超音速电弧喷涂NiAl复合涂层的电化学行为研究

目的研究NiAl复合涂层在腐蚀环境下的腐蚀行为及其失效机理,为其在工程中的实际应用提供理论依据。方法采用超音速电弧喷涂技术在20#钢基体表面制备了NiAl复合涂层,在此基础上对涂层的组织结构进行了表征,并对涂层与基体在3.5%NaCl溶液中的极化行为和交流阻抗谱行为进行了对比研究。结果 NiAl复合涂层的表层主要由Ni固溶体、NiAl金属间化合物和少量通过孔隙扩散到表层的Al组成。涂层呈典型的层状结构,结合较致密,表层(Ni)的孔隙率为5.3%,底层(Al)的孔隙率为4.4%。NiAl复合涂层的自腐蚀电位低于基体的自腐蚀电位,能起到良好的阴极保护效果。在测试初期,由于涂层厚度高达380μm,腐蚀介质通过涂层中存在的微裂纹和孔隙进入涂层内部,涂层快速消耗,形成较少的不溶性腐蚀产物,涂层阻抗较小,腐蚀速率较快。随腐蚀时间延长,不溶性腐蚀产物逐渐在孔隙内堆积,涂层内的极化电阻迅速增大,起到延缓腐蚀的作用。结论 NiAl复合涂层更好地发挥了Ni的耐蚀作用和Al的钝化保护作用,结合了两者的长处,表现出更好的耐蚀性能。涂层的自封闭作用是涂层阻抗值增加的主要原因。     

电弧喷涂含非晶相的Fe基涂层的电化学行为

采用高速电弧喷涂技术制备了含有非晶相的3种铁基涂层(AC1-Fe59.5Cr16.2WC3.0Mn0.3 B20.2Si0.6,AC2-Fe59.8Cr16.0WC1.5Mo1.5Mn0.3B20.0Si0.7,AC3-Fe59.9Cr16.0Sn3.0Mn0.3B20.0C0.2Si0.6).对涂层的极化行为和交流阻抗行为进行了研究,涂层AC1中含有较多的非晶相,在Tafel线性极化区具有最低的自腐蚀电流,在阳极极化时表现出钝化趋势.涂层的电化学阻抗谱均可采用R(Q(R(QR)))型等效电路来进行分析,涂层AC1与其它涂层相比具有更大的电化学反应电阻.在一系列的电化学反应实验中,涂层AC1的耐蚀性最好.     

镁合金表面电弧喷涂铝涂层在氯离子中的腐蚀行为

采用电弧喷涂技术在镁合金AZ91基材表面制备铝涂层.通过5(质量分数,%)NaCl溶液浸泡试验和盐雾试验,考察了镁合金表面铝涂层在氯离子中的耐蚀性能及其腐蚀行为.利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析技术对涂层形貌、显微组织结构和相组成进行了研究.结果表明,封孔处理后的试样耐蚀性能有较大提高,未封孔的涂层试样腐蚀比原始镁合金更严重.     

高速电弧喷涂铁铝涂层的组织和性能

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术（HVAS）原位合成了铁铝金属化合物涂层，并研究了涂层的显微组织和性能。结果表明，铁铝涂层的成分（原子分数，%）为Fe-20.0Al-14.1O，主要相是Fe3Al、FeAl和a-Fe相，还有少量Al2O3。涂层中的Fe3Al和FeAl具有较高的有序度。涂层具有相对较高的结合强度和显微硬度，以及较低的密度和孔隙率。     

高速电弧喷涂铝涂层在模拟深水下的腐蚀行为

目的探究高速电弧喷涂铝涂层在深水压力环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱、扫描电镜微观形貌观察、物相衍射和红外光谱等锈层分析手段,分析高速电弧喷涂铝涂层在不同实验条件下的腐蚀行为,并对实验结果进行了对比研究。结果 3 MPa高压浸泡72 h的铝涂层表面腐蚀产物呈现疏松粉状,并出现了腐蚀坑洞,铝涂层快速失效。常压浸泡72 h后的铝涂层表面腐蚀较轻,常压浸泡720 h后的铝涂层表面则已被腐蚀产物完全覆盖。经XRD分析,三种条件下的铝涂层腐蚀产物基本一致。进一步利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析可知,3 MPa高压条件下,压力加速了碱式氯化铝水合物Al9Cl6(OH)21·18H_2O、Al5Cl3(OH)12·4H_2O等腐蚀产物的形成。这些腐蚀产物在高压下不能有效结合,且易于流失,致使涂层耐蚀性能快速下降。结论铝涂层在高压条件下形成的腐蚀产物不能有效覆盖在涂层表面阻止腐蚀介质侵入,导致铝涂层的耐蚀性能下降。     

碳钢表面硅烷锌铝涂层的腐蚀电化学行为

在碳钢表面制备了一种由硅烷粘结剂和鳞片状锌铝粉所组成的硅烷锌铝涂层.研究了该涂层/碳钢体系在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为.结果表明,该涂层的作用过程可以分为3个阶段:浸泡初期为表层的金属粉活化,中期为电化学保护,后期主要为阻挡层保护.硅烷锌铝涂层的阻挡层作用较弱,阴极保护为其主要防护机理.     

