镁合金微弧氧化陶瓷膜的组织结构及耐腐蚀性能

为了提高镁合金的耐蚀性,采用氢氧化钠-六偏磷酸钠-醋酸钙电解液,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生长含有钙、磷的陶瓷膜,研究了醋酸钙浓度对陶瓷膜的厚度、表面粗糙度、形貌、成分、相组成及其在模拟体液中耐蚀性的影响。结果表明:陶瓷膜主要为MgO相,且含有Ca和P;膜层表面具有多孔结构;增加电解液中醋酸钙浓度,膜层变厚,粗糙度先增大后减小,Ca含量增多;陶瓷膜使镁合金的耐蚀性提高;电解液加入醋酸钙后,制得的膜层耐蚀性下降,含0.4 g/L醋酸钙的电解液制得的膜层的耐蚀性在含Ca膜层中最好。     

K3[Fe(CN)6]浓度对PEO法制备硫改性Fe3O4膜层结构和降解性能的影响

为了提高铁基类Fenton催化剂的活性,利用等离子体电解氧化法在钛合金上制备出了硫改性Fe3O4膜层类Fenton催化剂,研究了电解液中铁源K3[Fe(CN)6]的浓度对膜层的结构组成和降解苯酚性能的影响.采用SEM、EDS和XRD对催化剂的表面形貌和相组成进行了表征,以苯酚为目标降解物评价其类Fenton催化活性.结果 发现:增加电解液中K3[Fe(CN)6]的浓度,膜层内Fe3O4组分增多,含硫基团减少,膜层表面孔洞的孔径大小和数目也会发生改变.苯酚降解试验表明硫改性Fe3O4膜层在近中性条件下具有良好的催化活性.     

硫酸铜浓度对镁合金微弧氧化膜层热控性能的影响

为了提高镁合金的热防护性能,在硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐等电解液体系中引入硫酸铜,采用微弧氧化技术在MB15镁合金表面制备微弧氧化膜层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和CIE颜色系统研究了电解液中硫酸铜浓度对涂层的色度、厚度、粗糙度和热控性能的影响。结果表明:微弧氧化膜层微观上具备典型的多孔结构,铝酸盐涂层主要由MgAl_2O_4晶相组成,硅酸盐涂层主要由MgO晶相和Mg_2SiO_4晶相组成,磷酸盐涂层主要由MgO晶相组成,而各膜层中的Cu元素均以非晶相形式存在;随着硫酸铜浓度增加,3种体系制备的膜层表面颜色均向黑色过渡,微孔数量增多;硅酸盐体系和磷酸盐体系中制备的微弧氧化膜层具有高吸收率和高发射率等特点,而铝酸盐体系中制备的微弧氧化膜层具有高吸收率和低发射率的特点。     

微弧氧化技术在热控涂层中的应用

热控涂层在航空、航天及其他许多领域有着广泛的应用。介绍了热控涂层的工作原理和热控涂层类型,着重论述了微弧氧化技术在钛、镁、铝合金表面制备热控涂层的研究现状,目前高吸收发射比的钛、镁、铝合金热控涂层的最大吸收率分别可以达到0.96、0.94、0.90,最大发射率分别可以达到0.95、0.87、0.90;低吸收发射比的钛、镁、镁锂合金涂层的吸收率分别可以达到0.237、0.35、0.33,发射率分别可以达到0.99、0.88、0.85。此外,还分析了涂层的组成结构和形貌,以及微弧氧化工艺条件对热控性能的影响。微弧氧化热控涂层的组成结构和形貌特征可以通过电解液配方和工艺参数调整来进行调控。适当延长反应时间、增加电流密度,涂层厚度增加、粗糙度变大,高吸收发射比涂层的吸收率和发射率升高,低吸收发射比涂层的吸收率降低、发射率升高。电解液中添加阴、阳离子或纳米/微米颗粒,或调控不同组分在微弧氧化涂层中的分布,对于改善涂层的吸收率和发射率具有重要作用。最后,从微弧氧化热控涂层的综合性能、实际应用环境、复合技术应用以及开发微弧氧化智能热控涂层四个方面进行了展望。     

