电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15％的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20％（质量分数）的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜（SEbl）和x射线衍射仪（XRD）对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明：2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。     

电沉积Zn-Ni合金纳米多层膜的耐蚀性能

为了研究Zn-Ni合金纳米多层膜的耐蚀性能,制备了纯锌、锌镍合金及镍含量不同的锌镍合金纳米多层膜3种镀层.采用中性盐雾试验、浸泡试验和电化学试验法对锌镍合金多层膜的耐蚀性进行了研究.采用EDAX、锌镍合金相图、扫描电镜,对多层膜的成分、相结构和镀层的表面形貌进行了研究.结果表明:合金多层膜是由含镍量为14%左右的低镍层和含镍量为77%左右的高镍层叠加而成,其低镍层的相结构主要为γ相,高镍层的相结构为γ+α2种相组织的混合相;多层膜表面较为致密,无明显的缺陷组织,其调制波长为366 nm左右,其耐蚀性能优于纯锌镀层和锌镍合金镀层.     

几种电弧喷涂金属涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀行为

通过自然浸泡、动电位极化、电化学阻抗谱技术研究了电弧喷涂Zn、Zn15Al和316L不锈钢三种单层涂层和底层Zn或Zn15Al表层316L两种双层复合涂层喷涂试样在鹰潭酸性土壤模拟液中的腐蚀速率和腐蚀行为,以确定适合预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)金属端头抗华南酸性土壤腐蚀的涂层体系.结果表明:Zn、Zn15Al、Zn-316L和Zn15Al-316L涂层均能明显抑制基体Q235钢的腐蚀;Zn和Zn15Al涂层表面的腐蚀产物膜致密且与涂层牢固结合,其耐蚀性指标随腐蚀时间延长而明显变好;腐蚀中后期Zn15Al涂层的耐蚀性指标稍优于Zn涂层;316L涂层的耐蚀性随腐蚀时间延长而急剧下降.     

锌镍合金镀层耐腐蚀性的研究

锌镍合金层具有优异的耐蚀性,从全硫酸盐体系中用电沉积的方法制备了纯锌镀层和锌镍合金镀层.应用能量色散X射线分析仪检测了合金层的相对含量.通过中性盐雾试验、极化曲线、交流阻抗和腐蚀浸泡等试验方法研究了镀层的耐腐蚀性能.试验表明,含镍16%的锌镍合金镀层的腐蚀电位较纯锌镀层的腐蚀电位正移230 mV,该合金的耐盐雾性能达到1 000 h,是相同厚度纯锌镀层的4.5倍,具有优良的耐腐蚀性.     

冷喷涂制备cBN-NiCrAl金属陶瓷涂层EI北大核心

采用机械合金化制备40vol%cBN-NiCrAl金属陶瓷复合结构粉末,采用冷喷涂制备了40%cBN-NiCrAl(体积分数)金属陶瓷复合结构涂层。研究了机械合金化过程对粉末的相组成、晶粒尺寸以及显微组织的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射分别表征不同球磨时间下粉末以及冷喷涂涂层的显微组织和相结构。采用Scherrer公式估算不同球磨时间下粉末以及冷喷涂涂层中合金基体相的晶粒尺寸。结果表明,40vol%cBN-NiCrAl金属陶瓷粉末球磨40h后,基体的平均晶粒尺寸达到~50nm;复合结构涂层组织致密,硬质颗粒在合金基体中分布均匀。喷涂过程中,粉末相结构未发生变化,晶粒尺寸也未发生明显的长大。测试表明涂层的显微硬度约为1170HV0.3。     

锌镍合金镀液中锌镍离子浓度对镀层镍含量的影响

为了得到成分较稳定的锌镍合金镀层,考察了镀液中锌、镍离子浓度对镀层镍含量影响情况,发现镀液中锌镍离子摩尔浓度比对镀层镍含量影响最大;控制镀液中c(Ni2 )/[c(Ni2 ) c(Zn2 )]为0.15～0.17、c(Ni2 ) c(Zn2 )在0.17～0.40 mol/L范围内,能得到镍含量质量分数在13%左右的高耐蚀性锌镍合金镀层.循环伏安曲线分析表明,在合金电镀过程中,Zn2 的存在和析出会在阴极表面形成中间产物吸附膜,使镍的还原受阻,导致合金镀层的镍含量低于镀液中的c(Ni2 )/[c(Ni2 ) c(Zn2 )],锌镍合金共沉积表现为异常共沉积.     

