一种搪瓷复合管的制造方法及耐蚀性检测

在管道防腐蚀方面,搪瓷等无机涂层相对于有机涂层具有更优良的耐腐蚀性、耐热冷性和抗老化性。但搪瓷釉料熔点高,成型条件要求高,使搪瓷复合管加工难度增大,在涂搪过程中存在涂覆不均匀、加工长度受限制等问题。为解决这一问题,在传统涂搪工艺基础上,研制了自动化程度高的涂搪工艺设备,改进了涂搪工艺方法,开发了一种搪瓷复合管的制造方法。对生产的搪瓷复合管进行耐蚀检测的结果表明,按该方法制造的管线具有良好的涂层结合性能、油气介质适用性能和耐腐蚀性能。     

磷化镍表面电化学机理和调控研究取得进展

<正>磷化镍(Ni₂P)具有较高的硬度以及优异的耐腐蚀性、耐磨性和高温稳定性,常用于防腐涂层和抗摩擦涂层材料。除了这些优异的结构材料特性,它还具有良好的导电性和优异的催化活性,因而可用来制备稳定服役的电化学电极,在清洁能源和催化领域应用广泛。通过合金化和掺杂等化学手段,可以对Ni₂P表面电化学的反应机理和活性实现有效调控。而合金化和掺杂对Ni₂P表面的化学状态、稳定性和表面电化学反应的微观调控机制缺乏系统且精确的理解,这对各类Ni₂P基电极/涂层体系的优化设计和有效利用具有重要的指导意义。     

AZ31镁合金疏水性TiO_2陶瓷涂层的制备及其性能研究

镁合金由于易腐蚀限制了其应用领域。通过等离子体电解氧化(PEO)技术在镁合金表面制备TiO_2陶瓷涂层,从而提高镁合金的耐腐蚀性。对PEO过程放电特性及等离子体场活性物种成分进行分析。利用XPS、XRD、SEM、Tafel等方法分别研究了TiO_2陶瓷涂层的元素分布、组成、表面形貌及耐腐蚀性能等,并对PEO涂层的表面接触角进行测试。结果表明:制得的防腐涂层为锐钛矿Ti O2陶瓷涂层,涂层耐腐蚀电流提高了7个数量级,涂层表面接触角为112.4°,呈现疏水特性,这更有利于提升镁合金的耐腐蚀性。     

化学气相沉积法制备Cr_2O_3涂层及其性能研究

采用化学气相沉积法在铝合金表面制备Cr2O3陶瓷涂层,通过SEM、XRD、电化学极化曲线对涂层的形貌、成分、耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,Cr O3在260℃时转化成了中间产物Cr8O21,以气态化合物的形式沉积于铝合金表面。经520℃热处理后可制得Cr2O3涂层。化学气相沉积法有效地提高了铝合金的硬度和耐腐蚀性。     

选钛尾矿制备钒钛搪瓷及性能研究

目的研究攀枝花选钛尾矿制备出钒钛搪瓷的表面形貌、密着性能及在质量分数为30%H_2SO_4溶液中的耐酸腐蚀性能。方法将选钛尾矿煅烧或制备成V_2O_5助剂后,分别加入到搪瓷原料中,经熔融淬化,制备出搪瓷釉料,釉料制浆涂覆在脱碳热处理后的Q235碳钢表面,经850℃搪烧制备出钒钛搪瓷涂层,并通过XRD、SEM及EDS研究其涂层的表面形貌、密着性能及耐酸性能。结果在搪瓷原料中直接加入煅烧选钛尾矿的质量分数高于8.4%时,制备出的搪瓷涂层表面存在明显的气泡,瓷釉面不细腻、光泽度低、耐酸性能不足,而在搪瓷釉料中添加V_2O_5质量分数为3.5%~5%的助剂时,制备的搪瓷涂层密着性能、釉面光泽度及化学耐酸性能显著提高。结论将选钛尾矿制成V_2O_5助剂添加釉料中制备的搪瓷涂层界面易形成Fe-V过渡层,利于提高搪瓷的密着性能。在酸溶液中,瓷釉面形成含有SiO_2的保护膜,进一步阻止被酸腐蚀,提高了耐酸性能。     