纯钛TA2表面阳极氧化法制备太阳能吸收涂层

以TA2为基体,利用阳极氧化法在硫酸溶液中制备太阳能吸收涂层,研究反应电压和反应时间对膜层组成结构及性能的影响。结果表明,阳极氧化膜层晶相组成主要为锐钛矿型TiO_2,当氧化电压为140 V,氧化时间为10 min时,膜层性能最佳,此时膜层吸收率α为0.759,发射率ε为0.19。膜层的微孔数量及孔径随电压的增长而逐渐增加,而随时间的延长而逐渐减小。膜层的太阳吸收率和发射率均随氧化电压的增长而增加,而在随时间延长上没有明显变化。     

MB31镁合金表面化学还原沉积铁膜及其耐蚀性能

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,在MB31镁合金表面进行不同浓度硫酸亚铁化学还原沉积铁后,再进行不同温度的溶剂热处理。采用现代表面分析技术对不同硫酸亚铁浓度制备的铁膜及不同温度溶剂热处理后的铁膜进行了表征,找出了沉积和热处理最优方案。结果表明:对MB31镁合金表面化学还原沉积铁及适当温度溶剂热处理可以得到致密均匀的铁膜,使之耐腐蚀性能显著提升,最佳硫酸亚铁浓度为75 g/L,最佳溶剂处理温度为130℃。     

镁合金微弧氧化/空气喷涂复合膜层的耐盐雾腐蚀性能

为了进一步提高AZ31B镁合金的耐腐蚀性,在Na2SiO3电解液体系中,通过微弧氧化直流脉冲电源在其表面制备了微弧氧化膜,再在微弧氧化膜层上喷涂纳米陶瓷涂料层.利用盐雾腐蚀试验研究了微弧氧/涂料复合膜层的耐腐蚀性,采用SEM、XRD等研究了复合膜的组成和结构.结果表明:复合膜层表面均匀,其耐腐蚀性明显高于微弧氧化膜层,...     

镁合金微弧氧化膜水热处理后的耐蚀性能

目前,对以微弧氧化与水热复合处理镁合金提高其耐蚀性能的研究不多。采用该复合处理技术在AZ31B镁合金上制备了含有钙、磷的复合陶瓷膜层;利用XRD、SEM和EDS表征了陶瓷膜层的组成、微观形貌及元素分布特点;利用Tafel技术评价了陶瓷膜层在模拟体液中的耐蚀性能。结果表明:微弧氧化陶瓷膜层具有多孔结构,晶相物质为氧化镁;水热处理后膜层厚度变化不大,但粗糙度增大,并在表面生成了含有钙、磷的沉积物;水热处理使陶瓷膜层的耐蚀性进一步提高,在水热温度为100℃时,膜层耐蚀性最佳。     

阴极等离子体电解沉积铁镍/氮掺杂碳及其电催化产氧

目的 提高阳极产氧催化剂的催化活性与稳定性,降低电解水制氢能耗。方法 在含尿素、甲酰胺及三乙醇胺的有机体系电解液中,采用阴极等离子体电解沉积技术于TC4钛合金表面沉积了FeNi/N掺杂碳膜层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)及X射线光电子能谱仪(XPS),对所合成材料的物相组成、形貌及表面元素价态进行表征。采用三电极体系,所合成膜层作为工作电极,铂丝与饱和甘汞电极分别作为对电极与参比电极,通过线性扫描伏安法(LSV)、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱及计时电位法于1.0 mol/L KOH溶液中评价了所合成材料的电催化产氧活性与稳定性。结果 所合成膜层物相主要由FeNi、N掺杂碳构成,表面呈粗糙多孔结构,电解沉积70 min所得FeNi/N掺杂碳在10 mA/cm²下的析氧过电位为0.20 V,显著低于反应10、40、100 min下所得样品,产氧性能优于贵金属IrO2和RuO2,同时该样品呈现出较低的电荷转移电阻(1.75 Ω)和塔菲尔斜率(38.3 mV/dec),以及优异的稳定性。结论 膜层表面粗糙多孔结构可有效增强传质,并为电催化产氧提供丰富的活性位点,进而改善其产氧性能。此外,材料简易的制备方法及自支撑结构可简化电极制备成本,使其在电解水领域表现出潜在的应用前景。