高速火焰喷涂Fe-25Al/11SiC复合涂层性能研究

用高速火焰喷涂方法制备出Fe-25Al／11SiC复合涂层，对涂层的结合强度、抗热震性及温度为650℃时的热腐蚀行为进行研究，并利用扫描电镜和X射线衍射仪（XRD）对腐蚀前后涂层的表面形貌和相组成进行分析。结果表明：Fe-25Al／11SiC复合涂层组织致密，与基体结合状况良好，且以机械结合为主；该涂层具有较好的抗热震性能；经过150h热腐蚀后，Fe-25Al／11SiC复合涂层腐蚀增重约为基体20钢的1／3，抗热腐蚀性能优异；Fe-25Al／11SiC复合涂层发生的是第二类低温热腐蚀。     

镍基球形碳化钨复合涂层在高温高压饱和H_2S溶液中腐蚀行为

针对油气田开发面临的高温、高压、高硫化环境材料的腐蚀问题,采用高温高压反应釜研究了镍基球形碳化钨复合涂层在饱和H2S溶液水热环境中的腐蚀行为。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析了涂层的微观腐蚀形貌及组成。结果表明,随着腐蚀时间的增加,48h内达到最大腐蚀平均速率0.288mg/(h·cm2),涂层表面形成厚度约5μm的腐蚀层,腐蚀产物主要为Ni(OH)2和Ni3S2。涂层表面发生点蚀并伴随有裂缝。     

NiCrBSi/WC涂层及涂层开裂处抗蚀行为研究

制备了高速火焰喷涂NiCrBSi／WC涂层及其带有开裂缺陷的涂层，测试了这两种涂层的热腐蚀性能，观察了涂层腐蚀前后的组织形貌，并分析了涂层腐蚀后的相组成及元素含量。结果表明：完整的NiCrBSi／WC涂层具有良好的耐热腐蚀性能，带有开裂缺陷的涂层耐蚀性能显著下降，在电站运行至一个大修期时，开裂涂层的热腐蚀增重比完整涂层增加了307％，腐蚀速度比完整涂层增加了550％；NiCrBSi／WC涂层耐蚀性能良好的主要原因是涂层表面生成的致密Cr2O3薄膜阻止了腐蚀的进一步深入，开裂涂层耐蚀性能下降的主要原因是在开裂处生成了疏松的氧化铁。     

Mg67Zn28Ca5合金激光表面非晶化处理及其生物腐蚀性能研究

Mg-Zn-Ca合金因其较好的力学性能、良好的生物相容性和优异的可降解性，有望在人体骨组织植入材料得到推广应用，但由于镁合金耐生物腐蚀性能较差，限制了其临床的进一步应用。通过激光表面非晶化处理对共晶成分的Mg67Zn28Ca5合金进行了表面改性，研究了激光扫描速度对Mg67Zn28Ca5 合金表面非晶复合涂层的显微组织和相组成的影响；测试了合金表面改性前后在人工模拟体液中的生物腐蚀行为。研究结果表明，经激光表面非晶化处理后样品表面主要由大量的非晶和极少量的晶态物质组成。随着激光扫描速度的增大，合金表面形成的非晶相越多。晶相的形成主要是受到后续激光加工的热影响而产生热激活，部分非晶相发生了形核长大。与铸态镁合金相比，非晶复合涂层在人工模拟体液中的腐蚀电位正向偏移了0.16 V，腐蚀电流密度下降了约13倍。合金表面少量晶相的存在，使之成为表面腐蚀的活性通道，对合金表面的腐蚀性能产生轻微的影响。通过激光表面改性处理，可有效改善Mg67Zn28Ca5合金的耐生物腐蚀性能，在生物医用植入方面展现出良好的应用前景。     

钙盐浓度对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响

为了分析微弧氧化电解液中钙盐浓度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响，利用X射线衍射、扫描电镜及附带的能谱对涂层的表面相结构、形貌及元素组成进行了观测与分析，利用图像分析软件对涂层表面孔隙率进行测试。结果表明：复合氧化法制备的多孔二氧化钛涂层表面均含有单质钛、锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛：钙盐浓度的变化对涂层表面结构有一定影响，随着钙盐浓度的增加，涂层中锐钛矿型二氧化钛相对含量减少，金红石型二氧化钛相对含量增加；涂层表面的钙、磷元素含量降低，钙磷原子比增加：在所选钙盐浓度下，表面孔隙率的变化不十分显著。     

