光纤上铝腐蚀敏感膜的形成和腐蚀行为

引言 光纤腐蚀传感器具有径细、质轻、抗强电磁干扰、耐高温、集信息传输与传感于一体、易集成于结构内部等一系列优点[1],在金属腐蚀监测方面的应用研究越来越受到重视.Rutherford等[2]针对飞机上铝材缝隙腐蚀监测问题,提出了一种新的光波导腐蚀传感方案,即用气相物理沉积法(PVD)在光纤纤芯表面上沉积一层Al膜以形成光纤的金属包层,构成了一种能监测Al材腐蚀的光纤传感器;Benounis等[3]也对光纤腐蚀传感器进行了大量的研究,指出了光纤传感器的可行性及影响传感器性能的一些参数.但是他们的工作主要是在传感器的理论及可行性方面进行研究,尚未达到实际应用的程度.本实验室也对监测碳钢腐蚀的光纤传感器进行了研究[4].本文试图建立起传感器铝腐蚀敏感膜与工业纯铝之间耐蚀性的关系,为光纤腐蚀传感器的实际应用打下基础.     

光纤腐蚀传感器Fe-C薄膜电沉积工艺研究

研究了一种光纤上电沉积制备Fe-C合金的工艺：首先对光纤粗化处理，通过化学镀制备金属薄膜中间层，再电镀Fe-C合金。采用电化学工作站考察添加剂对腐蚀电位的影响，利用SEM和EDS对镀层微观形貌和元素组成进行分析。通过单因素实验和正交试验对工艺参数进行筛选优化，结合赫尔槽实验对试片进行分析，确定了电镀工艺参数为：十二烷基硫酸钠0.20 g/L、糖精钠1.0～1.5 g/L、柠檬酸2.0 g/L、抗坏血酸7.0 g/L、温度30℃、pH为3.0、阴极电流密度0.3～1.0 A/dm²。采用电镀Fe-C合金工艺制备的镀层在成分和腐蚀规律上与碳钢类似，可以用来制备腐蚀传感器。     

机械传动轴基体化学镀Ni-P合金镀层

在机械传动轴用40Cr钢基体上制备了化学镀Ni-P合金镀层,并对化学镀Ni-P合金镀层的厚度、表面粗糙度、结构、表面形貌及耐蚀性进行了研究。结果表明:化学镀Ni-P合金镀层属于立方结构,结晶度较好;化学镀Ni-P合金镀层表面呈现出均匀、致密的颗粒状形貌,厚度约为6.5 pm;化学镀Ni-P合金镀层的自腐蚀电位为一0.305 V,自腐蚀电流密度为36.72 ptA/cm2,耐蚀性较好。     

全固态波导激光材料的研究进展

波导激光的光密度高,热传导性好,结构紧凑,能够实现低阈值、高功率的激光输出。光波导的制备方法有很多种,不同的制备技术各具特点,可针对不同的应用需求制备出多种结构的波导激光。离子注入作为一种成熟的材料改性技术,长期占据着波导激光制备技术的主体地位。飞秒激光是一种新型的高精技术,已经可以在激光晶体、陶瓷中实现光波导。流延成型因其膜厚度可控性强,在复合多层陶瓷的制备中得到了广泛应用,有望利用该技术获得波导结构的激光陶瓷。     

ZM5镁合金化学镀Ni-P合金镀层的电化学腐蚀行为

在ZM5镁合金表面制备了化学镀Ni-P合金镀层,并对其微观形貌、成分、相结构及电化学腐蚀行为进行了分析。结果表明:化学镀Ni-P合金镀层的厚度约为25μm,表面均匀、平整,内部致密无缺陷,与基体结合紧密,其结构为非晶态。与ZM5镁合金基体相比,化学镀Ni-P合金镀层的自腐蚀电位正移了1.171 V,自腐蚀电流密度减小了近3个数量级,表现出良好的耐蚀性。化学镀Ni-P合金镀层在阴极极化电位和自腐蚀电位下的阻抗谱均由两个容抗弧半圆组成,表现为均匀腐蚀。而阳极电位下化学镀Ni-P合金镀层的阻抗谱由容抗弧和Warburg阻抗组成,表现为局部腐蚀。化学镀Ni-P合金镀层在自腐蚀电位和阴极极化电位下工作能显著提高耐蚀性,并且在自腐蚀电位下的耐蚀性更好。而化学镀Ni-P合金镀层在阳极极化电位下的耐蚀性较差,不利于镀镍镁合金的长期使用。     

建筑结构用16Mn钢锌钙系磷化处理研究

以建筑结构用16Mn钢作为基体,在稀土、超声波单独及复合作用下进行锌钙系磷化处理,旨在改善磷化工艺条件从而进一步提高锌钙系磷化膜的耐蚀性.研究了稀土、超声波单独及复合作用下获得的磷化膜的形貌、成分、厚度和耐蚀性,结果表明:稀土、超声波单独及复合作用不会对磷化膜成分产生影响,但会影响磷化膜的形貌、厚度和耐蚀性.超声波单独...     

