利用臭氧处理不锈钢效果佳

日本研究人员正在利用臭氧改善不锈钢表面特性。利用高浓度臭氧对不锈钢表面进行处理 ,可以增强不锈钢氧化膜并提高其耐腐蚀性。氧化膜经着色后 ,具有装饰作用。由于臭氧有杀菌功能 ,因此处理过的不锈钢表面可减少洗涤剂、杀菌剂的用量 ,而且废臭氧最后转变成氧 ,不会污染环境。目前 ,研究人员正在对臭氧处理条件 (如浓度、温度和时间等 )最佳化、形成表面氧化膜的各种特性(耐蚀性、金属离子溶出、表面氢氧基密度、污物附着性等 )进行研究利用臭氧处理不锈钢效果佳@陈杰     

不锈钢酸性氧化着色法

不锈钢表面处理已发展成为一门独立的学科。不锈钢表面成色技术即是其中一个分支。不锈钢表面着色法利用在不锈钢表面形成的无色透明氧化膜对光的干涉，从而显示出各种不同的色彩。本文从剖析不锈钢的表面成色技术出发，重点阐述了发展历史悠久、方法较为成熟而且实用的不锈钢酸性氧化着色法，为不锈钢着色技术的进一步发展打下基础。     

提高不锈钢耐高温氧化变色性能的研究

为了抑制不锈钢高温氧化变色,从氧化膜的光干涉作用出发,试验研究了其产生机理及影响因素。结果表明,不锈钢变色的根本原因是其表面的氧化膜厚度发生了变化。增加铬、硅元素含量以及控制带钢表面粗糙度在0.022μm以下,都能有效抑制不锈钢高温变色程度。而将酸液浓度在一定范围内进行调整,则未起到改善作用。     

含钼铁素体不锈钢的高温氧化行为

 采用增重法研究了排气系统用Type444铁素体不锈钢在1000℃空气中的高温抗氧化性能,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及辉光光谱(GDS)分析技术,对氧化膜的形貌和组成进行了分析。结果表明：Type444铁素体不锈钢在1000℃下连续氧化100h,氧化动力学曲线按照抛物线线型氧化规律变化,氧化激活能为(277. 5±10) kJ·mol-1,表面氧化膜由连续致密的Cr2O3组成,具有良好的高温抗氧化性能。铌和钼元素扩散至Fe2(Nb,Mo) Laves相,其氧化物颗粒会充当沉淀物从氧化膜表面逆扩散至基体和氧化膜界面处的孔洞里,从而降低了其在高温下的氧化速率,提高了抗高温氧化性能。     

Mn-Co尖晶石涂层对铁素体不锈钢的高温防护

本文针对铁素体不锈钢的高温氧化特性,简要介绍了目前国内外常用不锈钢防护涂层材料、Mn-Co尖晶石氧化物涂层的特性、制备方法以及研究现状;并针对热喷涂技术在Mn-Co尖晶石涂层的应用进行了探讨。在此基础上,通过优化等离子喷涂工艺,在T441不锈钢基体上沉积了致密Mn_(1.5)Co_(1.5)O_4保护涂层,并对该体系的抗长时(1000h)高温氧化性能进行了研究。结果表明:通过等离子喷涂及后续还原/氧化处理技术制备的Mn_(1.5)Co_(1.5)O_4涂层对T441不锈钢基体起到了有效的保护作用,显著提高了T441的抗长时氧化性能。     

真空蒸发镀膜法制备金属铈薄膜的表征

采用真空蒸发镀膜法在不锈钢基体上制备金属铈薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究铈薄膜的形貌和物相结构,通过俄歇电子能谱仪(AES)和X射线光电子能谱仪(XPS)测量元素形态及膜层深度。分析结果表明:金属铈薄膜表面致密,与不锈钢基体紧密结合,膜层的厚度约为24μm;金属铈薄膜的表面已经被氧化,氧化膜的厚度约为340 nm,其成分主要由CeO_2组成,也含有少量的Ce_2O_3。     

含铜不锈钢在尿液中的钝化膜分析及铜离子的溶出

通过X射线光电子能谱分析技术,探索含铜不锈钢(316L-Cu)与人体尿液接触后钝化膜厚度及表面元素状态变化,研究在人体尿液中含铜不锈钢的铜离子释放机理和化学反应.研究结果表明:含铜不锈钢表面由于吸附尿液中的无机盐等成分,形成Cr₂O₃和N, P等化合物混合的"调节膜",且"调节膜"厚度小于316L不锈钢表面形成的膜;含铜不锈钢中的铜以离子形式溶出,且基体中的铜不断发生氧化还原反应,促进铜离子的释放,进而赋予材料持久的生物功能性.     

