纳米金属腐蚀

纳米尺度金属的小尺寸效应、超高比表面积以及表面大量缺陷、悬空化学键等活性反应位,使其具有完全不同于传统块体金属的优异化学反应活性。然而,高反应活性在使得纳米金属在获得特殊性质和功能的同时,其抗氧化、腐蚀等稳定性问题也成为限制其实际应用的主要因素。金属纳米材料在实际应用中绝大部分是在溶液环境下,或处于有液体接触的复杂多相体系中,腐蚀问题不可避免。纳米金属材料在溶液中的腐蚀失效问题是该类材料实现真正大规模实际应用必须要面对和解决的关键问题。但由于其具有低维度和小尺寸等特点,纳米金属的腐蚀研究存在极大的困难,无论是研究实验方法还是理论体系都与传统宏观金属腐蚀体系具有很大的不同。本文系统总结了近年来关于纳米贵金属(Pt、Ag)、纳米过渡金属(Cu、Ni、Fe)、活性纳米金属(Al、Mg)以及纳米半导体金属(Ge)等典型低维纳米金属材料的环境稳定性及腐蚀行为研究进展,并对未来在纳米尺度金属腐蚀研究的理论和实验创新方面进行了分析和展望     

天问一号高分辨率相机反熔丝FPGA软件系统设计

天问一号执行的任务属于深空探测任务,其上高分辨率相机主控单元工作时间较长,为了提高主控FPGA的抗单粒子效应及可靠性,选用反熔丝FPGA进行软件系统设计.其中,主控FPGA管理的调焦单元、时间码守时校时等功能为安全关键项目.为提高软件的健壮性,主控FPGA根据调焦机构的光机结构,设计基于加减速曲线的二细分控制方法,在满...     

光电望远镜次镜精调Stewart机构优化标定方法

针对光电望远镜次镜精调Stewart机构的参数标定问题,在以往标定方法的基础上,首先,提出了在逆运动学模型基础上推导Stewart机构标定模型的方法,避免了正运动学求解析解困难、数值求解效率低且存在误差的问题;其次,对推导出的标定模型求解问题进行了分析,求解了其雅克比矩阵,针对模型系数矩阵不可逆的情况,提出了一种改进的高斯牛顿迭代法及具体的实验步骤;最后,分析了最小二乘原理导致的测量误差对精度影响大的现象,在Matlab中对设计的Stewart机构进行了标定仿真实验,在测量误差为0.1μm以下、标定精度平均提高56倍时,平均精度仅提高7.8倍.对样机进行标定后,位置精度平均提高了30.77倍,姿态精度平均提高了20.73倍.结果表明:该优化标定方法可以得到Stewart机构较精确的结构参数,从而有效提高其位姿调整精度.     

单宁酸复配缓蚀剂的成膜特性及缓蚀性

单宁酸由于环保、价格低的特点在金属保护方面应用广泛，然而单一利用单宁酸作为缓蚀剂取得的效果有限，有研究表明盐类与缓蚀剂复配可以改善缓蚀剂的缓蚀效果。在此基础上进行单宁酸复配缓蚀剂的研究，采用两种复配剂氯化铁、钼酸钠分别与单宁酸（TA）缓蚀剂进行复配，研究其对碳钢Q235的缓蚀效果。通过硫酸铜点滴实验、浸泡实验、电化学实验对比氯化铁、钼酸钠分别与单宁酸复配后在碳钢表面的成膜特性及缓蚀效果。硫酸铜点滴液变色时间随着单宁酸中氯化铁和钼酸钠两种化合物浓度的升高出现先增加后降低的趋势；浸泡实验可以看出在单宁酸中加入氯化铁和钼酸钠后，碳钢表面仅出现个别点蚀坑；根据电化学测试结果，对比加入氯化铁前后单宁酸缓蚀剂对碳钢的缓蚀效果，发现两者的电荷转移电阻由2698变为3711 Ω·cm2，腐蚀电流密度由2.734降为1.902 μA·cm?2。加入钼酸钠后，电荷转移电阻和腐蚀电流密度存在明显的增加与下降，电荷转移电阻由2698变为5100 Ω·cm2，腐蚀电流密度由2.734降为0.714 μA·cm?2。在单宁酸中添加氯化铁和钼酸钠都能改善单宁酸的缓蚀效果，其中单宁酸与钼酸钠复配的缓蚀效果更好。      

虚拟DCS工程翻译的设计与实现

介绍了以ABB Composer 4.2工程项目为研究对象,使用二进制文件分析技术和Microsoft Visio的二次开发技术设计的ABB Composer 4.2虚拟DCS工程翻译系统。实际工程测试表明,该工程翻译系统能够对ABB Composer 4.2组态环境进行全范围的转换翻译。     

7B04铝合金及其螺接件的微观腐蚀机制及耐久性研究

目的 以飞机结构用7B04高强铝合金及其螺接件为实验对象,通过室内加速腐蚀试验模拟试样在南海海洋大气环境中的环境损伤,并深入分析其微观腐蚀机制与疲劳性能的内在联系。方法 通过数码相机、3D共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究模拟南海海洋大气环境下7B04铝合金及其螺接件的宏观/微观腐蚀特征,并借助疲劳测试分析经不同腐蚀周期后铝合金试样及螺接件的疲劳寿命。结果 铝合金及其螺接件经室内加速腐蚀试验后发生的腐蚀行为出现了明显差异,7B04铝合金试样表面发生的腐蚀行为以点蚀为主,而螺接件的腐蚀行为更加复杂。其中,远离螺接区域的暴露区的腐蚀情况与铝合金试样一致,在螺接区域发生了明显的缝隙腐蚀。此外,铝合金试样及螺接件随腐蚀周期变化的劣化规律也有所不同,腐蚀使得试样的疲劳性能均不同程度地下降。7B04铝合金疲劳寿命的递减趋势相对平缓,而螺接件在腐蚀进行到第2周期时其疲劳寿命就已降至原始寿命的一半,在腐蚀进行到第4周期时,螺接件的力学性能基本丧失。结论 经腐蚀后,铝合金试样出现了点蚀,且随着时间的延长出现了均匀腐蚀的趋势,疲劳寿命的递减趋势相对平缓。尽管螺接件的过渡区发生了严重腐蚀,但缝隙区诱发的局部腐蚀导致螺接件的受力面积减小,这是造成其疲劳寿命急剧衰减的首要因素。     

