MgCl2对锌在干湿交替环境中腐蚀行为的影响

使用腐蚀失重、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜与能谱(SEM-EDS)等手段研究了干湿交替环境中MgCl₂对锌腐蚀行为的影响。结果表明,MgCl₂对锌的腐蚀有显著的抑制作用;在沉积NaCl条件下锌表面的腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O、Zn₄CO₃(OH)₆·H₂O和Zn(OH)₂,而在沉积MgCl₂条件下锌表面的腐蚀产物只有Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O。在干湿交替环境中MgCl₂对锌腐蚀行为的影响主要是Mg²⁺与氧还原反应产生的OH^-结合使阴极区的pH值降低造成的。     

Ba(OH)2·8H2O/泡沫铜相变复合材料的制备及传热性能

采用SEM和X射线能谱仪分析方法研究了50次热循环后Ba(OH)₂·8H₂O与铝合金和紫铜的相容性,发现Ba(OH)₂·8H₂O对铝合金有一定的腐蚀性,与紫铜具有优良的相容性.以简单的真空吸附填充方法制备了Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料.搭建了含和未含泡沫铜相变储能装置实验台,对Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料进行室温下稳态和瞬态的传热实验.结果表明:Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料比纯Ba(OH)₂·8H₂O传热速率快,导热性能好,有效地降低了Ba(OH)₂·8H₂O的过冷度.高温恒温箱的传热实验表明:Ba(OH)₂·8H₂O/泡沫铜相变复合材料的蓄热能力随外界环境温度的升高而降低,当环境温度高于材料相变点温度时,应考虑对相变复合材料采取一些保温措施.     

Zn-Al-Mg-RE合金镀层钢丝的研制

旨在通过对热浸镀锌层进行合金化 ,以达到既能提高镀层的耐蚀性 ,又能降低镀层重量、减少锌耗、降低成本的目的。通过向锌液中加入适量的Al、Mg、RE、Ti和B等元素进行合金化处理 ,以对助镀剂的适应性及镀层表观状况、镀层附着性、镀层重量、镀层耐蚀性等为评价指标 ,研究了Zn Al RE、Zn Al Mg RE、Zn Al Ti B和Zn Al Mg RE Ti B系合金热镀技术条件及镀层钢丝的性能 ,优选出了一种低铝的Zn Al Mg RE合金镀层。工业试验结果表明 :与常规热浸镀锌层相比 ,该合金镀层的表面质量较好 ,镀层重量减少 10 %～ 2 0 % ,锌液表面锌灰的生成量减少。而电化学测试、醋酸盐雾腐蚀测试和中性盐雾腐蚀测试结果表明合金镀层比普通热浸镀锌层耐蚀。     

钢丝热镀Zn-Al-Mg合金层及其电化学腐蚀行为

为了改进Zn-Al-Mg合金镀层的表观质量,利用热镀方法制备了一种光亮平滑、与基体结合良好的Zn-Al-Mg(Zn20%All%Mg)合金镀层.采用铜加速乙酸盐雾(CASS)试验、弱极化曲线测试技术和电化学阻抗谱测试技术对其耐蚀性进行了研究.结果表明:Zn-Al-Mg舍金镀层的耐蚀性远优于Zn镀层,腐蚀速度为Zn镀层的1/7～3/7;Zn-Al-Mg合金镀层的腐蚀过程可分为腐蚀初期、腐蚀抑制期和基体腐蚀期3个阶段,阶段平均腐蚀电流密度分别为17.34,1.29,6.38μA/cm2.镀层的整个腐蚀过程主要受电化学反应控制.     

碱式碳酸镁焙烧法制备多孔氧化镁晶体

【目的】实现多孔MgO晶体的可控制备。【方法】以菱镁矿为镁源,采用水化碳化-低温水溶液法,热解Mg(HCO₃)₂溶液合成平均直径为10.0μm、平均长度为50.0μm的多孔棒状碱式碳酸镁(4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O);通过焙烧法制备多孔MgO晶体,分别探讨焙烧温度、时间对前驱体4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解率、 MgO物相组成和形貌的影响,探究4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O热分解机制。【结果】在焙烧温度为700℃、时间为3.0 h时,制得平均直径为20.0μm、平均长度为50.0μm、比表面积为76.12 m²/g的介孔棒状MgO晶体;在4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O分解过程中,随着温度升高,结晶水失去,—OH的分离和C—...     