TC4钛合金微弧氧化膜层高温氧化性能研究

利用微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面原位制备陶瓷膜层,并通过硅酸钠水溶液对膜层进行了封孔处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层相组成,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了膜层表面形貌。通过粘结拉伸测试,比较了膜层在封孔前后与基体的结合强度。利用高温氧化实验,考察了TC4基体及膜层试样封孔前后的抗高温氧化性能。结果表明:微弧氧化膜层与基体间的结合强度较高,经封孔处理及高温氧化100 h后,膜基结合强度降低至4.29 MPa。与TC4基体相比,微弧氧化膜层的高温氧化增重量小,抗高温氧化性能得到了显著的提高。封孔处理提高了微弧氧化膜层的致密性,使其能更好地阻止氧透过膜层向基体内侵入,进一步提高了膜层的抗高温氧化性能。     

不锈钢表面电镀Cu-Mn_3O_4复合涂层

铁素体不锈钢的热膨胀系数与固体氧化物燃料电池(SOFC)的组元相近,成本低廉,具有良好的抗氧化性,已被广泛用作SOFC电池堆的金属连接体材料.但是表面Cr2O3膜的挥发会导致SOFC阴极Cr中毒,缩短SOFC的服役寿命.为解决这一问题,本文利用电镀的方法在铁素体不锈钢(SUS 430)连接体表面沉积CuMn3O4复合涂层,研究了复合电镀Cu-Mn3O4涂层的电镀工艺,结果表明:复合电镀的适宜工艺参数为:溶液pH值为3,阴极电流密度为2.12 A/dm2,镀液温度为35℃,溶液中Mn3O4粉末添加量为20 g/L.并研究了涂覆不锈钢在800℃空气中的氧化行为及氧化膜的导电性能.涂覆Cu-Mn3O4不锈钢氧化后表面生成CuO、(Mn,Cu)3O4和(Fe,Cu)3O4尖晶石氧化物,表面氧化物的导电性良好,并能有效阻止Cr向外迁移和扩散.     

不锈钢着色新工艺

过去的彩色不锈钢是在不锈钢表面形成一层透明的氧化膜,并通过这种透明表面氧化膜/金属界面对光线的干涉现象显示出各种色彩,但这种彩色不锈钢表面氧化膜存在耐磨性差、易划伤、弄污或褪色、变色的缺点。为了消除这些缺点,日本精工电子工业公司新近开发成功一种不锈钢着色新工艺。该工艺要点为,首先将不锈钢制品加以金属镀覆,随后热处理,使其表面金属镀层扩散渗入不锈钢表层一定深度,     

不锈钢钢筋在钢筋混凝土结构中的应用

1不锈钢钢筋的主要特性不锈钢表面有一层自修复富铬氧化膜，其优良耐蚀性不仅使不锈钢成为建筑构件的首选，还是被腐蚀的钢筋混凝土构件中碳钢钢筋的最佳替代材料。不锈钢钢筋的自修复氧化层使其耐腐蚀性优于涂层耐蚀钢的耐腐蚀性，耐氯化物腐蚀性优于其他耐蚀钢筋替代材料。     

通过大气曝露腐蚀试验评价不锈钢薄板结构材的耐久性

不锈钢表面附着着一层以铬氧化物为主要成分的耐蚀性高的氧化膜（钝态氧化膜）。该膜即便在研磨或切断作业时暂时消失，但钢中的成分通过空气氧化还会使膜立即再生。为此，不锈钢即便进行涂层处理，也能在室外使用几十至一百年这样极长的时间。     

氧化膜对14Cr12Ni2WMoVNb钢QPQ渗层的室温摩擦磨损和腐蚀性能的影响

为了研究14Cr12Ni2WMoVNb钢QPQ(淬火-抛光-淬火)处理后的氧化膜对渗层室温摩擦磨损和腐蚀性能的影响,利用金相、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析、划痕仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站对试样进行了表征.结果表明:氧化膜对渗层室温摩擦学性能的影响与载荷大小有关.在摩擦时间均为4 min情况下,载荷较小(50 N)时,氧化膜可以降低摩擦系数和体积磨损率;载荷较大(100 N)时,氧化膜被破坏无法降低体积磨损率.氧化膜可明显提高渗层的耐腐蚀性能.含氧化膜试样的极化曲线有明显的钝化区,点蚀电位为-13 mV,去除氧化膜试样在盐雾腐蚀12 h后表面有大范围的腐蚀区域,而含氧化膜试样盐雾腐蚀48 h后才有大区域腐蚀发生.      

臭氧氧化-曝气生物滤池在垃圾渗滤液生化出水深度处理中的应用研究进展

本文分析总结了近年来臭氧-曝气生物滤池(BAF)组合工艺在垃圾渗滤液深度处理中的研究和应用。重点介绍了垃圾渗滤液生化出水水质特点、臭氧-BAF组合工艺处理有机污染物的原理、臭氧-BAF形式及影响因素、生产成本。臭氧-BAF工艺可利用臭氧的强氧化性将难降解大分子有机物氧化为小分子有机物，提高废水的可生化性、降低生物毒性，再通过曝气生物滤池中的生物膜进行进一步吸附、氧化和分解小分子有机物，净化出水，实现COD达标排放，是一种有应用前景的非膜法深度处理手段。     