建筑结构钢表面锌系复合磷化膜的制备及耐蚀性研究

将纳米SiO2颗粒添加到磷化液中,在建筑结构钢表面制备出锌系复合磷化膜,并与纯锌系磷化膜进行了比对.结果表明:两种磷化膜都完全覆盖了基体,且都呈断层状形貌,锌系复合磷化膜的晶粒空隙被纳米SiO2颗粒填补,其含量约为7.54％.两种磷化膜的耐蚀性都好于建筑结构钢,且锌系复合磷化膜的耐蚀性最好.纳米SiO2颗粒在一定程度上填补了晶粒空隙,有效阻碍了腐蚀介质通过晶粒空隙渗透和扩散,从而保证锌系复合磷化膜具有较好的耐蚀性,使建筑钢构件能更好的满足防腐蚀要求.     

铝酸钠对镁-锂合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

为了进一步提高镁-锂合金的理化性能,将不同质量浓度的铝酸钠添加到硅酸盐体系的电解液中,制备出镁-锂合金微弧氧化陶瓷膜。通过对膜层的表面形貌、组成及耐蚀性的研究,分析了铝酸钠的质量浓度对镁-锂合金微弧氧化膜的组成、厚度、结构及性能的影响。研究结果表明:与未添加铝酸钠的微弧氧化膜相比,加入铝酸钠后,微弧氧化膜表面单位面积内的微孔数量减少,孔径明显变小,且其耐蚀性大幅提高。     

Ni-Sn合金在人工海水中耐腐蚀性能的研究

采用电沉积法制备了不同锡含量的Ni-Sn合金.通过扫描电镜、X-射线衍射分析了镀层的形貌和结构.采用阳极极化曲线、交流阻抗测试、浸泡实验研究了Ni-Sn合金在人工海水中的腐蚀行为.结果表明:所制得的Ni-Sn合金镀层为Ni相晶态结构,Ni-7.72wt％Sn合金镀层在人工海水中的腐蚀电位最正,电化学反应电阻最大,耐蚀性最佳.浸泡实验结果表明,Ni-7.72wt％Sn合金在人工海水中耐蚀性与SUS304相近,优于Ni-P合金.     

直升机驾驶舱内零部件黑色无机膜层适用性研究

针对直升机驾驶舱内仪表板、驾驶员操纵杆等零部件的防视觉疲劳、耐蚀性、尺寸精度、耐磨性等特殊性能需求,开展常用黑色无机膜层适用性研究。对黑色镀覆层、PVD多元梯度纳米黑色涂层及低温渗氮-黑色氧化复合层（LTN-O）开展宏观及微观形貌、紫外及可见光吸收率及反射率、干湿交替中性盐雾试验及磨损率检测并做对比分析。结果表明：经纳米封闭后几组黑色镀层、PVD黑色涂层、LTN-O黑色复合层均可满足盐雾试验要求;电镀锌-镍合金黑色钝化、PVD黑色涂层及LTN-O黑色复合层的耐磨损性能优于其它膜层;PVD黑色涂层和LTN-O黑色复合层薄、厚度公差小;LTN-O黑色复合层及PVD黑色涂层与其它黑色镀层相比,对紫外及可见光漫反射的吸收率低。     

飞机蒙皮局部腐蚀的原位快速修复工艺

采用电刷镀设备对飞机硬铝合金蒙皮表面局部的腐蚀进行阳极化，然后实施喷漆，从而达到了原位快速修复的目的。介绍了快速修复的原理及工艺过程、采用间隙盐雾试验考察了修复层的耐蚀性能结果表明，飞机铝舍金蒙皮修复后耐蚀性能为处理前的4倍，使用寿命得以延长：     

Zn-Fe合金电镀工艺的研究

探讨了氯化物体系Zn Fe合金电镀液中各组分及其他工艺参数对镀层中铁含量的影响。在最佳Zn Fe合金电镀工艺条件下 ,得到了含铁量为 0 41 %的Zn Fe合金镀层 ,经银白色钝化后的该种合金镀层的抗蚀能力约为同厚度纯锌镀层的 2～ 3倍。研究同时表明 ,Zn Fe合金镀液具有良好的分散能力、覆盖能力和整平能力 ,电镀电流效率高 ,镀层性能优良     

输油钢管电镀Zn-Ni合金

输油钢管结构复杂、壁厚不均、管长超过6m，为获得均匀的Zn-Ni合金镀层，通过试验和2年的生产应用，确定了碱性锌镍合金电镀工艺配方和条件。同时，对镀层中的镍含量、结合力、耐蚀性和硬度等进行了测试。     

双重封闭对建筑用6463铝合金酒石酸氧化膜耐蚀性能的影响

为提高建筑用6463铝合金的耐蚀性能,在6463铝合金表面制备酒石酸氧化膜,然后进行热水-镍盐双重封闭.研究了双重封闭对酒石酸氧化膜的形貌、厚度及耐蚀性能的影响,并与单一热水封闭、镍盐封闭作比较.结果表明:单一封闭和双重封闭对酒石酸氧化膜的厚度基本没有影响,但封闭前后酒石酸氧化膜的形貌、成分及耐蚀性能存在差异.双重封闭...     