有机覆膜对热烧结锌铝涂层耐腐蚀性能的影响

为提高热烧结锌铝涂层（简称锌铝涂层）的耐蚀性,在涂层表面涂覆一层环氧富铝膜,形成复合涂层。采用十字划格法测试锌铝涂层和复合涂层的附着强度,并用扫描电镜（SEM）分析涂层微观形貌;用海水全浸实验和中性盐雾实验评价涂层的耐蚀性能;采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的电化学性能。结果表明,复合涂层表面更为完整致密,防水性能优于锌铝涂层;环氧富铝膜层能够有效的阻挡腐蚀介质的入侵,复合涂层耐蚀性比锌铝涂层高。复合涂层腐蚀初期主要为扩散控制,随着腐蚀介质的不断渗入,环氧膜层中的Al粉发生活化反应,起到了一定的牺牲阳极保护作用。有机覆膜提高了锌铝涂层在海洋环境中的适用能力。     

Si对CoCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响

摘要：本文针对CoCrAlSiY涂层的抗热腐蚀性能，采用HVOF方法制备了涂层，用75wt.%Na2SO4+25wt.%NaCl热盐涂敷的方法，对比了不同Si含量（0、2%及5%）CoCrAlSiY涂层在900℃条件下的抗热腐蚀性能。研究结果表明：随着反应温度升高，涂层的平均腐蚀穿透深度呈增加趋势；随着Si含量上升，涂层的平均腐蚀穿透深度逐渐下降。腐蚀后CoCrAlSiY涂层内生成了高熔点的金属硅化物CrSi，有助于提高涂层的抗腐蚀性能。     

TiAl合金表面搪瓷基复合涂层与多弧离子镀NiCrAlY涂层的抗热腐蚀行为对比研究

以Ti-45Al-2Mn-2Nb合金为基体,采用多弧离子镀制备NiCrAlY涂层、喷涂-烧结法制备搪瓷基复合涂层,对比研究了2种涂层以及合金基体的热腐蚀行为。热腐蚀实验温度为850℃,选用饱和盐溶液溶质成分为75%Na_2SO_4+25%NaCl (质量分数),涂盐量为1.5～2.5 mg/cm~2。研究结果表明,合金基体完全不具备抗热腐蚀能力,表面形成的氧化膜疏松多孔,且极易剥落;NiCrAlY涂层表面生成的保护性Al_2O_3膜提高了合金的抗热腐蚀能力,然而涂层与基体间严重的互扩散及Al_2O_3膜与熔盐的碱性溶解使得NiCrAlY涂层逐渐失效,热腐蚀60 h即出现氧化膜的剥落;而搪瓷基复合涂层在熔盐环境中只发生了轻微的物理溶解,具有极高的热稳定性及较低的热腐蚀速率,有效地阻隔了腐蚀性离子的入侵,抗热腐蚀性能优异。     

(NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究

采用电弧离子镀（AIP）技术在镍基单晶高温合金基体上制备了NiCoCrAlYSiB涂层（普通涂层）和（Ni-CoCrAlYSiB+AlSiY）复合涂层,研究了高温合金基体与2种涂层分别在900和700℃下的涂盐（Na₂SO₄+K₂SO₄和Na₂SO₄+NaCl）热腐蚀行为.结果表明:高温（900℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,而且涂层内部出现内氧化和内硫化现象;复合涂层表面主要生成Al₂O₃,外层出现程度较轻的内氧化,涂层表层Al含量仍然较高,维持表面Al₂O₃膜的形成和修复.低温（700℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,涂层内部出现严重的内氧化;复合涂层表面也出现了内氧化,高Cr的内层未受腐蚀,有助于提高涂层的抗腐蚀性能.     

(NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究

采用电弧离子镀（AIP）技术在镍基单晶高温合金基体上制备了NiCoCrAlYSiB涂层（普通涂层）和（Ni-COCrAlYSiB+AlSiY）复合涂层,研究了高温合金基体与2种涂层分别在900和700℃下的涂盐（Na₂SO₄+K₂SO₄和Na₂SO₄+NaCl）热腐蚀行为.结果表明:高温（900℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面上要生成Cr₂O₃,而且涂层内部出现内氧化和内硫化现象;复合涂层表面主要生成Al₂O₃,外层出现程度较轻的内氧化,涂层表层Al含量仍然较高,维持表面Al₂O₃膜的形成和修复.低温（700℃）热腐蚀条件下,基体合金表面主要生成NiO;普通涂层表面主要生成Cr₂O₃,涂层内部出现严重的内氧化;复合涂层表面也出现了内氧化,高Cr的内层未受腐蚀,有助于提高涂层的抗腐蚀性能.     