稀土、铝、镁对热镀锌基合金镀层耐蚀性能的影响

为得到耐蚀性较高的多元合金镀层,在Al-Zn,Zn-Mg镀液中加入了Re,Al,Mg元素,获得了7种热镀锌层.通过全浸加速腐蚀试验、盐雾加速腐蚀试验(NSS)和电化学试验(Tafel,EIS),研究了加入元素对热镀锌基合金镀层耐蚀性能的影响,并初步探讨了镀层的耐蚀作用机理.结果表明:Re,Al,Mg均能提高锌基镀层的耐...     

机械镀Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能研究

为了增强机械镀镀层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,以含铝5%(质量分数)的Zn-Al合金粉为原料,在Q235钢材基体表面制备了Zn-Al合金镀层。利用扫描电镜(SEM)表征了合金镀层的截面和断面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了合金镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为;通过中性盐雾腐蚀实验分析了合金镀层的耐蚀性,并采用XRD分析了镀层的盐雾腐蚀产物。结果表明,Zn-Al合金镀层由葫芦状的Zn-Al合金颗粒交错互嵌堆积而成,镀层颗粒之间以类似隼接的连接方式搭接“卡锁”;与机械镀Zn层相比,Zn-Al合金镀层的腐蚀电位正移了209 mV,腐蚀电流密度仅为纯Zn镀层的7.1%左右,极化电阻为纯Zn镀层的14倍;Zn-Al合金镀层的容抗弧半径明显大于纯Zn镀层的弧半径,且Q_dl较纯锌层减小;纯Zn镀层出现白锈和红锈的时间分别为24和362 h,而Zn-Al合金镀层出现白锈和红锈的时间为48和504 h。Zn-Al合金镀层的耐中性盐雾腐蚀性能明显优于纯Zn镀层,合金镀层对电荷转移具有更好的抑制作用,且Zn-Al合金镀层的腐蚀产物结构致密,可增强物理屏蔽功能。     

钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层化学组成与电化学腐蚀行为的研究

通过电化学试验、盐雾加速试验和全浸加速腐蚀试验,在模拟海洋性大气腐蚀环境和工业与重污染大气腐蚀环境条件下,研究了不同化学组成的钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层的腐蚀行为.三种试验方法研究结果表明,该镀层无论在海洋性大气腐蚀环境还是工业和重污染大气腐蚀环境条件下均表现出一致性的优良耐蚀性能;就实际工业生产而言,研究结果认为Zn-Mg合金镁含量控制在1%～2%的范围内是适宜的.     

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析.对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理.结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11.金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和致密的Zn4CO3(OH)6·H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镬层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻.     

钢板锌镁镀层制备及退火工艺对锌镁合金化的影响

钢板表面的锌镁合金镀层可以提高其耐腐蚀性能,而锌镁金属间化合物MgZn2和Mg2Zn11的形成可能是耐腐蚀性能提高的主要因素。本文在镀锌钢板表面采用真空热蒸发镀镁,并由快速退火工艺形成锌镁合金镀层,进而研究退火条件对形成锌镁合金镀层的影响,即通过改变退火温度和时间,得到不同的合金成分,然后通过X射线衍射分析退火条件对合金成分的影响。研究表明,退火温度较低时,不会形成锌镁合金;退火温度越高,形成的锌镁合金相越多,合金化程度越高;退火温度过高会导致铁锌合金相生成。退火时间对合金化也有类似规律。     

SiO2粒径对Ni-Co-SiO2复合镀层性能的影响

长期暴露在海洋环境中的钢质紧固件的腐蚀问题严重影响了海洋工程装备和设施的服役安全性。电镀合金镀层是紧固件常用的防护方法,其中,镍钴合金镀层具有较好的耐蚀性。通过向Ni-Co镀液中添加不同粒径的SiO₂颗粒,利用电沉积技术在45钢基体上制备Ni-Co-SiO₂复合镀层。之后,分析了SiO₂粒径对复合镀层表面形貌和显微结构的影响,评价了复合镀层在3.5%（w）的NaCl溶液中的耐蚀性能,并对复合镀层的显微硬度和摩擦系数进行了测试。结果表明,随着镀液中SiO₂粒径的增大,复合镀层表面的SiO₂分布均匀性先增大后减小,当SiO₂粒径为70 nm时,镀层表面形成较完整的SiO₂膜层。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,掺杂70 nm的SiO₂的复合镀层具有最好的耐蚀性。随着镀液中SiO₂粒径增大,复合镀层的硬度逐渐降低,但其对摩擦系数的影响较小。      