新型高硅奥氏体耐热不锈钢TD305B的高温抗氧化性

采用增重法研究了高硅奥氏体耐热不锈钢TD305B(/%:0.05C、3.30Si、0.80Mn、19.50Cr、13.30Ni、0.05N)和传统耐热不锈钢SUS310S(/%:0.05C、0.60Si、0.80Mn、24.60Cr、19.10Ni、0.05N)在500～1 000℃空气中氧化性能,通过扫描电镜及能谱分析(EDS)对试样表面氧化膜的形貌进行了分析。结果发现,在700～1 000℃新型高硅耐热不锈钢TD305B较传统耐热不锈钢SUS310S抗氧化性好,主要是由于TD305B钢除了在高温时基体与氧容易形成FeO·Cr₂O₃和FeCr₂O₄、NiCr₂O₄等保护性氧化膜外,还由于含有一定量的硅,在距表面20μm处形成了一层SiO₂阻止了氧化的进一步加剧,使得TD305B钢具有良好的耐高温氧化性能。     

基板预热温度对冷喷涂涂层组织及沉积行为的影响

采用冷气动力喷涂方法在不同温度的基板表面制备了304不锈钢涂层,研究了基板温度对冷喷涂涂层组织及沉积特性的影响。试验结果表明,不同基板温度制备的冷喷涂涂层组织及显微硬度相同,随基板温度的升高,涂层的沉积效率升高;基板表面的氧化膜存在一个临界厚度尺寸,在临界尺寸下,氧化膜易被撞击粒子击破清除,氧化膜的临界厚度为3～4μm。     

硅酸盐体系负向电压对氢化锆表面微弧氧化膜的影响

采用WHD-30型双向交流脉冲电源对氢化锆表面进行微弧氧化处理,研究了负向电压对氢化锆表面微弧氧化膜的厚度、表面形貌、截面形貌、相结构及阻氢性能的影响。实验选取电解液体系为Na2SiO3-NaOH-Na2EDTA体系,正向电压为350V,电源频率为200Hz,氧化时间为20min;氢化锆表面微弧氧化膜的阻氢性能采用真空脱氢实验进行测试。研究结果表明:负向电压在120~160V范围内变化时,氢化锆表面微弧氧化膜的厚度在30~90μm范围内,氧化膜的厚度随着负向电压的升高而增大。氧化膜外部为疏松层,存在孔洞和裂纹缺陷,氧化膜内部为致密层,与基体结合紧密,无孔洞和裂纹缺陷。氧化膜相结构由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-ZrO1.88)构成,并以单斜相氧化锆(M-ZrO2)为主。负向电压升高有利于增大氧化膜致密层的厚度,进而提高氧化膜的阻氢能力。当负向电压为160V时,氧化膜的阻氢能力最高,氢渗透降低因子(PRF,permeationreductionfactor)值达到10.4。     

醋酸处理对微弧氧化TiO2膜光催化大红染料的影响

以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术在钛网上直接制备TiO2膜,利用醋酸浸渍方法对该膜表面进行修饰处理,利用XRD、SEM、EDX对微弧氧化膜表面形貌和成分进行分析.结果表明：在300～320 V电压下微弧氧化TiO2膜主要由钛和锐钛矿TiO2组成,在电解时TiO2膜表面有钠离子的沉积,形成光生电子-空穴复合中心,微弧氧化TiO2膜的光催化性能较差;醋酸浸渍可以减少微弧氧化TiO2膜表面钠的含量,改善膜的光催化性能,大红染料废水的光催化降解率由15%提高到33.6%.     

铝合金表面多功能膜的TiO_2溶胶封孔工艺及性能

对铝合金板进行阳极氧化与电解着色沉银处理,得到铝合金表面氧化膜涂层,然后用酞酸丁酯为主要原料制备的TiO2溶胶进行封孔处理制备多功能涂层。采用正交试验法,以涂层的耐蚀性和透明性作为评价标准来确定最佳封孔工艺。采用XRD、SEM、EDS对最佳工艺条件下封孔后的涂层结构、形貌及成分分布等进行表征,并对其耐蚀、耐擦拭性能、亲水性、光催化性及抗菌性等进行研究。结果表明:最佳封孔工艺为:按照V(酞酸丁酯):V(乙醇):V(醋酸):V(95乙醇)=10:40:8:30的原料配比制备TiO2溶胶,氧化膜在90℃溶胶中浸泡30 min烘干。TiO2封孔涂层为非晶体结构,主要分布在氧化膜表面,将着色的银纳米粒子封闭在孔底;经溶胶封孔后的氧化膜比基体具有更好的耐蚀性、抗菌性、自洁性与亲水性等特殊性能。     

三种利用钛的性质和特性的新的表面处理工艺

<正>钛具有较高的比强度、良好的耐蚀性及耐高温性(熔点超过1 650℃),并且可呈+2、+3、+4价态的氧化态,部分可在溶液中以离子态存在,因此可利用钛的这些性质和特性进行表面处理。日本大阪府立大学科研工作者利用钛的性质和特性进行表面处理工艺研究时,获得了三种新的工艺,分别如下。(1)通过化学方法,利用氧化还原离子对Ti3+/Ti4+制备高纯镍镀层。(2)利用氧化还原离子对Ti N/Ti F2-6制备金属纳