电弧喷涂铝涂层热扩散锌封孔技术

采用在电弧喷涂铝涂层表面喷涂一层锌然后进行整体热处理的方法,使低熔点锌扩散渗入铝涂层内部,达到封闭铝涂层孔隙的目的。采用金相分析、显微硬度分析、直流极化曲线测试以及电子探针分析技术,研究了不同热扩散处理参数下锌对铝涂层的封闭效果。结果显示,熔化的锌能够扩散渗入铝涂层的内部,当保温时间为30min时,锌的渗入深度可达150μm;保温时间延长至60min时,锌的渗入深度达200μm。经锌扩散封孔的铝涂层致密性显著增强,显微硬度升高,具有锌铝伪合金的优良性能。     

电弧喷涂铝青铜涂层高温氧化动力学研究

研究了电弧喷涂铝青铜涂层经900℃×24h加热的高温氧化行为,结果表明该涂层的氧化动力学曲线符合抛物线规律。在氧化的初始阶段,由于氧进入涂层孔隙发生内氧化,使涂层增重速度较快,5h后氧化产物封闭涂层孔隙,涂层的氧化速度明显降低。通过对喷涂自由表面与光滑涂层表面试件氧化行为的研究,建立了2种不同表面的氧化动力学关系。     

铝合金表面电弧喷涂铝涂层工艺与性能

采用电弧喷涂工艺在6061铝合金基体表面喷涂高纯铝涂层,利用金相显微镜对涂层的组织进行观察,分析了基体与涂层的结合方式,测量了涂层的孔隙率.并采用质量分数为5%的NaCl溶液浸泡试验、盐雾试验和电化学试验,检验了涂层的耐腐蚀性.结果表明,利用电弧喷涂技术可以在6061铝合金基体表面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂层;高纯铝涂层耐腐蚀性较好,对铝合金基体起到了保护作用,涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好.     

冷喷涂铝涂层在海水中的腐蚀行为研究

利用电化学测试手段研究冷喷涂铝涂层在海水环境中的腐蚀行为,并研究了冷喷涂铝涂层在中性盐雾中腐蚀速度的变化规律.结果表明,海水环境中冷喷涂铝涂层表面覆盖致密稳定的腐蚀产物,有效阻止了腐蚀介质向涂层内部的渗透,腐蚀速度随腐蚀时间的增加迅速降低.     

ELECTROCHEMICAL NOISE FEATURES OF PURE ALUMINUM DURING PITTING CORROSION IN NEUTRAL NaCl SOLUTION

Spontaneous electrochemical noise (EN) can be a rich source of information concerning the processes simultaneously occurring at a corroding interface. Potential noise fluctuations during the free corrosion of pure aluminum in different concentration of neutral sodium chloride solution are investigated, and the breakdown and restoration of passive metal's film are studied using potentiodynamic scanning (PDS) measurements and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique. Two capacitance loops are observed in the Nyquist plots in two kinds of concentration, and the corrosion process is under activation control at first, then become diffusion control within the oxide film and corrosion products of (Al(OH)p-mCl-m) accumulated on the surface of the corroding electrode. It is suggested that the pitting corrosion is much easier to occur for pure aluminum in 7.0wt% than in 2.0wt% NaCl solution, and the high concentration of chloride ion in solution inhibits the repassivation of a metastable pit. The co     

EVOLUTION OF THE ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS DURING PITTING CORROSION OF PURE ALUMINUM IN SODIUM CHLORIDE SOLUTION

The corrosion behavior of pure aluminum in neutral 3.0% （mass fraction） sodium chloride （Na-Cl） solution has been studied using electrochemical impedance spectroscopy （EIS） measurement in conjunction with the scanning electron microscopy （SEM） technique. EIS information on the evolution of pitting corrosion over a period of 15 days has been obtained and analyzed with equivalent circuit technique. The results shown that, during the ensemble constant immersion time, two time constants involved, the high frequency one originated from the protective layer on the corroding surface while the low frequenO, one from the diffusion process or the corrosion reaction and so on. And there existed a period for oxide film to growth and thickening prior to the of the attacking of chloride ions to the substrate. Meanwhile, good relationship between EIS and the material corrosion type/severity has been obtained, which has been interpreted according to the characteristics of corrosion process such as auto acceleration of pitting corrosion and the protection of local anodic reaction to the area around them.     