金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的高温磨损性能研究

采用机械合金化法制备FeAl合金粉末,并用冷喷涂法将其沉积在基体——2520耐热不锈钢上,通过后续热处理原位制备了致密的FeAl金属间化合物涂层,研究了该涂层从室温至800℃下的耐磨损性能.结果表明,冷喷涂FeAl合金涂层组织致密,具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,该涂层在950℃下热处理后转变为无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层;冷喷涂FeAl金属间化合物涂层在400～800℃的范围内磨损性能随着温度的升高不断提高;在700℃下FeAl金属间化合物涂层的磨损失重仅为2520耐热不锈钢的40%.     

二元配合物中电镀锌镍合金的结构与抗腐蚀性

为深入了解碱性锌酸盐体系的工艺参数对锌镍合金镀层结构和耐蚀性的影响,在以四乙烯五胺(TEPA)为镍离子主络合剂、三乙醇胺(TEA)为辅助络合剂的碱性镀液中电沉积制备了锌镍合金镀层,利用电子能谱、X射线衍射、极化曲线和电化学阻抗谱等方法表征镀层的组成结构和在氯化钠溶液中的耐腐蚀性.结果表明:镀层含镍原子数分数11.54%~20.12%,为γ-Ni2Zn11+纯Zn两相结构(低含镍原子数分数时)或单一γ相结构(较高含镍原子数分数时),γ相晶粒在(600)方向上具有不同程度的择优取向性;随着镀液中镍原子数分数的提高,镀层的腐蚀电位正移,阻抗增加,耐蚀性提高;当电流密度为2 A/dm2时,镀层的腐蚀电位和电荷传递电阻最高,耐蚀性最好.     

高强钢冷喷涂铝锌复合涂层性能研究

采用冷喷涂技术在高强钢(300M)表面制备铝锌复合涂层作为抗腐蚀涂层.利用扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、显微硬度测试仪研究涂层的微观形貌结构及显微硬度;综合涂层中性盐雾加速实验及户外暴晒实验结果并与300M基材进行对比,对涂层的抗腐蚀性能开展全面评价;考核冷喷涂后对300M钢基材疲劳性能影响.结果表明:冷喷涂铝锌复合涂层结构致密,平均孔隙率为0.8％,显微硬度为59.8HV0.025,中性盐雾实验1000h时无腐蚀,即使涂层破损也可以达到770h,户外大气暴晒实验12个月后涂层表面无腐蚀发生,冷喷涂后对300M钢基材的疲劳性能没有影响.     

碱性锌镍合金电镀中NiSO_4·6H_2O浓度对镀层的影响

过去,就碱性锌镍合金电镀液中镍离子含量对镀层镍含量、形貌及耐蚀性的影响研究不够。考察了镀液中NiSO4.6H2O浓度对碱性锌镍合金镀层质量的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪和塔菲尔曲线分析了镀层的镍含量、形貌和性能。结果表明:锌镍合金镀层中镍含量随镀液中NiSO4.6H2O浓度的增加而增大,当NiSO4.6H2O低于8 g/L时,镀层镍含量低,晶粒粗大,不光亮;高于8 g/L时镀层镍含量较高,晶粒粗大、出现瘤状物,镀层会出现开裂现象;浓度为8 g/L时效果最好,镀层镍含量为12.56%,镀层平整、致密、光亮,具有良好的耐蚀性能。     

