激光熔覆VC-Cr7C3复合熔覆层的组织与力学性能

采用激光熔覆技术在Q235钢表面原位合成了VC-Cr₇C₃复合熔覆层,并研究激光扫描速度对熔覆层微观组织与力学性能的影响。利用扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪等对熔覆层组织及性能进行分析。结果表明,激光熔覆技术可使V、Cr、C混合颗粒间发生原位反应形成VC-Cr₇C₃复合熔覆层,其主要由黑灰色VC相、灰色Cr₇C₃相及{FeM}粘结相组成,其中Fe与Cr可共同形成Cr₇C₃相(M₇C₃)。激光熔覆凝固形状控制因子K与C元素的分布状况使得熔覆层顶部出现大量碳化物等轴晶组织,中部碳化物等轴晶的含量有所减小,而底部由于C含量较低,其碳化物含量较少,且碳化物晶粒形貌受到激光扫描速度的影响,在1 mm/s时碳化物呈树枝晶组织,在1.5 mm/s时呈等轴晶组织。同时在1.5 mm/s时熔覆层晶粒尺寸明显小于1 mm/s时的。以上熔覆层组织结构与成分变化使其硬度随层深的增加而降低,同时随着扫描速度的增加,熔覆层的硬度也逐渐增加,熔覆层的硬度高于Q235钢3倍以上。在1.5 mm/s时熔覆层摩擦因数为0.4,低于Q235钢基材的0.6,且熔覆层磨损量显著低于Q235钢基材。由此可知,激光熔覆VC-Cr₇C₃复合熔覆层可用于碳钢的表面高硬、耐磨改性。     

沸石咪唑骨架材料（ZIF-8）原位生长改性玄武岩鳞片/环氧防腐抗菌涂层的制备与性能

通过一锅法在硅烷偶联剂改性的玄武岩鳞片(MBS)表面原位生长沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)得到MBS@ZIF-8新型复合填料，随后与环氧树脂(EP)复合构建了一种新型抗菌耐腐蚀环氧涂层(MBS@ZIF-8/EP)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对MBS@ZIF-8的形貌、成分进行表征，通过平板计数法探究了MBS@ZIF-8对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能，通过电化学阻抗谱(EIS)探究MBS@ZIF-8对环氧涂层耐腐蚀性的影响。结果表明：制备的MBS@ZIF-8复合填料表现出优异的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效率均可达90%以上；同时MBS@ZIF-8能有效提高环氧涂层的耐腐蚀性和机械性能。其中，MBS@ZIF-8/EP涂层的|Z|_{0.01 Hz}相较于EP涂层提升了3个数量级，硬度为6H。在1 080 h的中性盐雾试验后，该涂层表面无明显腐蚀现象，表明MBS@ZIF-8/EP涂层具有优异的机械性能与防腐抗菌性能。