原位析出纳米氟化钙晶体的搪瓷涂层自润滑行为研究

目的 调控析出氟化钙晶体,赋予搪瓷涂层常温自润滑性能。方法 采用球磨和熔融2种方式向作为空白对照组的搪瓷配方中加入质量分数为3.5%的CaF2,制备出3种喷涂于304不锈钢上的搪瓷涂层。通过摩擦磨损实验、软化点测定和维氏硬度测定实验,分别评价搪瓷涂层的摩擦磨损性能、热性能和力学性能,并通过扫描电镜分析搪瓷的晶化情况和磨痕形貌,用电子探针显微分析仪分析磨痕表面的元素分布,探讨润滑机理。结果 采用球磨法加入CaF2制备的搪瓷基复合涂层中,CaF2颗粒的粒径较大且分布不均;在熔炼搪瓷时即加入CaF2颗粒,该氟化物可参与到搪瓷网络结构中,并在搪瓷涂层烧制时原位析出平均粒径为132 nm、大小均匀且弥散分布的纳米级CaF2晶体。结果显示,熔融添加质量分数为3.5%的CaF2,使得搪瓷涂层的摩擦因数由0.57降至0.37,磨损率也降低了2个数量级,而球磨添加质量分数为3.5%CaF2的搪瓷涂层的摩擦因数稍有降低,但磨损率基本无变化。熔融添加氟化物的搪瓷涂层,原位析出了纳米级CaF2晶体,诱使摩擦表面形成了润滑层。结论 CaF2的加入可在一定程度上提高搪瓷涂层在常温条件下的耐磨性和润滑性,当CaF2为原位析出的纳米级晶体时具备优异的减摩润滑效果。     

耐腐蚀氧化石墨烯复合涂层的研究进展

腐蚀问题会影响金属材料的安全性和耐久性,是造成工程装备和设施失效及破坏的主要原因,严重损害了经济发展和人身安全。涂层是最有效和经济的防腐措施,随着对涂层性能的要求越来越高,复合涂层材料受到科研工作者的广泛关注。石墨烯具有高导电率、高硬度和优异的阻隔性等性能,但同时具有疏水性和易团聚的特点。氧化石墨烯的结构与石墨烯相似,高长径比能够提供有效的阻隔性能,表面丰富的含氧基团为化学改性提供了反应位点,从而实现在基体中均匀分散的目的,是一种可用于增强涂层防腐能力的理想碳材料。首先介绍了氧化石墨烯的制备和化学改性方法,并且对比了不同化学改性方法的优缺点以及作用机制。然后分类阐述了氧化石墨烯复合防腐涂层的研究现状,探讨了氧化石墨烯含量、分散性和制备条件等因素对复合涂层的影响。最后从不同方面(制备工艺、分散技术、防腐机制和工程应用)分析了氧化石墨烯涂层存在的主要问题,并展望了氧化石墨烯涂层的发展方向。     

NUKOTE聚脲涂层在管道外防腐上的应用

NUKOTE(纽科)聚脲涂层是由专用的端胺基聚醚、异氰酸酯预聚体和胺扩展链在特制设备内反应成中间产物，然后喷涂成型。它是一种绿色涂层，具有韧性好、寿命长、一体无缝的耐腐蚀性和防水性。本文阐述了纽科聚脲涂层的基本概念和基本特性，涂敷工艺和涂敷技术。通过与其它防腐涂层对比，对聚脲防腐涂层给予肯定。阐明了聚脲涂层作为新的防腐涂层，从涂层性能、施工方法、现场补口等方面都具有广阔的发展前景。     

AZ91D镁合金复合涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用微弧氧化和化学镀镍在AZ91D镁合金表面制备了复合涂层,采用动电位极化曲线测试和电化学阻抗测试等方法研究微弧氧化和化学镀镍复合涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,复合涂层使基体镁合金的腐蚀电位提高了1.339V,自腐蚀电流密度降低为基体的1/10;在浸泡初期和中期,复合涂层通过阻碍腐蚀介质向基体的传质和腐蚀产物的输运提高了镁合金的耐腐蚀性,经270h的浸泡,复合涂层完全失效。     

