磁控溅射离子镀铌贫铀的电化学腐蚀行为

利用电化学测试技术、扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对磁控溅射离子镀铌贫铀的电化学腐蚀行为进行了研究.实验结果表明:在50μg/g Cl-的KCl溶液中,铌的腐蚀电位远高于贫铀的腐蚀电位,铌镀层对贫铀是阴极性镀层,对贫铀的保护是基于其对腐蚀介质的物理屏障作用;镀铌贫铀的极化电阻和电化学阻抗幅值远大于贫铀,腐蚀电流远小于贫铀,铌镀层对贫铀具有良好的防腐蚀性能;镀铌贫铀的腐蚀特征为局部腐蚀,并由孔蚀向电偶腐蚀转变.     

热氧化温度对磁控溅射CrTiAlN梯度镀层表面形貌与组织结构的影响

采用SEM和XRD法,分析了磁控溅射CrTiAliN梯度镀层的表面与断口形貌及其相组成随加热温度的变化规律。研究表明：CrTiAliN镀层在600℃之前物相和组织结构保持稳定,随后的升温过程中有相变行为,随着温度的升高,物相由以致密的非晶态物质为主,依次出现CrN、Cr2O3相和AlN等物相;相变的发生有利于镀层保持高温硬度和结合力。加热至900℃时,尽管在镀层表面观察到微区融化现象,但膜基结合紧密;加热至1100℃时镀层表面出现开裂并伴有剥落现象。从温度对镀层的氧化形貌及物相、组织转变机理分析,CrTiAlN梯度镀层在≤900℃时有良好的热稳定性。     

磁控溅射CrTiAlN涂层钻头的制备及其钻削性能研究

通过利用磁控溅射离子镀技术制备CrTiAlN梯度涂层M2高速钢麻花钻,对镀层进行了组织、结构分析,并在干式切削条件下对普通45#钢和30CrMnSiA高强度钢进行了钻削试验.由于CrTiAlN涂层本身具有良好的热氧化性能和良好的组织结构,M2高速钢刀具经CrTiAlN涂层后,在干式切削条件下钻削45#钢和30CrMnSiA高强度钢时,钻头寿命比未涂层提高约19倍和15.2倍.     

镁合金表面磁控溅射DLC/SiC薄膜的纳米压痕与摩擦磨损性能

采用室温磁控溅射技术在镁合金(AZ91D)表面制备出DLC/SiC(类金刚石/碳化硅)双层薄膜(SiC为中间层),研究了薄膜的纳米压痕行为、膜基黏附力和膜基系统的摩擦磨损性能.结果表明:DLC薄膜具有低的纳米硬度(3.05 GPa)、低的弹性模量(24.67 GPa)和高的硬弹比(0.122);膜基系统具有高的界面黏附力和好的摩擦磨损性能;在以氮化硅球为对摩件的室温干摩擦条件下其磨损速率在10~(-6)mm~3·m~(-1)·N~(-1)级,摩擦系数约为0.175.分析表明:膜基系统具有的良好抗磨性能与其薄膜具有高的塑性和硬弹比、膜基系统具有好的弹性模量匹配是相一致的;DLC薄膜具有的不寻常力学行为(很低的硬度和弹性模量等)与其基材是镁有关.     

磁控溅射沉积V-Al-N涂层的结构和性能研究

通过反应磁控溅射法制备了V1-xAlxN(0≤x≤0.67)涂层,研究了Al含量对涂层微观结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响.结果表明:在0≤x≤0.51范围内,随Al含量的增加,V1-xAlxN涂层的微观结构不断变得致密,硬度不断提高,其中结构最为致密的V0.49Al0.51N涂层的硬度较VN提高了近3倍;在较宽的成分区间内,V1-xAlxN涂层结构均比较致密,硬度大于30 GPa,最高硬度达到41 GPa;随着硬度的改善,V1-xAlxN涂层的摩擦磨损性能较VN涂层也有不同程度的提高.     

