模拟海洋大气环境下铝合金表面锌黄环氧底漆/丙烯酸聚氨酯面漆涂层体系失效过程研究

目的研究5A06型铝基材所使用的锌黄环氧底漆/丙烯酸聚氨酯面漆涂层体系的失效过程。方法设计"紫外/冷凝3 d+中性盐雾3 d+低温暴露1 d"为一个周期的实验室循环加速试验,采用交流阻抗谱法,结合光泽度、色差值、红外光谱等数据,研究涂层体系性能。结果循环加速试验进行到16周,该过程中面漆的失光率、色差值上升,达到轻微失光等级和轻微变色等级。面漆的表面形貌及涂层的低频阻抗发生明显变化,第12周时在光学显微镜下明显可见微小鼓泡,涂层0.1 Hz阻抗保持在109W·cm~2以上,但此后鼓泡数量增加,部分鼓泡破损,颜填料流出;第14周时,0.1 Hz阻抗下降到108W·cm~2,此后鼓泡数量进一步增加,部分鼓泡处面漆脱落;第16周时,0.1 Hz阻抗下降到约为107W·cm~2。结论丙烯酸聚氨酯面漆树脂基体特征官能团、聚合物链发生断裂,面漆的完整性遭到破坏,这可能与紫外线照射相关。这将加速涂层中腐蚀性介质(如水、氧和侵蚀性氯离子)渗透,促进涂层的失效。     

三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中电沉积制备AI-Ni合金镀层

目的 研究离子液体中Ni2+浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,同时考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.方法 采用脉冲电流法,在含有不同浓度氯化镍的无水三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中,于不同电流密度下电沉积制备Al-Ni合金镀层.利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术和能谱分析仪探究离子液体中Ni2+的浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.结果 随着离子液体中Ni2+浓度的增加,镀层中镍的含量增多,表面胞状颗粒逐渐变小,表面趋于均匀,当Ni2+的浓度为0.2 mol/L时,形成铝镍金属间化合物.另外,随着电流密度的增加,镀层表面形貌由针状晶体变为棒状颗粒,并且颗粒逐渐增大.结论 离子液体中Ni2+的浓度和电流密度对Al-Ni合金镀层表面形貌、结构和成分有一定的影响.当溶液中Ni2+的浓度为0.2 mol/L、电流密度为6 mA/cm2时,电沉积4 h可制备得到厚度为10μm、由3μm大小晶粒组成、含有铝镍金属间化合物的合金镀层.     

铝合金表面润滑耐蚀复合镀层的制备及性能分析

针对铝合金表面易磨损、易腐蚀的问题,开展铝合金阳极氧化和磁控溅射二硫化钼复合镀技术研究,制备润滑耐蚀复合镀层。通过表面形貌分析、摩擦磨损试验、电化学测试和磨痕分析,分别评价复合镀层的湿热存储前后的润滑性能、耐蚀性能和润滑机理。结果表明,当氧化膜厚度为15μm,溅射二硫化钼膜为2μm时,复合膜在载荷分别为1、5、10和20 N的往复运动模式下,湿热存储2 160 h前后的摩擦因数均小于0.1,摩擦寿命大于20 000次;采用EDS对磨痕的形貌和成分分析,表明复合膜层表面与9Cr18对偶件对磨时形成了转移膜,磨损机制为粘着磨损;采用动电位极化曲线分析,表明复合膜层主要通过提高铝合金表面的腐蚀电位来提高铝合金表面的耐蚀性。研究证明制备的复合镀层有效地提高了铝合金表面的润滑耐蚀性能,在航空航天领域有较好的应用前景。     

表面电镀钯膜的316L不锈钢在高温稀硫酸/硫酸盐溶液中的耐蚀性

采用电化学极化与电化学阻抗谱及浸泡试验等方法,研究了316L不锈钢表面电镀钯膜在94℃的10%H2SO4+250g/L Na2SO4+16g/L ZnSO4溶液中的耐蚀性能。结果表明,电镀钯使不锈钢的腐蚀电位大幅提高700mV,促进了不锈钢表面的钝化,使其耐蚀性能得到明显提高。当体系中加入一定浓度的氯离子(100~1 000mg·L)后,镀钯试样的自腐蚀电位仍然处于316L不锈钢的钝化电位区间,阻抗值明显下降,其腐蚀速率比不锈钢试样的腐蚀速率显著下降,表明含氯条件下表面镀钯仍可明显提高不锈钢的耐蚀性能。     

包钢一轧厂5D异步电动机串级调速系统改造

文章结合国内常规热轧带钢轧机的改造实践,从控制方面论述了模拟控制系统改造为数字控制系统的过程,运行显示改造效果良好并解决了出现的问题.     