在钢质零件上建立涂层的中温化学气相沉积法

中温化学气相沉积(以下简称MT—CVD)处理是由瑞士Berna公司的Bernex分公司改进的一种很有发展前途的新型化学气相沉积方法,这种方法是将耐磨的钛的碳、氮化合物Ti(C·N)涂覆在工件和工具表面上。本文就不同温度下涂层的沉积速率和涂层组织、结构、形态、成分、残余应力,耐磨性、耐腐蚀性的差别,对MT—CVD法和常规的高温化学气相沉积(以下简称HT—CVD)法所获得的涂层的各种性能进行了对比。     

自修复金属搪瓷高温防护涂层

搪瓷涂层作为一种惰性涂层,能与大多数金属零部件相容并提供优异的腐蚀防护效果。但搪瓷的高温软化及本征脆性限制了其在高温以及热冲击等苛刻环境下的服役。总结了国内外解决搪瓷涂层烧结温度与服役温度相矛盾、涂层热循环时易剥落等问题的最新进展:首先介绍了通过复合陶瓷颗粒以及对搪瓷/陶瓷界面反应的调控,实现提高涂层使用温度的同时不改变其熔炼和烧结温度的方法体系;接着分析了影响搪瓷涂层抗热震剥落性能的因素(包括搪瓷釉热膨胀系数、涂层/基体界面结合、搪瓷釉力学性能等)。基于搪瓷的硅氧网络基本结构,从热物理性能以及力学性能角度改性等方案仅能在有限范围内提高其抗热震剥落能力的现实,最后提出了发展自修复金属搪瓷高温防护涂层,从根本上解决搪瓷开裂与剥落的问题。     

石墨烯界膜剂在汽车防腐领域的推广应用

目的选用一种新型环保的金属防腐前处理新材料来代替目前所用的磷化液、钝化液等非环保界膜剂及稳定性差、耐腐蚀性不良的硅烷膜和陶瓷膜产品。方法鉴于石墨烯界膜剂是利用环境友好型的植酸(环己六醇磷酸酯)基化合物易于在金属表面自组装成膜的特点,经改性处理后,再辅以适当的催化剂、钝化剂等助剂以及改性石墨烯纳米添加剂,开发出的新一代绿色环保、价格低廉、操作简便、性能优异的革命性材料,以重卡金属零部件为基底进行石墨烯界膜剂成膜处理,考察了膜层的形貌、硬度、厚度及耐蚀性,并与前期处理的陶瓷膜、磷化膜比对。结果该产品成膜均匀、结合力好,使外涂层在金属耐蚀性、抗老化、抗冲击性等技术指标方面均达到或优于磷化膜、硅烷膜和陶瓷膜产品,且不会形成沉淀和废渣。结论该石墨烯界膜剂性能优异并且绿色环保,值得推广应用。     

石墨烯基防腐涂层研究进展

自石墨烯发现以来,其优异的导电性、力学性能、热导性、光学性能等吸引了研究学者的广泛关注。此外,石墨烯稳定的sp2杂化结构使其自身具有良好的化学惰性、抗氧化能力和抗渗透性,被认为是一种理想的防腐材料,在金属材料的防腐领域具有非常大的应用前景。基于此,综述了石墨烯防护薄膜和石墨烯/有机涂层在金属腐蚀防护领域的研究进展,并从分散角度阐述了石墨烯的功能化对有机涂层防腐性能的影响;同时归纳了石墨烯的高导电性对有机涂层防护性能的影响以及防护机理。最后展望了石墨烯薄膜和石墨烯有机涂层在金属腐蚀防护应用方面面临的一系列难题以及发展方向。     