镁合金表面Ni+C涂层的耐腐蚀与耐磨性能研究

目的提高镁合金表面的耐腐蚀和耐磨损性能。方法采用非平衡磁控溅射离子镀技术与化学镀技术相结合,在GW83镁合金表面制备Ni+C复合膜层。通过扫描电子显微镜和拉曼光谱分析了薄膜的形貌、成分和结构。利用电化学和浸泡后ICP-AES测试,评价了该复合碳膜涂层的耐腐蚀性能。同时采用摩擦磨损试验获得Ni+C复合膜层的磨损寿命。结果 Ni+C复合膜层致密均匀,表面孔隙率极低,表面碳层为典型的类石墨膜并且含有大量的无序结构。相对于GW83镁合金来说,Ni+C复合膜层的存在导致在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电位正移了301 m V,腐蚀电流密度从186μA/cm2降低至11μA/cm2。浸渍后ICP-AES试验显示,Ni+C涂覆的镁合金GW83的金属离子释放量更低。摩擦磨损试验表明,Ni+C涂层的磨损寿命为7000 s,与镁合金基体相比,Ni+C复合涂层极大地提高了其磨损寿命。结论在该Ni+C复合膜层中,表面碳层较致密,与Ni层结合良好,显著提高了基体的耐腐蚀性能。此外由于存在较厚的Ni中间层,对膜层起到了较大的支撑作用,Ni+C复合膜层从而延长了基体镁合金的磨损寿命。     

磁控溅射WCu抗菌薄膜的结构与性能

采用磁控溅射技术在载玻片上制备了钨铜薄膜。结构分析表明,薄膜的沉积速率和铜含量随铜靶电流的增大而升高,晶粒尺寸和显微硬度随铜靶电流的增大而下降。钨铜薄膜形成了固溶体,在铜含量较高时也有铜颗粒析出。WCu薄膜具有较高的疏水性,薄膜润湿性、液滴尺寸和环境温湿度都影响水滴和水膜的干燥时间。平板计数和菌液喷雾抗菌实验表明,WCu薄膜对大肠杆菌具有良好的抗菌作用。WCu薄膜有望用于环境设施的抗微生物表面改性。     

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为

综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为,包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。同时介绍了合金元素Mo、N和Al,以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。最后讨论了应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。     

Corrosion Resistance of Zinc-alloy Coated Steel in Construction Industry Environments

Considerable efforts are being made to improve the corrosion resistance of zinc coatings by alloying and application of compatible conversion coating treatments. These new systems have the potential for reliable and cost effective protective coatings on steel used in construction applications.

The present investigations have been concerned with: (i) development of a simple sensor that can be used to determine corrosion rates of zinc alloy coated steel in the macro/micro climates found in and around buildings and other structures.

(ii) determination of the compatibility and corrosion rates of zinc alloy coatings in contact with cementitious materials and preservative treated timber.

This paper describes the rationale for the investigations and the experimental techniques used, with a summary of the principle results and conclusions.     

NdFeB表面磁控溅射沉积Ti/Al多层膜的结构及耐腐蚀性能

采用直流磁控溅射技术在烧结NdFeB磁体表面沉积Ti/Al多层膜,并研究其结构及在NaCl溶液中的耐腐蚀性能。在Ti/Al多层膜中,Ti层为密排六方结构,成功打断了Al层(面心立方结构)的柱状晶结构生长。与纯Al膜相比,Ti/Al多层膜具有更致密的表面,且周期数增加,表面越平整致密。动电位极化曲线结果发现,纯Al膜试样的自腐蚀电流密度为1.9×10-5 A/cm-2左右,5周期Ti/Al多层膜试样的自腐蚀电流密度约为1.1×10-7 A/cm2,比纯Al膜小近两个数量级,且随着多层膜周期数的增加,其腐蚀电流密度进一步减小。这些结果表明在快速且破坏性强的腐蚀情况下,Ti/Al多层膜抗腐蚀能力比纯Al膜好,且随着周期数的增加进一步提高。NaCl溶液中长期腐蚀试验时,Ti/Al多层膜的耐腐蚀性能不如纯Al膜,这可能是由Ti层和Al层间形成原电池且多层膜应力较大导致。     