复合结构Ni-P 非晶态镀层在H2S/ CO2环境中的耐腐蚀性能

通过在同一镀液中改变温度、p H 值和施加电流完成化学镀和电镀过程, 在普通碳钢基体上得到电位差高于160 mV 的复合结构的非晶态Ni- P 合金镀层。采用SEM、电化学测试设备及专门的腐蚀环境试验箱, 研究了该复合镀层在H₂S/ CO₂ 腐蚀气氛中的耐腐蚀行为。结果表明: 所制备的复合结构Ni- P 非晶态镀层在H₂S/CO₂腐蚀环境中, 100 h 后镀层表面出现均匀的硫化物腐蚀膜, 300 h 后镀层表面出现腐蚀裂纹, 并沿着与基体表面平行的方向扩展、剥离, 在电镀层剥离处磷元素的相对含量增加。所制备的12μm 厚的复合叠加结构Ni- P 非晶态镀层的耐腐蚀性能优于25μm 厚的普通化学Ni-P 非晶态合金镀层。      

活性炭模板法制备锡酸锌掺杂磷化合物及表征

选用磷酸活化后的活性炭为模板,NaSnO₃·3H₂O、ZnSO₄·7H₂O为原料,通过生物质模板法制备了锡酸锌掺杂磷(Zn₂SnO₄/P)化合物。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸脱附等温线对制备的Zn₂SnO₄/P的结构、形貌进行表征。结果表明:Zn₂SnO₄/P为尖晶石结构,其形貌基本上和活性炭相匹配。其比表面积、孔体积和平均孔径分别为87m²/g、0.20cm³/g和9.0nm。     

锌镁镀层在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

Zn-Mg合金镀层比传统的Zn镀层具有更高的耐腐蚀性能.以十八烷基二甲基苄基氯化铵和聚乙二醇作添加剂,在硫酸盐溶液中制备出Zn-Mg合金镀层,运用SEM,XRD,电化学阻抗谱等方法研究了其在3.5%NaCl 溶液中的腐蚀行为.结果表明:在2种添加剂的协同作用下可获得含0.35%Mg的Zn-Mg合金镀层;腐蚀初期,Mg的...     

Zr微合金化对稀土镁合金微观结构和力学性能影响的电子显微学研究

微量Zr的添加不仅能够细化镁合金的晶粒,改善铸造性能,还会影响镁合金在热处理过程中微观结构的演变。利用多种电子显微学技术系统研究了Zr微合金化影响Mg-Zn-Nd镁合金力学性能和微观结构演变的机理。研究表明,含有微量Zr的Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr镁合金经798 K固溶处理后,大量纳米Zn-Zr相的析出显著提升了该合金的显微硬度。在系列微束电子衍射分析的基础上,结合多方向原子分辨率结构和成分分析,确定了这些纳米Zn-Zr相为简单四方结构的Zn₂Zr₃相(空间群：P4₂/mnm,a=b=0.761 nm,c=0.682 nm),并重构出其原子构型。此外,研究结果还表明固溶处理过程中形成的纳米尺寸Zn₂Zr₃相,降低了基体中Zn元素的含量,显著提升了强化效果较好的柱面析出相β₁-Mg₃Nd的比例,进而提高了合金峰时效后的强度。研究结果丰富了Zr影响镁合金微观结构和力学性能机理的研究。     

溶胶-凝胶法工艺参数对铜锌锡硫薄膜质量及性能影响研究

以乙酸铜(Cu（CH₃COO）₂·H₂O)、乙酸锌(Zn（CH₃COO）₂·H₂O)、氯化亚锡（SnCl₂·2H₂O）、硫脲（CH₄N₂S）为原料,按一定配比制得前驱体溶液,以三乙醇胺(C₆H₁₅NO₃)、乙醇胺（C₂H₇NO）为稳定剂采用溶胶-凝胶法旋涂制备铜锌锡硫（Cu₂ZnSnS₄）薄膜。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线能谱分析（EDS）、紫外-可见-近红外分光光度计表征手段对薄膜的表面形貌、物相结构、成分组成和光学性能等进行分析。研究烧结温度、旋涂转速、稳定剂加入等工艺参数对铜锌锡硫（CZTS）薄膜的形貌、物相结构及光学性能的影响规律。结果表明,前驱体溶液浓度为0.2 mol/L,旋涂速度...     

