Hank’s溶液中碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为研究（英文）

人体模拟体液Hank’s溶液中对碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为进行研究。结果表明,碳离子注入TAMZ合金表面形成含碳量1.07%的均匀改性层,碳离子注入层厚度达9μm。碳离子注入后,TAMZ表面形成无序层膜,经XRD分析主要由TiC和Ti组成。Hank’s溶液中电化学测试结果表明,注入碳离子的TAMZ合金腐蚀电位升高、电荷转移电阻增大,阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能。其原因归结于碳离子注入后碳化物的无序层膜的形成阻滞了合金元素的溶解,提高了膜层的耐蚀性能。Hank’s溶液中注入碳离子的TAMZ合金的摩擦系数和比磨损率均明显小于基体TAMZ合金,硬度提高;而且经摩擦的碳离子注入TAMZ合金比基体TAMZ合金的阳极极化电流密度小、电荷转移电阻大,表明碳离子注入改性层在人体模拟液环境中具有优良的耐磨、耐蚀性能。     

Ti-6Al-4V合金氮离子注入后在Tyrode’s体液中的耐蚀耐磨性能

Ti-6Al-4V合金注入氮离子后,生物相容性、抗磨损性、抗疲劳性及抗腐蚀性均有所提高,其植入人体后在体液中的耐蚀耐磨性能尤为重要,目前对此研究较少。对Ti-6Al-4V合金进行氮离子注入,并在人工模拟体液Tyrode’s溶液中进行摩擦磨损和电化学试验,研究了注氮Ti-6Al-4V合金的耐蚀耐磨性能。采用扫描电镜观察腐蚀形貌,用其自带的能谱仪分析注氮层的元素组成,采用X射线衍射仪分析注氮层的结构。结果表明:Ti-6Al-4V氮离子注入后表面形成主要由TiC,Ti及少量TiO2组成的膜层,硬度提高,在Tyrode’s溶液中的腐蚀电位升高、极化电阻增大,阳极极极化电流密度降低;在Tyrode’s溶液中摩擦后的注氮Ti-6Al-4V合金的阳极极化电流密度大于未摩擦的,极化电阻减小;Ti-6Al-4V合金氮离子注入后的摩擦系数明显降低,比磨损率减少。     

Ag离子注入Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能研究

采用注入不同剂量5×1016, 1×1017, 5×1017和9×1017ions/cm2,加速电压30 kV对Ti6Al4V合金进行Ag离子注入表面改性。使用动电位极化曲线研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,利用小角掠射X射线衍射技术研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金表面物相组成,用X射线光电子能谱技术分析离子注入合金表面和腐蚀样品表面元素存在的化合态。结果表明,Ag离子注入提高了合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,腐蚀电流密度随Ag离子注入剂量的增加稍有变化。离子注入Ti6Al4V合金表面的氧化物腐蚀阻挡层、离子注入表面合金层和表面生成的Ag和TiAg有利于合金抗Hank’s溶液腐蚀性能的改善     

镁合金表面CaF_2/MgF_2复合膜层的制备及降解行为

为改善镁合金的耐蚀性能,采用化学沉积法在AZ31镁合金表面制备了微-纳级别尺度CaF_2/MgF_2复合膜层,分析该复合膜层的形貌、成分及相结构。采用Hank’s仿生溶液中浸泡和电化学测试技术,结合浸泡过程中膜层EIS谱和表面形貌成分的变化,研究CaF_2/MgF_2复合膜层的体外降解行为。结果表明:该复合膜层外层为纳米尺度的片状CaF_2晶体,内层为致密的MgF_2转化膜。CaF_2膜层提高了单一氟转化层的自腐蚀电位φcorr和极化电阻Rp,浸泡13 d后其电荷转移电阻仍维持在1×10~4Ω·cm~2以上。试样在Hank’s溶液中浸泡7 d后CaF_2膜层发生局部溶解;9 d后在CaF_2层局部脱落处,Cl-渗透到MgF_2膜层而发生点蚀。     

阳极氧化电流密度对热浸镀铝45钢耐蚀性能影响

为改善45号钢的表面耐蚀性能,对热浸镀铝45号钢表面采用阳极氧化技术,在硫酸电解液中制备了具有一定厚度的阳极氧化膜,研究了电流密度对氧化膜形貌、厚度及耐蚀性的影响。结果表明,热浸镀铝45钢阳极氧化处理后镀层主要包括Al_2O_3层、镀Al层和Al-Fe合金层3部分。阳极氧化电流密度对氧化膜的厚度和形貌有较大影响,进而影响其耐蚀性。随着电流密度增大,氧化膜厚度增加,表面孔洞尺寸变大、面积增加,材料的耐蚀性能先提高后降低。在电流密度为2.0A/dm~2下氧化30min,热浸镀铝45号钢在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电流密度比氧化前降低了2个数量级,电荷转移电阻提高了20倍,耐蚀性显著改善。     