AH32钢表面等离子喷涂制备疏水涂层及其耐腐蚀性能研究

目的提高AH32海洋用钢表面的疏水性及耐蚀性,并给出最佳性能的喷涂涂层成分。方法采用大气等离子喷涂技术,在AH32钢表面制备了三种不同成分的涂层。利用微量进样器结合半球法测量了涂层的接触角,并利用Qwen-Wendt公式对涂层的表面能进行了计算,利用扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用表面粗糙度仪测量涂层的表面粗糙度,利用冲刷实验及电化学工作站测量了不同涂层的耐蚀性能,并讨论了不同涂层的疏水机制及相应的腐蚀机理。结果等离子喷涂涂层显著改善了AH32钢的疏水性能。相比而言,等离子喷涂Co基涂层及等离子喷涂Ni基涂层与水的静态接触角达到了130°以上,均具有较好的疏水效果。三种涂层均明显改善了AH32钢的耐海水冲刷腐蚀能力,其中AH32钢基体腐蚀30d后的失重为1.68×10^-2 g/cm^2,等离子喷涂Ni基涂层的腐蚀失重最小,约为4.2×10^-3 g/cm^2。极化曲线测试结果也表明,三种涂层的自腐蚀电位较基体提高了300 mV左右,并且腐蚀电流密度较基体降低了1个数量级以上,另外Co基涂层的腐蚀电流密度高于Ni基涂层的腐蚀电流密度,因此Co基涂层在腐蚀过程中表面会产生较多的羟基基团,导致其与水的静态接触角降低,最终导致其疏水性能下降。结论等离子喷涂Ni基涂层的疏水性能最好,腐蚀速率最小,耐冲刷腐蚀性能最佳,与基体相比,其腐蚀失重减小了1.26×10^-2 g/cm^2。     

Incorporation graphene into sprayed epoxy–polyamide coating on carbon steel: corrosion resistance properties

In this study, the graphene incorporated into epoxy–polyamide coatings were successfully obtained on carbon steel substrates by spraying process. The corrosion resistance properties of the coatings were investigated, including salt spray corrosion, sea water corrosion and electrochemical corrosion resistance. The results show that the addition of graphene could improve the corrosion resistance properties of the epoxy–polyamide coatings. The coatings in the presence of graphene had better salt spray corrosion than that in the absence of graphene. The surface of the epoxy–polyamide coating exhibited lots of pitting corrosion. The coatings with the addition of graphene showed better sea water corrosion than the coating without graphene. After drying, the epoxy–polyamide coating in the absence of graphene was broken and failed. The coating with 1?wt-% graphene exhibited the best anticorrosion capability as evidenced by the highest corrosion potential and the lowest corrosion current density. The graphene incorporated into epoxy–polyamide coatings were shown to effectively protect carbon steel against corrosion because the graphene nanosheets could be acted as the good chloride ions, oxygen and water molecules barrier.     

钛合金表面离子束增强沉积的Cr和CrMo合金膜层及其性能

利用多功能离子束增强沉积(IBED)设备，在Ti6Al4V钛合金表面制备Cr和CrMo合金膜层，以提高钛合金表面的耐磨性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、辉光放电光谱仪和显微硬度计分析和测试了IBED膜层的结构、形态、成分分布、硬度和膜基结合强度的大小。利用球一盘磨损试验机和电化学综合测试仪研究了IBED膜层的摩擦学性能和电化学腐蚀特性。结果表明，利用IBED方法可以在难镀材料钛合金表面制备膜基结合强度高、结晶致密和晶粒尺寸达纳米级的高硬度Cr膜和CrMo合金膜层，显著提高了钛合金表面的抗磨性能，且膜层本身有很好的耐Cl^-介质环境电化学腐蚀性能，与钛合金基体之间有很好的接触腐蚀相容性。     

纯镁表面负载中药提取物对复合涂层性能影响

在纯镁超声微弧氧化表面,采用电泳沉积方法引入壳聚糖作为中间层,并在壳聚糖表面浸提中药提取物。研究中药提取物对复合涂层的微观结构、磨损性能、耐蚀性和生物活性等的影响。结果表明：负载中药提取物能对超声微弧氧化表面实现封孔处理,负载中药提取物涂层具有适宜的表面状态,从而改善耐蚀性;负载中药提取物涂层为化学结合提高了涂层的结合力和抗磨损性能,并具有优异的体外生物活性。     