ELECTROCHEMICAL FEATURES DURING PITTING CORROSION OF LY12 ALUMINUM ALLOY IN DIFFERENT NEUTRAL SOLUTIONS

The electrochemical features of commercial airfrarne material, Al alloy LY12, in 0.349mol/L neutral sodium chloride (NaCl) and sodium sulfate (NazSO^) solutions were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiody-namic polarization techniques. The microstructure of the as-tested samples was studied by scanning electron microscopy. The results show that the Nyquist plots of LY12 at different immersion time displayed different features, indicating that the Cl- ions elevate the corrosion rate and inhibit the repassivation of a metastable pit. It also shows that the corrosion product of LY12 formed in SO42- solution isn't easy to dissolve, and it will cover the surface of working electrode in the electrolyte. SEM images indicate that the corrosion apparent area and pit number of LY12 in NaCl solution are greater than that in Na2SO4 solution.     

用时域法EIS评估LY12CZ铝合金的膜下腐蚀

通过对表面带有硫酸阳极化膜和H06－1012H航空环氧底漆的LY12CZ铝合金型材进行剥蚀敏感性加速腐蚀试验（EXCO），采用时域法Laplace转换EIS和截面金相观察来衡量铝合金的膜下腐蚀，结果表明：时域法EIS测出的试样Rd、Cg能够评估膜下腐蚀的损伤程度；不同膜下腐蚀形态对应着不同的Rd、Cg的范围。Rd和Cg随腐蚀时间的变化趋势可以反映基体金属点蚀的萌生、漆膜鼓泡和基体出现剥蚀的历程，大量平行数据的统计分析表明：logRd符合Gumbel分布，logGg符合正态分布；由于logRd服从Gumbel分布，故可以根据小面积试样的logRd值，对大面积试样腐蚀最严重处的状况有所估计，大面积试样在EXCO溶液中浸泡时，其logRd随时间呈指数下降。     

铝合金防护涂层老化动力学研究

在紫外/盐雾加速综合环境条件下,研究了铝合金试样上聚酰胺清漆老化过程。采用环境扫描电子显微镜观察了防护涂层表面形貌的变化,采用电化学阻抗(EIS)分析了涂层的老化过程,同时还测量了光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻在涂层老化过程中的变化。结果表明：在涂层老化过程中,涂层孔隙率增加,而体积电阻、表面电阻则降低, EIS给出了在涂层老化的不同阶段的特征。采用光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻以及电化学阻抗数据作为性能参数,建立了涂层老化动力学方程,并给出了涂层失效判据,并对涂层老化动力学的参数进行了讨论,认为采用体积电阻或低频阻抗模值作为性能参数描述涂层老化动力学过程更为合理。     

热浸锌层在污水中腐蚀行为的研究

利用极化曲线、电化学阻抗测试、扫描电镜及X射线衍射等方法,研究了镀锌层在污水中的腐蚀行为。试验结果表明:镀锌层在流动污水中的腐蚀速率大于静止污水,有孔镀锌层的腐蚀速率大于无孔的镀锌层;随着时间的增加,镀锌层的极化电阻增大,腐蚀电流减小;腐蚀产物表面是白色锌的氧化物,表层有很小的腐蚀坑。     

LY12铝合金在周浸试验中的腐蚀行为

用电化学阻抗谱（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱分析（EDAX）等检测技术,研究了LY12铝合金在周浸实验中的腐蚀行为及其机理。结果表明,LY12铝合金的腐蚀动力学符合幂函数规律。腐蚀历程为点蚀-晶间腐蚀-剥蚀（鼓泡）。EIS谱由高－中频容抗弧和低频收缩的感抗弧组成。     

多道富锌基涂层在NaCl溶液中的电化学行为研究

多道富锌基涂层的电化学行为研究表明,涂层中的Zn粉未表现出明显的阴极保护作用,即使在富锌涂层上覆盖几个微米厚的环氧清漆涂层, Zn的阴极保护作用也会变得非常微弱. Zn粉对钢铁的保护作用在于Zn粉腐蚀产物对涂层的“自修复能力”.在环氧清漆覆盖条件下,无机富锌涂层中Zn粉的反应活性比有机富锌涂层中Zn粉的高,即Zn粉的反应速度更快.     

电化学噪声表征7075铝合金的模拟大气腐蚀过程

用电化学噪声表征7075铝合金的模拟大气腐蚀过程,旨在探索电化学噪声方法在航空器腐蚀检测上的应用.用吸附3.5%NaCl电解液的镜头纸紧贴于试样表面以模拟大气腐蚀环境,测试了7075T6铝合金的腐蚀电流、电位随浸泡时间的波动.电化学噪声实验结果显示,腐蚀初期电流波动幅度较小,正负方向幅度相当.腐蚀2h后;电流波动表现为正向锯齿波,幅度增大到0.3 μA左右;6h后电流表现为幅度不等的负向波动.可以预测2 h后铝合金钝化膜的破坏是腐蚀的主要过程,6h后钝化膜的修复则占主导地位.