块状非晶合金CU-Zr-Ti-Sn在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了Cu60Zr30Ti10和(Cu60Zr30Ti10)99Sn1块状非晶合金及其晶化后在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为．极化曲线测试结果表明，(Cu60Zr30Ti10)99Sn1非晶合金在3．5％NaCl溶液中的阳极极化衄线有一定的钝化倾向，且其阳极电流密度较Cu60Zr30Ti10非晶合金的阳极电流密度有所降低；同时EIS结果显示，其电化学反应电阻Rt较Cu60Zr30Ti10的Rt值有所增大，说明添加1％Sn使非晶合金Cu60Zr30Ti10的耐蚀性能有所改善．相应成分晶化后的合金与非晶合金的极化曲线相比较，阳极极化表现出较大的钝化倾向，且阳极电流密度略有降低．晶化后合金的EIS测试显示有两个时间常数，即由高频容抗弧和低频容抗弧构成．晶化后合金与其非晶合金相比较，电化学反应电阻见明显增大，表明晶化后合金的耐蚀性能有所提高。     

非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为

利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗（EIS）技术研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。极化曲线测试结果表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中具有很好的耐蚀性能，阳极过程表现出钝化特征，当极化电位很高时，非晶合金出现了点腐蚀。电化学交流阻抗测试表明，在阴极极化，开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性，在点蚀电位附近和点蚀电位区EIS分别有两个时间常数和三个时间常数，非晶合金在3.5%NaCl溶液中浸泡12h后，耐蚀性能有所下降。     

镁合金表面离子注Ti耐蚀性能的研究

镁合金以其优越的性能在工业上的应用越来越广泛,但是其耐蚀性、耐磨性较差,硬度较低的缺点限制了它的大量使用.利用改进的金属蒸发弧放电离子源(MEVVA)在AZ31镁合金表面注入Ti离子,形成Ti离子注入改性层,以期提高镁合金表面的耐蚀性能.注入能量为45keV,注入剂量为3×1017 cm-2.注入后镁合金表面形成厚度约为450nm的注入层,用SEM、XRD分析了Ti离子注入层的表面形貌和相结构.用CS300P型电化学工作站测试了注入前后镁合金的耐蚀性,结果表明镁合金表面耐蚀性能显著提高.     

Al 5083表面电泳沉积稀土改性膜制备和表征

采用阴极电泳法在铝合金表面快速沉积Ce改性膜,利用SEM,EDS和XRD研究稀土膜的形貌和结构,用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线方法评价改性铝合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明,在0.1 mol/L Ce(NO_3)_3乙醇溶液中用12 V电压阴极电泳60 s后再经热处理获得了厚度约0.8μm的均匀CeO_2膜层.电化学测试结果证实,稀土改性膜对Al 5083基体具有优异的保护性能,试样浸泡31 d未见明显腐蚀,且表面膜层裂纹显著减少,呈现自修复特性.随浸泡时间的增加,电荷转移电阻R_p逐渐增大,表面电容C_t基本不变.     

经等离子体源渗氮的奥氏体不锈钢耐蚀性能研究

对AISI 316奥氏体不锈钢进行了450℃×6 h的等离子体源渗氮,获得了厚度约为17μm、氮浓度高达20%(原子分数)的面心立方γ_N相渗层。采用阳极极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了γ_N相在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,γ_N相的阳极极化曲线呈现出活化溶解-自钝化-过钝化溶解过程,γ_N相未发生点蚀。与奥氏体不锈钢原材料相比,γ_N相的自腐蚀电位高226 mV,钝化电流密度低了近一个数量级。钝化膜电化学阻抗谱的容抗弧直径增大,相位角变宽,采用等效电路R_s-(R_(ct)//CPE)拟合的电荷转移电阻R_(ct)增大,双电层电容C_(dl)降低,耐蚀性能显著提高。随着渗层浸入3.5%NaCl溶液中的时间的延长,γ_N相钝化膜的耐蚀性改善,发生点蚀的倾向性减小。     

Ti离子注入对Al阳极氧化膜层阻抗性质的影响

对L3纯Al进行了Ti离子注入与阳极氧化,用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了阳极氧化膜层的表面成分,利用电化学阻抗谱（EIS）研究了阳极氧化膜的腐蚀行为,结果表明,Ti离子以TiO2的形式存在于Al阳极氧化膜层中,Ti离子的注入并不影响Al阳极氧化膜的非晶结构,Ti离子注入可以使Al阳极氧化膜在酸性和碱性的NaCl溶液中的阻抗参数R明显提高,参数C降低。     

Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金在NaOH溶液中的腐蚀行为

利用极化曲线方法、电化学阻抗技术和扫描电子显微镜研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中具有很好的耐蚀性能，阴极过程由电化学反应所控制，而阳极过程表现出钝化特征，在所研究的浓度范围内，钝化电流密度非常低，为1μA／cm^2～2μA／cm^2。电化学阻抗测试表明，电荷转移电阻随浓度的增大而增大，而后又有所降低。在阴极极化、开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗弧构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性。SEM和EDAX表明非晶合金在NaOH溶液中腐蚀轻微，各合金元素的溶解程度不同，腐蚀后表面出现了少量的氧元素。     

热浸Zn-Ti合金镀层的耐腐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了热浸Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能.采用浸泡腐蚀、电化学极化、交流阻抗以及X射线光电子能谱等方法,研究了热浸Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能.结果表明:Zn-Ti舍金镀层在5%NaCl溶液中的自发腐蚀倾向小于Zn镀层,其极化电阻和交流阻抗增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高.Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO和TiO2组成.Zn-Ti合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜.     