酸雨对混凝土表层结构的侵蚀机理

混凝土表层结构是影响酸雨环境下材料耐久性能和钢筋保护层作用的重要环节,然而,目前关于酸雨对混凝土表层结构的侵蚀机理方面的研究还较为缺乏。通过测试模拟酸雨侵蚀条件下混凝土的累积酸消耗、中性化深度、质量、强度等性能的变化规律,结合XRD、SEM等微观测试手段和理论分析,研究了混凝土表层结构受酸雨作用的腐蚀机理。结果表明,混凝土表层结构的孔隙率较大且硬化水泥浆体含量较高,使得酸雨在其中的侵蚀速度较快,导致水泥石中的Ca(OH)₂一部分发生溶解,一部分反应生成CaSO₄·2H₂O;水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石分解成CaSO₄·2H₂O、Al₂O₃·nH₂O和CaSO₄·2H₂O,其中Al₂O₃·nH₂O进一步与H⁺反应而溶解。砂率的增加和聚丙烯纤维的掺入改善了混凝土表层结构,显著提高了混凝...     

不同锰含量热浸镀铝锰合金层扩散退火后的抗划擦性能

目前,有关钢材表面热浸镀铝层中添加锰元素及扩散退火处理对镀层组织、结构及性能的影响研究很少。采用热浸镀工艺在Q235钢表面制备纯铝及Al-2%Mn,Al-9%Mn,Al-13%Mn铝锰合金镀层,并进行扩散退火处理。通过XRD、SEM及EDS等分析了扩散退火后镀层的组织结构和表面形貌,用划痕法测试了各镀层的抗划擦性能。结果表明:经扩散退火后,4种镀层都出现了Fe₄Al₁₃相,其中铝锰合金镀层中出现多种铝锰金属化合物,如Al₈Mn₅,MnAl₆,Mn₃Al₁₀;铝锰镀层的抗划擦性能约为纯铝镀层的1.5倍,Mn元素的加入使合金镀层的抗划擦性能有显著提高。     

胆酸钴凝胶超分子自模板法制备一维纳米α-Co(OH)2及其电化学电容行为

以Co(NO₃)₂•6H₂O和胆酸钠溶液混合制备了超分子自组装凝胶纳米纤维, 以此凝胶纳米纤维为自模板, NH₃•H₂O为沉淀剂, 在温和条件下制备了纳米α-Co(OH)₂。X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)测试表征了其组成和微观结构。实验结果表明所得材料为纯相一维纳米纤维交错形成疏松网状结构的α-Co(OH)₂, 其直径在100~200 nm之间。用循环伏安和恒电流充放电等测试方法对α-Co(OH)₂电化学电容行为进行了研究, 结果表明: 所得α-Co(OH)₂在6 mol/L KOH溶液中, 0~0.5 V(vs Hg/HgO)电位范围内, 电流密度为1 A/g时, 其单电极比容量达到1200 F/g, 经过800周循环, 比容量稳定保持在初始容量的75%。其独特的纳米结构使其易于浸入电解液, 具有快速的电化学响应特性, 提高了电极材料的有效利用率, 这种自模板法为制备纳米电容器电极材料提供了简易的途径。     

钢丝单镀Galfan合金耐蚀性能研究

为了研究Galfan合金的耐腐蚀机理,通过盐雾试验研究了Galfan合金和纯Zn镀层的耐腐蚀性能,运用扫描电镜和能谱仪对镀层的组织成分进行分析,并相互比较,探讨了Galfan合金具有良好耐蚀性的原因.试验结果表明:Galfan合金钢丝镀层的腐蚀速率约为镀锌钢丝的2/5～5/7;Galfan合金的腐蚀性能主要受共晶结构和添加元素(Al、RE)的影响.