碳钢和低合金钢在河南地区地热水中的腐蚀行为

采用高温高压釜进行模拟试验,并结合腐蚀形貌宏观观察、SEM、EDS、XRD方法研究了Q235、Q245R、Q345R及石油套管J55四种钢材在地热水环境中的腐蚀行为。结果表明,河南兰考地区地热水对材料的腐蚀速率最低,但是其结垢现象十分严重;四种材料中Q235耐地热水腐蚀的能力最强,能够替代石油套管在地热开发CO2工况下使用。     

Structural Characterization and Corrosion Behavior of Stainless Steel Coated With Sol-Gel Titania

Sol-gel titania films were prepared from hydrolysis and condensation of titanium (IV) isopropoxide. Diethanolamine was used as chelant agent in titania synthesis. 316L stainless steel substrates were dip-coated at three different withdrawal speeds (6, 30, and 60 mm/min) and heated up to 400 °C. Thermogravimetry and differential thermal analyses of the titania gel solution evinced a continuous mass loss for temperatures up to 800 °C. The transition of anatase to the rutile phase begins at 610-650 °C, being the rutile transformation completed at 900 °C. The thicknesses of the films were determined as a function of the heat treatment and withdrawal speed. It was observed that their thicknesses varied from 130 to 770 nm. Scanning electron microscopy images of the composites revealed the glass-like microstructure of the films. The obtained sol-gel films were also characterized by energy dispersive spectroscopy. The chemical evolution of the films as a function of the heating temperature was evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (specular reflectance method). After performing the adhesion tests, the adherence of the titania films to the stainless steel substrate was excellent, rated 5B according to ASTM 3359. The hardness of the ceramic films obtained was measured by the Knoop microindentation hardness test with a 10 g load. We observed that the titania film became harder than the steel substrate when it was heated above 400 °C. The corrosion rates of the titania/steel composites, determined from potentiodynamic curves, were two orders of magnitude lower than that of the bare stainless steel. The presence of the sol-gel titania film contributed to the increase of the corrosion potential in ca. 650 mV and the passivation potential in ca. 720 mV.     

钢铁表面漆后腐蚀状况的灰色动态预报

运用灰色系统理论对钢铁表面腐蚀状况进行系统研究,建立其表面腐蚀预测数学模型,借助实例分析,探讨表面防腐理论的预测方法。     

15CrMnMoVA钢磁控溅射镀铝防护层耐腐蚀性能

采用磁控溅射技术,在15CrMnMoVA钢上镀覆一层纯铝防腐蚀薄膜。利用盐雾机、电化学测量仪、扫描电镜和能谱仪对比基体和铝涂层样品的耐腐蚀性能,同时分析偏压、靶电流、沉积时间等因素对涂层耐腐蚀性能的影响。结果表明,铝膜厚度为8.2μm的样品,铝膜层晶粒均匀,大小为1～2μm、膜/基界面平整、结合良好,其中基体与膜层界面处致密的过渡层对提高样品的耐腐蚀性作用显著;在中性盐雾气氛中,516h出现红锈;Al膜沉积时间为1h的样品,其自腐蚀电流比基体低2个数量级,达到icorr=-6.53×10-8 A,能有效提高基体的耐腐蚀性,膜层在中性盐雾腐蚀气氛下失效方式为逐层失效;薄膜沉积过程中,提高负偏压、靶电流和镀膜时间,均能提高膜层的质量。     

高耐蚀性Zn-Al-Mg镀层钢板的发展现状

综述了国内企业在耐蚀镀层钢板方面的进展,详细介绍了新日铁住金、日新制钢、安赛乐米塔尔、博思格等国外企业不同成分Zn-Al-Mg镀层的开发特点及应用现状,指出Zn-Al-Mg镀层是目前最具有推广效用的新型合金化镀层。     