铝合金牺牲阳极极化性能研究

阳极开路电位下由于氧化膜的存在导致阳极不易溶解,当对阳极施加外加电流后,双电层电容逐渐增大,极化电阻逐渐减小,氧化膜逐渐破裂;随着极化电位的增大,阳极发出电流迅速增大,此时极化电阻逐渐减小,最后基本稳定不变;极化电阻较小的阳极材料有着较好的电化学性能,这与4 d加速实验的评价结果相吻合。     

镀铌不锈钢双极板的电化学性能

采用对水和空气稳定的氯化胆碱:乙二醇=1:2（摩尔比）的离子液体为电解质,在316不锈钢基体上进行电镀铌,考察模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）环境中镀铌不锈钢双极板的电化学性能。结果表明,以氯化胆碱类离子液体为电解质在316不锈钢表面可获得平整均匀的颗粒状铌镀层。在模拟质子交换膜燃料电池环境中,镀铌316不锈钢的腐蚀电位得到提高,维钝电流密度减小,阳极极化性能得到改善;孔蚀电位正移,反应电阻增大,耐蚀性能提高。能谱和X射线衍射分析结果表明,镀铌后316不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO和Nb₂O₅,形成耐蚀“屏障”,改善了不锈钢表面膜的钝化能力,提高了不锈钢的电化学稳定性能。     

TiB2/A356复合材料在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用动电位极化和电化学阻抗试验研究了不同颗粒含量原位自生TiB2/A356复合材料在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为.结果 表明:TiB2颗粒的引入,可以提高A356合金的腐蚀电位,降低腐蚀速率,增强其耐蚀性;电荷转移电阻和腐蚀产物的扩散电阻共同决定腐蚀反应速率,进而决定合金耐腐蚀性能的高低.复合材料耐蚀性能的提高,一...     

热镀锌钢表面铈盐与硅烷处理后的耐蚀性能

将热镀锌(HDG)钢板经20g/L的Ce(NO3)3·6H2O溶液处理后浸涂5%(体积比)硅烷,研究膜层的耐蚀性能。5%NaCl溶液中的电化学极化曲线测试结果和中性盐雾试验(NSS)结果表明,单独的铈盐处理或浸涂硅烷膜都能够提高热镀锌层的耐蚀性,而经过该铈盐处理后再浸涂硅烷形成双层膜后能够明显地抑制腐蚀过程中的阴极和阳极反应,极化电阻Rp较HDG试样增加40多倍,也是单一膜层处理试样的5~9倍,膜层的耐蚀性能明显提高。俄歇电子谱(AES)分析表明,热镀锌试样经过两步处理后,在表面形成了双层膜,外层是富含C、Si、O的均匀硅烷膜层,里层是富含Ce的稀土转化膜层。     

硼-硫酸-草酸电解液降压阳极氧化疏孔膜层制备及表征

使用铝合金在硼-硫酸-草酸电解液中阳极氧化制备有序多孔层。初步探讨了恒流和降压阳极氧化过程膜层生长机理,采用扫描电镜(SEM)观察膜层微观形貌,结合电化学阻抗和动电位极化曲线研究不同阳极化工艺制备膜层试样在3.5%NaCl溶液中的耐蚀行为。结果表明,采用三段变压方式制备的阳极氧化膜表面孔密度降低,孔壁增厚,孔径为10~13 nm。疏孔膜层的电化学行为表明孔壁及膜层厚度增大能提高试样电荷传递电阻和耐蚀性能。     

离子注入表面改性技术对金属耐蚀性能影响的研究

<正> 利用离子注入技术在金属表面注入耐蚀元素,可显著改善材料的耐蚀性能。氮是提高合金耐孔蚀性能的有效组分。它与合金中铬的综合作用很强。离子束混合可在薄膜基体界面上产生原子级混合,形成新的表面合金层,有利于提高基体金属的耐蚀性。本文采用离子注入技术在奥氏体不锈钢上形成表层含氮合金。通过各种电化学测试     

pH值对2024-T351铝合金在NaCl溶液中电化学行为的影响

采用动电位极化技术结合电化学阻抗谱测量,研究了pH值对2024-T351铝合金在0.6 mol·L^-1 NaCl溶液中腐蚀电化学特性的影响规律。结果表明,在pH=5～7的NaCl溶液中,铝合金表面可生成稳定的氧化膜,阻抗谱出现两个容抗弧。随着溶液pH的降低,极化曲线上的阴极电流密度逐渐增加,且氧化膜厚度减薄,膜电阻和电荷转移电阻均有所降低,这表明,氧化膜的保护性能随pH的减小而降低。在酸性（pH=3）NaCl溶液中,阻抗谱变为一个容抗弧,说明铝合金表面的氧化膜难以稳定存在,基体合金直接与溶液接触,极化曲线表现出基体合金的电化学特性。