度可达(4.26～6.58)×10-6 A/cm2,显示涂层对于铝合金基体具有与现行的含Cr(Ⅵ)传统表面处理工艺相当的保护效果.涂层有效地减缓了铝合金在含NaCl中性水溶液中的腐蚀,能够对铝合金基体提供有效的保护.本工艺不产生有害化学物质,是一项绿色环保工艺.     

溶胶-凝胶法制备超疏水性纳米复合防腐涂层

通过溶胶-凝胶旋涂法在不锈钢基底上制备了具有超疏水性能的介孔碳复合SiO2涂层。通过TEM,SEM及静态接触角、电化学测试技术(Tafel和EIS)等对其结构、疏水性能和耐蚀性等进行表征。结果表明:在不锈钢基底上形成了乳突状形貌,水在涂层表面静态接触角达到163°。该超疏水性SiO2/介孔碳复合涂层具有优良的防腐性能。     

镀锌层钛溶胶钝化及其耐蚀性

为了进一步提高镀锌层的耐蚀性而又利于环保,配制了钛溶胶,并在镀锌层表面涂覆成膜。分析了钛溶胶钝化成膜机理,研究了钛酸四丁酯含量、钝化液pH值、钝化时间及钝化后热处理温度对钝化膜耐蚀性的影响,用扫描电镜(SEM)观察了钝化膜的微观形貌。结果表明:当钛酸四丁酯含量为12.5 mL/L,钝化液pH值1.3,钝化时间15 s,热处理温度40℃时,钝化膜具有较好的防护性能;镀锌层经钛溶胶钝化处理后,表面趋于致密,同时更加平整,有利于进一步提高镀锌层的防护性能。     

热腐蚀对GH4169高温合金 δ 相析出和拉伸性能的影响

分别在650、750、850 ℃热处理条件下,研究了高温合金GH4169在75Na₂SO₄+25NaCl （质量分数）熔盐环境下的热腐蚀行为,之后进行组织表征和力学性能测试。结果表明：随着热处理温度的不断升高,高温合金的抗拉极限强度（UTS）和屈服强度（YS）都出现急剧退化,伸长率显著提高。但在750 ℃条件下,晶界处析出的针状δ相能提高高温合金的强度,导致合金出现沿晶脆性断裂现象,降低了合金的塑性。在650和750 ℃下,腐蚀机理符合II型热腐蚀,但在850 ℃条件下符合I型热腐蚀,2种不同类型腐蚀都促进了基体δ相的析出。     

动静态服役环境下SPHC钢腐蚀行为对比

目的 研究SPHC钢在不同服役环境下腐蚀行为的差异性。方法 采用户外暴露法对SPHC钢进行长达18个月的动静态暴露试验,取样时间分别为暴露后的 3、6、9、12、18个月。通过腐蚀动力学测试、SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、电化学测试,分别评价SPHC钢在一定时长大气暴露后的平均腐蚀速率、腐蚀产物形貌、腐蚀产物成分以及锈层的耐蚀性。结果 暴露3个月时,动态暴露下SPHC钢的腐蚀速率和锈层厚度均大于静态暴露试样,在暴露6个月时被静态暴露试样反超。随后,动静态暴露下SPHC钢的腐蚀速率均缓慢下降,锈层厚度逐渐增加。动态试样表面检测出静态试样表面未检测到的β-FeOOH和SiO2,动态试样自腐蚀电流小于同期的静态试样,锈层电阻则相反。结论 由于动态暴露过程中服役环境不断变化,导致SPHC钢初期腐蚀产物中含有β-FeOOH和SiO2,增大初期试样表面的反应活性区域,加速初期腐蚀。随着暴露时间的延长,β-FeOOH和SiO2虽然使得SPHC钢难以形成如静态暴露般均匀致密的锈层,但是提高了锈层电阻,增强了SPHC钢的耐蚀性,抑制了腐蚀反应的发生。     