钨酸盐对无铬锌铝涂层性能的影响

为实现锌铝涂层的无铬化,利用具有缓蚀作用的钨酸盐替代部分钼酸盐在Q235A碳钢板上制备无铬锌铝涂层。通过超景深三维体式显微镜、划格法、铅笔硬度法、中性盐雾试验及电化学工作站研究了钨酸盐用量对自制无铬锌铝涂层的形貌、硬度、附着力及耐蚀性的影响。结果表明:当钨酸盐含量过低时,由于钝化膜不完整,形成"活化-钝化"电池使涂层的腐蚀速率加快,耐蚀性下降;当钨酸盐含量超过2.0%时,涂层硬度降低;当钨酸盐含量为2.0%时,涂层的综合性能最佳。     

锌铝合金粉中Al含量对无铬达克罗涂层耐蚀性的影响

为获得表面形貌良好、耐蚀性能优异的无铬锌铝合金涂层,采用4种不同Al含量的片状Al-Zn合金粉替代传统达克罗涂层所用的锌铝混合粉制备涂层,将涂层浸入NaCl溶液中进行加速浸泡腐蚀.采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析涂层腐蚀形貌、成分及物相,研究了Al含量对合金粉末涂层性能的影响.结果表明,当合金粉中Al的质量分数低于55％时,涂层的防护寿命随着Al含量的增大而增加,采用Al含量为55％的片状合金粉制备的无铬达克罗涂层的耐蚀性最好.     

锌镍合金电镀工艺研究

通过正交试验方法,采用新的添加剂和配位剂实现了锌镍合金电镀,优选出了新的锌镍合金电沉积工艺和镀液配方.通过GDA-750型辉光放电光谱仪、HitachiS-570型扫描电镜等分析手段,研究了不同电镀工艺参数对镀层中镍含量、镀层厚度和镀层外观的影响规律.采用了电化学试验法研究了镍含量变化对镀层的耐腐蚀性的影响.结果表明:通过此新型的镀液配方和工艺条件,可获得含镍9%～13%、具有良好外观和耐蚀性好的锌镍合金镀层.随着电流密度的增加,镀层中镍含量先减小后增加;随着温度和pH值的增加,镀层中镍含量在不断增加;镀层的自腐蚀电位随着镍含量的增加,呈现先变正后变负的趋势,镍的含量为12%～13%时,合金的自腐蚀电位最正.     

Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的耐腐蚀性与机理

利用高速电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备Zn-Al-Mg-RE涂层,采用环氧改性有机硅树脂对涂层进行封孔,在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中浸泡后,采用EIS,PC等方法研究Zn-Al-Mg-RE涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀行为,并对涂层进行表面微观形貌和化学成分分析,探讨其腐蚀机理。结果表明:封孔和未封孔的Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势;封孔后Zn-Al-Mg-RE涂层的耐腐蚀性得到较大提高。经过浸泡后的Zn-Al-Mg-RE涂层表面覆盖了一层微生物和腐蚀产物组成的混合物层和钝化膜层,避免了涂层进一步遭受损坏。     

三元络合碱性电沉积锌镍合金的抗腐蚀性能研究

采用四乙烯五胺(TEPA)、酒石酸钾钠和三乙醇胺(TEA)三元混合物作为镍离子络合剂配制碱性锌镍合金镀液,在低碳钢基材上电沉积制备锌镍合金镀层。利用电化学工作站测试了镀层在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱,考察不同电沉积条件参数(电流密度和镍离子相对含量)对锌镍合金镀层的腐蚀电化学行为的影响。结果表明:当镀液的镍含量在较宽范围内(n(Ni 2+)/n(Ni 2++Zn2+)=15%～30%)变化时,所得镀层对基体都有很好的防护作用;当电流密度为2～3A/dm2时得到的镀层抗腐蚀能力最强,而当电流密度过低和过高时都会使镀层的耐蚀性有所降低。     