镁合金表面沉积铜钨复合涂层工艺及涂层性能研究

目的提高镁合金表面的耐蚀耐磨性。方法采用冷喷涂与化学气相沉积(CVD)相结合的方法在镁合金表面制备出Cu/W复合涂层,并对复合涂层的结构、成分、组织形貌、耐磨性、耐蚀性、结合力进行分析。结果镁合金基体沉积Cu/W复合涂层后,表面硬度提高了687.1HV,磨损率从0.032%降到0.020%,腐蚀电位正移了1.3 V,临界载荷相比直接化学气相沉积W涂层提高了120.5 N。结论Cu/W复合涂层显著提高了镁基体的耐磨、耐蚀性,涂层与基体结合力较高。     

Corrosion protection of epoxy coatings containing ZSM‐5 zeolites on Mg–Li alloys

The epoxy composite coatings are developing towards nontoxic and environmentally friendly in the field of corrosion protection. In this study, ZSM‐5 zeolites were chosen as fillers and added to the epoxy coatings on the Mg–Li alloy surface. The effect of ZSM‐5 zeolites on the corrosion properties of epoxy coating was investigated. The results show that the epoxy coating doped with ZSM‐5 zeolites can improve the corrosion protection of the substrate. In particular, the epoxy coating loaded with 0.5% ZSM‐5 zeolites provides enough protection of the alloy against corrosion.     

启闭机活塞杆表面超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的性能

采用超音速火焰热喷涂技术在启闭机活塞杆材料40Cr钢表面制备WC-10Co-4Cr涂层,通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等手段对涂层的基本性能进行了研究并与基材的性能进行了对比分析。结果表明:涂层的显微硬度为1 330HV0.3是基体的3.9倍,摩擦因数小于基体,其耐磨性能达到基体的145倍,涂层的耐腐蚀性能较基体也有大幅提高,并且涂层致密度高孔隙率低于0.45%,与基体之间的结合强度高于70.37MPa。将涂层应用于活塞杆表面可以大幅提高其表面性能,特别是耐磨性能及耐腐蚀性能,使得活塞杆的使用寿命提高为常用电镀铬的3倍以上。     

激光熔敷镍基碳化钨的腐蚀磨损行为

测定了Ｎｉ６０＋２０％ＷＣ合金激光熔敷层的腐蚀磨性能，用扫描电镜研究了冲击速度和介质浓度对腐蚀磨损表面形貌的影响。结果表明，激光熔敷合金层的腐蚀磨损速率随冲击速度Ｖ和硫酸浓度Ｃ的提高而增大，符合Ｗ＝０．０２８７Ｖ＾２．０８７＋３．９３２Ｖ＾０．４３６Ｃ０．３３１Ｖ＾０．３１６的定量关系。其磨损机制为犁削磨损，腐蚀机制为均匀腐蚀和坑穴腐蚀，磨损对腐蚀有明显的激化作用。     

含稀土镀液电沉积镍镀层耐蚀性的研究

借用扫描电镜、电化学分析和腐蚀失重实验方法研究了镀液中添加RE经直流和单向脉冲电沉积方法制备的镍镀层的耐蚀性。结果表明：单向脉冲法制备的镍镀层抗腐蚀能力优于直流法制备的镍镀层抗腐蚀能力，其原因主要归于单向脉冲镀层结晶比较细小致密，直流镀层结晶较粗大且致密性差。     

N含量对ZrCuAl(N)涂层结构及抗腐蚀性能的影响

采用磁控溅射方法在ZrCuAl非晶涂层中掺杂不同含量N,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜等对涂层的显微结构进行表征,采用纳米压痕仪、显微硬度仪、划痕仪评估涂层的力学性能,通过极化试验评估涂层的抗腐蚀性能。结果表明,N掺杂可将涂层的硬度提高约3倍,弹性模量提高约2倍,结合力从1.51 N增加到22.76 N,但涂层的韧性有所下降。同时,N掺杂可使涂层发生钝化现象,提高涂层的耐腐蚀能力。当掺杂N原子数分数为35.8%时,涂层经极化试验后无点蚀现象,表面保持良好的形貌,无腐蚀迹象。因此,一定含量的N掺杂能同时提高Zr基非晶涂层的力学性能和耐蚀能力。