TEOS/MWNT-OH杂化涂层的制备及其电化学腐蚀性能的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备正硅酸乙酯(TEOS)掺杂羟基化多壁碳纳米管(MWNT-OH)杂化涂层,采用电化学测试方法研究其在不同条件下的电化学腐蚀性能,通过场发射扫描电镜观察碳纳米管在涂层中的分布状况。结果表明,热处理温度、不同碳纳米管的加入方式等因素均对涂层性能产生显著的影响。用KH-550乙醇溶液对碳纳米管进行研磨处理后,碳纳米管在硅溶胶体系中呈现良好的均匀分散。涂层的热处理温度是重要因素之一,经过160℃处理后,所得涂层对铝合金基体的防护性能最佳。     

硼-硫酸-草酸电解液降压阳极氧化疏孔膜层制备及表征

使用铝合金在硼-硫酸-草酸电解液中阳极氧化制备有序多孔层。初步探讨了恒流和降压阳极氧化过程膜层生长机理,采用扫描电镜(SEM)观察膜层微观形貌,结合电化学阻抗和动电位极化曲线研究不同阳极化工艺制备膜层试样在3.5%NaCl溶液中的耐蚀行为。结果表明,采用三段变压方式制备的阳极氧化膜表面孔密度降低,孔壁增厚,孔径为10~13 nm。疏孔膜层的电化学行为表明孔壁及膜层厚度增大能提高试样电荷传递电阻和耐蚀性能。     

锐钛矿型TiO_2纳米线的水热法制备及其光电性能的研究

利用水热技术制备了锐钛型的TiO2纳米线(TNWs),研究了不同的水热反应时间,水热反应温度以及所用碱的浓度对所制备的纳米线的形貌的影响。采用XRD技术和SEM技术对纳米线的成分及其形貌进行了表征。将TNWs与TiO2(P25)混合分散于水和乙醇的混合溶剂中,制得均匀稳定的浆体,涂敷于不锈钢基体表面,进行光电化学性能的测试,结果表明,当TNWs的掺杂量为5%(w)时,薄膜的光电性能最优。     

含碳纳米管有机无机复合涂层的制备与防护性能

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能, 研究了以正硅酸乙酯（TEOS）为主要原料, 加入一定量的KH-550, 并引入部分羟基化的多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）进行复合, 以冰乙酸为催化剂, 采用溶胶---凝胶法在铝合金基体表面形成复合涂层。腐蚀电化学测试和扫描电镜分析结果表明, MWCNTs-OH的引入能够明显提高涂层的防护性能, 并有效防止涂层开裂。考察了MWCNTs-OH含量和热处理温度对涂层性能的影响。结果表明: MWCNTs-OH质量分数为0.04%、 热处理温度为130℃时制备的涂层性能最佳, 相应的试样在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为3.056×10-8A/cm2, 而同等实验条件下铝合金基体腐蚀电流密度为7.216×10-5A/cm2, 涂层的存在使腐蚀速率降低了3个数量级, 涂层对铝合金基体具有显著的防护效果。      

非恒温电解液中AA5083Al-Mg合金阳极氧化膜的制备及其耐蚀性

采用硼酸-硫酸-草酸电解液在铝合金表面制备有序多孔层,研究阳极氧化过程中电流随时间的变化,分析界面反应并计算膜层的生长效率。采用扫描电子显微镜、交流阻抗和动电位极化曲线研究膜层的微结构及其在不同温度环境下的耐蚀性。结果表明：在氧化层界面双离子层浓度的增大有利于提高膜层的生长效率。所制备的阳极氧化膜厚度为8-9μm,孔径为10-14 nm,膜层的微观形貌受金属基体组织结构的影响较大。在沸水封闭后膜层为分层结构,表面呈细片状。氧化膜层封闭后能够明显降低试样的自腐蚀电流密度,且耐蚀性随着环境温度的升高而具有更好的稳定性。