新型碱性锌镍合金电镀工艺

正0前言在恶劣的工况条件下,汽车、船舶、机械、电子等设备的镀锌层已不能满足高耐蚀性能的要求,锌镍合金镀层作为锌系合金层具有优异的综合性能,其应用范围也越来越广。锌镍合金镀层可从多种溶液中获取,对于非铸铁件,碱性锌酸盐体系是首选。在强碱性溶液中,适当的配位剂可以使镍离子稳定存在,并参与电极反应,从而得到镍含量相对稳定的锌镍合金镀层。但是,现有的锌镍合金电镀工艺存在镀层镍含量稳定性差、钝化处理难度大、添加剂种类过多、镀液维护难     

真空预氧化对冷喷涂CoNiCrAlY涂层组织及热腐蚀性能的影响

利用冷喷涂技术制备CoNiCrAlY涂层,并对涂层进行真空预氧化处理。结合X射线衍射,扫描电镜,能谱分析和透射电镜等方法分析了CoNiCrAlY涂层真空预氧化前后的微观组织结构,并研究了喷涂态涂层和真空预氧化涂层在900℃的75%Na2SO4+25%NaCl(质量分数,下同)熔盐中的热腐蚀行为和机理。结果表明:冷喷涂CoNiCrAlY涂层呈纳米晶结构,含氧量为0.12%,孔隙率小于0.28%(体积分数)。真空预氧化处理改善了涂层粒子间的结合,使涂层更加致密,并在涂层表面生成厚约0.26μm连续、致密的α-Al2O3氧化膜;喷涂态涂层和真空预氧化涂层在热腐蚀150h后表面均生成了以α-Al2O3为主的致密连续氧化膜,保护了基体免受腐蚀破坏;真空预氧化处理有效减缓了S和Cl等元素向涂层内扩散的速率,使涂层的抗腐蚀性能提高了近一倍。     

AZ80镁合金表面冷喷涂铝/微弧氧化复合涂层耐蚀性能

采用冷喷涂技术在 AZ80 镁合金表面制备一层纯铝涂层,然后通过微弧氧化技术在纯铝涂层表面成功制备纯铝/氧化铝复合涂层.使用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X 射线衍射仪(XRD)分析涂层的表面和截面形貌、成分、相结构,并利用动电位扫描技术和电化学阻抗谱研究涂层在 3.5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡不同时间(30 min和 7 天)的腐蚀行为.结果表明:浸泡 30 min后,纯铝涂层和纯铝/氧化铝复合涂层的腐蚀电流密度分别为 3.7×10－6 ,8.0×10－7 A·cm－2 ;浸泡 7 天后,腐蚀电流密度分别为 9.0×10－6 ,1.8×10－6 A·cm－2 ,纯铝/氧化铝复合涂层和冷喷涂铝涂层均能有效延缓镁合金基体腐蚀.其中,微弧氧化复合涂层的耐蚀性约为冷喷涂纯铝涂层的 5 倍,耐蚀性的进一步提高归因于微弧氧化陶瓷层优异的物理屏障作用.     

硬质相对冷喷涂FeAl金属间化合物涂层性能的影响

FeAl金属间化合物具有优良的物理性能和力学性能,但其室温塑性和断裂韧性低,限制了其工程应用.利用机械合金化制备了Fe(Al)固溶体合金粉末及Al2O3,WC硬质相增强的复合合金粉末,通过冷喷涂沉积涂层并结合后热处理原位反应制备了FeAl金属间化合物涂层及其复合涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪等研究了硬质相对球磨粉末组织结构、冷喷涂FeAl金属间化合物涂层组织结构及性能的影响.结果表明.硬质相可显著加速球磨粉末内部层状结构的细化程度,喷涂态涂层具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,热处理可实现喷涂态涂层中Fe(Al)固溶体向FeAl金属间化合物的原位转变,致使层状结构消失,获得无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层,弥散分布的硬质相可显著提高冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的强化稳定性.