基于支流水温对汉江干流河道水温影响的数值模拟

由于大中型水库蓄水后改变了原天然河道水温的时空分布,因此水库下游河道的水温恢复状况是目前水电工程环境影响评价的重要指标之一。将水库下泄流量、支流流量、太阳辐射、气温、风速等作为恒定因子,以支流水温为主要变量,建立了平面二维水动力—温度数学模型,并用汉江中游河段的实测水温资料对模型进行了验证,进而分析了支流水温对水库下游有支流汇入河道水温恢复过程的影响。结果表明,支流水温越高,在纵向上河道水温恢复到平衡水温所需距离越短,而在横向上水温掺混均匀所需距离越长。     

CrN、CrSiN薄膜在不同介质下的摩擦学性能对比研究

采用中频非平衡反应磁控溅射法在单晶硅〖BF〗P(111)〖BFQ〗和不锈钢（304SS）基材上制备CrN和CrSiN薄膜;利用球-盘式摩擦磨损试验机（CSM）考察2种薄膜在不同介质（空气、去离子水、质量分数35%NaCl 溶液）中和WC/Co球对摩的摩擦学性能。结果表明：大气环境下,CrN与CrSiN薄膜的磨损机制主要是磨粒磨损;水润滑下,CrN薄膜主要因机械抛光作用,CrSiN薄膜主要因摩擦化学反应,使得摩擦因数减小;在35%NaCl 溶液中CrN薄膜易被腐蚀,由于NaCl颗粒析出以及涂层接触区域的腐蚀和磨损产物,作为第三体的润滑作用,导致摩擦磨损发生明显变化,而CrSiN薄膜不易被腐蚀,主要因摩擦化学反应,使得摩擦磨损性能发生显著变化。     

铝合金不同氧化处理工艺对其表面溅射MoS2膜层耐磨性的影响

目的 探究铝合金表面不同氧化处理工艺对磁控溅射制备MoS2固体润滑膜层性能的影响。方法 在溅射MoS2膜层前，对铝合金基底分别采用硫酸阳极氧化、微弧氧化、硬质氧化三种不同的氧化工艺进行预先表面处理，然后在其表面溅射沉积一层MoS2润滑薄膜。通过摩擦磨损试验对其耐磨性能进行评价，并通过SEM、XRD、EDS对薄膜表面形貌、结构及磨痕形貌、成分进行分析。结果 铝合金采用不同的氧化方式处理对表面MoS2膜层的结构不会产生影响。硫酸阳极氧化处理+磁控溅射双重表面处理技术制备的MoS2膜层表观最为致密均匀，粗糙度较低，呈花菜状。截面SEM照片显示，溅射膜层与基体之间结合紧密，溅射膜层厚度为2 μm。在10、20、30 N高载荷下，试样摩擦系数均小于0.1，磨损寿命分别高于45万转、30万转和9万转，均高于其他试样，且不同膜层试样均具有较好的耐环境湿热性能。在摩擦过程中，试样承受的载荷基本转移到氧化膜上，阳极氧化后镀膜试样表面粗糙度较小，在滑动运动过程中，所受切向应力较小，不会产生较严重的粘着磨损，从而使磨损损耗速度较慢，因此耐磨寿命较长。结论 铝合金阳极氧化预处理对提高铝合金表面溅射MoS2膜层耐磨性能的效果最佳。     

C2H2流量对反应溅射石墨制备非晶碳膜层结构及性能影响研究

目的 研究反应溅射石墨制备非晶碳过程中乙炔流量变化对非晶碳微观结构、力学性能及摩擦学性能的影响规律。方法 通过在乙炔气氛中反应溅射石墨靶,调控乙炔流量,制备不同结构的非晶碳膜层,采用X射线光电子能谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪分析膜层的微观结构,采用纳米压痕仪表征膜层的力学性能,采用球盘式摩擦磨损试验机、白光干涉仪和光学显微镜表征膜层摩擦学性能。结果 通过反应溅射法制备了致密均匀的非晶碳,分析发现,所有薄膜表层均含有一定量O元素(原子数分数为6.36%~13.86%)。经Ar⁺刻蚀后,大部分膜层的O含量可降至1%以下;随着乙炔流量的增加,膜层的硬度(H)、弹性模量(E)和H³/E²均呈先增后减的趋势,在乙炔流量为10 cm³/min时膜层的硬度和弹性模量达到最大值,分别为27.93、233.55 GPa;摩擦学性能测试结果显示,膜层的平均摩擦因数在0.09~0.11之间,在启动阶段摩擦因数随着氢元素(H)含量的增加呈下降趋势,5 cm³/min试样的膜层的耐磨性最高、磨损量最小,其磨损量为0.72× 10⁻¹⁶ m³/(N.m)。结论 通过调节反应溅射石墨过程中乙炔的流量,可调控非晶碳中sp³/sp²、H含量,进而达到调控非晶碳力学性能、摩擦学性能的目的。     

荧光剂对铝合金防护涂层腐蚀监测敏感性的影响

荧光剂是监测铝合金早期腐蚀常用的一种技术。文中研究了荧光剂的种类和浓度对铝合金防护涂层腐蚀监测敏感性的影响。通过荧光光谱研究了8-羟基喹啉、桑色素和香豆素3种荧光剂对Al3+和pH的荧光响应;通过红外光谱、扫描电镜、荧光显微镜和电化学阻抗谱研究了荧光剂添加对膜层完整性、耐蚀性及腐蚀监测敏感性的影响。结果表明:8-羟基喹啉对Al3+浓度变化有明显的荧光响应,香豆素对pH的变化有明显的荧光响应。8-羟基喹啉和香豆素的添加对溶胶液和溶胶凝胶膜层未产生明显影响,添加荧光剂的溶胶液保持稳定,膜层致密且与基体结合强度高。荧光剂的添加增强了膜层的防护性能,8-羟基喹啉对金属腐蚀表现出缓蚀作用。8-羟基喹啉和香豆素都可以监测腐蚀,在含有8-羟基喹啉的膜层中最早监测到的荧光点尺寸更小,约20μm,因此8-羟基喹啉表现出更高的腐蚀监测敏感性。