Nitrogen Contents on Tribological Properties of Magnetron Sputtered SICN Coatings

SiCN COATINGS have stimulated wide interestbecause they exhibit many good properties for potentialindustrial applications,such as high opticaltransparency in Infrared(IR)region,wide bandgap,chemical inertness and high refractive index,goodinsulating property,good mechanical and tribologicalproperties(high hardness,elastic modulus,low friction,etc.)[1-4].Amorphous and/or hydrogenated SiCNcoatings can be prepared by various depositionmethods,such as laser ablation[5],plasma-assistedchemica…     

镁合金表面加弧辉光离子渗镀Ti的腐蚀性能研究

加弧辉光离子渗镀技术将辉光放电与弧光放电有机地结合起来,利用辉光放电空心阴极效应使工件迅速升温,同时在真空容器壁上设置一个或多个金属阴极电弧靶源,利用真空电弧放电而不断地发射出高能量、高电流密度、高离化率的欲渗金属离子流,依靠扩散和离子轰击作用快速渗入工件表面层,在工件表面可以形成渗层、镀层、渗镀结合层.在实验条件下对镁合金AZ91表面渗镀了Ti,采用极化曲线测试和盐雾实验分析了处理后材料的腐蚀行为,用扫描电镜（SEM）分析了Ti镀膜的表面形貌,用电子衍射光谱（EDS）和辉光放电光谱仪（GDS）分析了表面化学成分分布.结果表明渗镀Ti显著提高了AZ91的耐腐蚀性.     

磁控溅射镀CrAlSiN涂层的抗高温水蒸气氧化性能

目的 提高锆合金包壳管的事故容错能力.方法 采用磁控溅射法,在锆基底上沉积CrAlSi和CrAlSiN两种涂层,表征了涂层的结构形貌、机械性能和抗高温水蒸气氧化行为等.结果 CrAlSi涂层呈致密的柱状晶结构.CrAlSiN涂层结构致密,晶粒尺寸小,接近非晶质地.CrAlSiN涂层与Zr基底之间的结合力(～46 N)高...     

磁控溅射CoCrFeNi高熵合金薄膜的硬度和电阻率研究

目的 研究溅射功率对CoCrFeNi高熵合金薄膜硬度和电阻率的影响,期望获得同时具有高硬度和高电阻率的高熵合金薄膜,为其在电阻薄膜领域的应用提供实验基础。方法 在不同溅射功率条件下（40、60、80、100 W）,利用CoCr合金靶、Ni片和Fe片拼接成合金靶,采用磁控溅射法在硅基底表面沉积CoCrFeNi高熵合金薄膜。利用XRD分析薄膜相结构,通过SEM分析薄膜成分和形貌,利用显微硬度计测量薄膜硬度,采用双电测四点探针法测定薄膜电阻率。结果 不同溅射功率下制备的CoCrFeNi薄膜均与基底结合良好,呈柱状生长模式,且合适的溅射功率有助于获得等摩尔比高熵合金薄膜。随着溅射功率由40 W升高至100 W,薄膜结晶性得到改善,形成简单的FCC相,（111）择优生长更加强烈,柱状生长愈加明显,晶粒尺寸增大,硬度和电阻率降低。结论 溅射功率对CoCrFeNi薄膜组织和性能具有重要影响。当溅射功率为40 W时,CoCrFeNi薄膜同时具有最高硬度和最大电阻率,其值分别为940.5HV和336.5 μΩ?cm。     

Cyclic Oxidation and Hot Corrosion Behaviors of Gradient CoNiCrAlYSi Coatings Produced by HVOF and Diffusional Processes

The transient oxidation behaviour of a nickel-base superalloy in different oxygen partial pressures studied using electron and ion microscopy showed that at high pO₂, a triple-layered oxide developed: outer nickel oxide, then a complex aluminium-chromium oxide, and inner alumina layer. Lower pO₂ produced only alumina, as reduced oxygen activity suppressed nickel oxide formation. An aluminium-depleted region in the alloy with width proportional to pO₂ was observed.