汽车用6061铝合金柠檬酸阳极氧化工艺的研究

对汽车用6061铝合金进行柠檬酸阳极氧化处理。研究发现:铝合金的阳极氧化过程伴随氧化膜的生成和溶解。适当升高氧化温度,有利于增加氧化膜的厚度和硬度。但氧化温度过高,会使得氧化膜的溶解速率加快。铝合金阳极氧化膜呈现典型的多孔结构。40℃下制备的氧化膜表面平整,具有优良的耐蚀性。当氧化温度高于40℃时,氧化膜表面的孔径增大,表面疏松,耐蚀性下降。     

汽车用5052铝-镁合金阳极氧化及封闭工艺的研究

使用草酸阳极氧化技术对汽车用5052铝-镁合金进行阳极氧化处理,并研究了阳极氧化对铝-镁合金耐蚀性的影响。铝-镁合金的阳极氧化属于氧化膜的生成和溶解的动态过程。氧化膜主要由多孔层和阻挡层构成,厚度约为8μm。经过阳极氧化处理后,铝-镁合金的耐蚀性显著提高。重铬酸钾封闭后,腐蚀电流密度下降为原来的10%,膜电阻显著增大,进一步提高了铝-镁合金的耐蚀性。     

铝硅镁合金化学镀镍

研究了在铝硅镁合金基体上直接化学镀镍和在基体上电镀铜后再化学镀镍2种工艺.采用扫描电子显微镜分析技术,盐雾法、锉刀法等试验方法比较了2种工艺所得镀层的表面形貌,耐蚀性和结合力,结果表明:2种样品的镍镀层都具有很好的耐蚀性及较好的结合力,对铝硅镁基体具有良好的保护作用.与铝硅镁合金直接化学镀镍相比,铝硅镁合金基体电镀铜后化学镀镍所得的镍层组织更致密,结合力更好,耐蚀性更优异.     

预镀工艺对钢丝热镀Galfan合金镀层表面质量的影响

采用自行设计的小型模拟生产线,研究了双镀法、电镀锌法和电解助镀法3种预镀工艺对钢丝热镀Galfan合金镀层性能的影响：通过扫描电镜对采用3种预镀工艺得到的预镀层和最终镀层的表面形貌进行了分析与比较结果表明,电解助镀预镀法得到的过渡层厚度薄、元素分布均匀,最终的Galfan合金镀层具有良好的耐腐蚀性和力学性能,而且该方法工艺简单、成本低,具有广阔的发展前景。     

镁合金表面锌系磷化膜及硅酸盐封闭工艺与性能

为提高镁合金的耐蚀性能,在镁合金表面制备锌系磷化膜,并对磷化膜进行封闭。比较了未封闭磷化膜、浸油封闭磷化膜、铬酸盐封闭磷化膜和硅酸盐封闭磷化膜的表面形貌、元素组成、厚度和耐蚀性能,结果表明:浸油封闭、铬酸盐封闭和硅酸盐封闭对镁合金表面磷化膜的厚度基本没有影响,但封闭前后磷化膜的表面形貌和元素组成有所不同。Cr、Na和Si元素分别通过形成化学转化膜、胶体状膜或物理填充孔隙被引入封闭后磷化膜中。硅酸盐封闭磷化膜的致密性相对较好,使镁合金的耐蚀性能得到有效提高。在铬酸盐封闭逐渐被弃用的趋势下,效果较好并且低污染环保的硅酸盐封闭在磷化膜封闭中具有应用潜力。     

汽车用AZ91D镁合金表面Ni-SiO_2纳米复合镀层的制备与研究

为改善和提高汽车支架类零件常用的AZ91D镁合金表面耐蚀性能,采用两步法在其表面电沉积Ni-SiO_2复合镀层。设计了正交试验,以SiO_2质量分数和表面粗糙度作为评价指标,运用正交试验法确定了施镀工艺参数的影响主次顺序,并得到最优施镀工艺参数为:镀液中SiO_2颗粒质量浓度20 g/L、电流密度8 A/dm~2、超声波功率300 W、镀液温度55℃。结果表明:采用最优施镀工艺制备出Ni-SiO_2纳米复合镀层,其表面平整、致密,腐蚀均匀,腐蚀速率为65 g/(m~2·d),明显低于镁合金基体的96 g/(m~2·d)。Ni-SiO_2纳米复合镀层能够提供有效的表面防护,改善和提高镁合金耐蚀性能。