阴极等离子电解沉积技术简介及其研究进展

阴极等离子电解沉积是一种将传统电解和等离子体相结合的表面处理与材料制备技术,与传统的表面处理技术相比,该技术在能量消耗、制备速率、沉积层表面致密度、与基体结合力等方面均有大幅度改善,因此备受关注。概述了阴极等离子电解沉积的基本机理,包括电压-电流的演变过程、气体鞘层的形成过程、等离子体的演变规律和金属离子的沉积现象等,在此基础上讲解了阴极等离子电解沉积的技术优势。针对阴极等离子电解沉积过程中复杂的影响因素,分析并探讨了电压、占空比、时间等电参数以及酸含量、添加剂、电解液浓度等溶液参数对阴极等离子电解沉积的影响规律。在此基础上,重点综述了近年来阴极等离子电解沉积在多个领域的研究进展,包括先进陶瓷涂层、金属涂层以及复合涂层的制备,纳米电催化剂、纳米微球、中空微球和石墨烯等功能材料的合成以及渗碳、渗氮等领域的应用等。最后总结并展望了阴极等离子电解沉积在涂层领域的发展方向以及催化剂、石墨烯等其他新型领域的研究前景。     

基体偏压对316L不锈钢表面多层Ti-DLC薄膜摩擦及腐蚀行为的影响

在严苛海洋环境下,传统单一的Ti掺杂类金刚石薄膜（DLC）无法满足减摩耐磨及耐腐蚀性能的要求,仍须进一步探索。为促进DLC薄膜在严苛海洋环境下的应用,采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上制备Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜。通过SEM、拉曼光谱、XPS、纳米压痕测试、摩擦磨损试验及电化学测试等方法,重点研究基体偏压对薄膜结构、力学性能、摩擦性能及耐腐蚀性能的影响规律。结果显示：随着基体偏压从-60V到-120V,薄膜中sp3-C/sp2-C比值逐渐增大,薄膜硬度及弹性模量逐渐增大;薄膜结合力呈现先增大后减小的趋势,在-80 V时达到最大24.5 N;在7 N的法向载荷下,薄膜磨损失效时间先增大后减小,偏压为-80 V时磨损寿命最长;316L不锈钢和所有薄膜的阳极极化曲线都表现出明显的钝化现象,在偏压为-120V时,薄膜的维钝电流密度比316L不锈钢低两个数量级,表现出优异的耐蚀性;薄膜电阻Rf和电荷转移电阻Rct逐渐增大,薄膜的耐腐蚀性能逐渐增强。Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜的多层结构和元素掺杂相结合的设计有效提高了316L不锈钢的耐腐蚀性能和减摩耐磨性能...     

介孔分子筛纳米微容器装载缓蚀剂对环氧涂层防腐蚀性能的影响

目的 研究添加装载缓蚀剂的介孔分子筛对环氧涂层防腐蚀性能的影响。方法 通过浸渍法分别添加有机缓蚀剂葡萄糖酸锌和无机缓蚀剂硝酸铈对介孔分子筛MCM-41改性获得缓蚀颗粒，将缓蚀颗粒与环氧涂层混合获得具有自修复功能的复合环氧涂层。通过中性盐雾试验、电化学交流阻抗谱和局部电化学交流阻抗谱测试，评价了复合环氧涂层的防腐蚀性能，并通过光学显微镜对腐蚀后形貌进行了观察。结果 当缓蚀颗粒含量为5%时，浸泡50 d后，环氧清漆的涂层电阻从9.93×10⁴ Ω降至3.71×10⁴ Ω，而铈改性复合涂层的电阻从2.33×10⁵ Ω降至1.06×10⁵ Ω，其变化趋势更稳定且阻抗值更大，有机锌盐改性复合涂层在浸泡后的起泡现象也得到了明显改善。缓蚀颗粒含量较多(10%)时，复合涂层中的微孔缺陷含量增高，同时引起渗透压的改变，使得腐蚀介质更易渗透至金属基体表面，加速腐蚀的发生。在带缺陷涂层中，两种改性涂层缺陷周围测得的阻抗值呈现先减小后增大的趋势，涂层均出现自修复现象。结论 适量装载缓蚀剂介孔分子筛颗粒的加入，有效地提高了环氧涂层的防腐蚀性能。Zn²⁺/Ce³⁺在缺陷处形成难溶化合物阻碍腐蚀反应是提高涂层防腐蚀能力的主要原因。     

FPB01与MM430变频器MS0通信研究

基于Profibus现场总线技术,利用FCS165现场总线控制系统具有的Profibus-DP现场总线技术的主站通讯模件——FPB01,将现场总线技术运用于DCS中,实现了DCS与现场总线技术的无缝结合.以西门子MicroMaster430 (MM430)变频器为例,研究了FPB01与MM430变频器的Profibus-DP 1类主站与从站之间的循环数据(MS0)的通信,以及相关参数的设置方法,为FPB01与其它组件的数据通信提供技术参考.