质子交换膜燃料电池双极板防护涂层研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为第4代发电技术,具有结构紧凑、体积小、能量密度高、效率高、启动快、低温运行以及零排放的绝对优势,被认为是现阶段理想的清洁能源之一,是未来新能源汽车理想的供能部件,受到各国学者的广泛关注。双极板作为PEMFC重要的组成部件之一,不仅能够将单电池串联、并联或是混合联结形成电池堆,起到支撑作用,还能够隔绝阴极、阳极的反应气体,排出电池堆反应产生的热量和水,对PEMFC电池堆的性能至关重要。合适的双极板材料要具有优异的导电性和耐腐蚀性,已成为PEMFC研究领域的一个热点。简述了PEMFC的工作原理以及近年来石墨双极板、金属双极板以及复合双极板的研究情况,指出了PEMFC在工作条件下对金属双极板的性能要求及改性难题。着重对不锈钢双极板的表面涂层改性进行了研究,列举了碳基涂层、金属及其化合物涂层、导电高分子聚合物涂层、疏水涂层等一系列涂层的研究进展和性能,分析对比了它们在PEMFC双极板表面改性中的优缺点。分析结果表明,过渡金属碳、氮化物以及碳/陶瓷复合涂层具有良好的导电性和耐蚀性且成本较低,是当前以及未来的研究热点,同时如何增强涂层与基体的结合力,也是今后双极...     

Effect of an Enamel Coating on the Oxidation and Hot Corrosion Behavior of an HVOF-Sprayed Co–Ni–Cr–Al–Y Coating

The oxidation and hot-corrosion behavior of a Co–Ni–Cr–Al–Y coating produced by high-velocity oxygen fuel (HVOF) with and without an enamel coating were investigated in air at 900°C and in molten 75 wt.% NaCl+25 wt.% Na₂SO₄ at 850°C. The results show that the enamel coating possesses excellent hot corrosion resistance in the molten salt, in comparison with the HVOF-sprayed Co–Ni–Cr–Al–Y coating alone. In the hot-corrosion test, breakaway corrosion did not occur on the samples with the enamel coating and the composition of the enamel did not significantly change. The oxidation resistance of the Co–Ni–Cr–Al–Y coating, which had good adhesion, was also improved by the enamel coating.     

热喷涂金属基防滑耐磨涂层的研究进展

采用热喷涂技术制备的金属基防滑涂层能有效增强材料表面间的摩擦阻力,同时在耐磨及防腐等方面表现出良好的性能,在工业生产、海洋平台及船舶甲板等领域有广泛应用。相对于高分子防滑涂层,金属基涂层具有使用寿命长、摩擦系数稳定、不使用有毒溶剂等优点。首先介绍了金属基防滑涂层的防滑原理、制备工艺及特点,分别阐述了四类金属基(Al基、Fe基、NiCr基和Co基)防滑涂层的研究现状及其应用背景,分析喷涂工艺参数、粉末参数、服役环境等因素对涂层摩擦学行为的影响规律。作为防滑涂层,Al基涂层具有良好的耐腐蚀性能且价格相对低廉;Fe基、NiCr基均表现出较好的抗高温磨损性能及耐蚀性能,但Fe基非晶涂层成本偏高;Co基涂层的低温耐磨性较优越。在实际应用中需要根据服役条件选择防滑材料,再根据材料本身特性选取相应的喷涂工艺。最后提出新型防滑材料、涂层制备技术及先进表征技术应是今后金属基防滑涂层的重点研究方向。     

镁合金表面改性技术研究现状及进展

镁合金有高的比强度,使其成为汽车、航空等工业今后减重的选用材料;它有良好的抗电磁信号干扰、吸震（阻尼）性能和环境友好性等,使其在电子工业领域应用潜力巨大。但镁合金缺乏自医的、自然钝化的表面膜,使其在使用过程中易腐蚀,尤其在潮湿空气、海水、各种有机酸及其盐、无机酸等环境中其耐蚀性差。目前,在镁合金表面改性方面采用的方法不外乎表面涂层技术,以保护镁合金基体不与外部环境接触。本文结合作者在镁合金表面扩渗合金化方面所做的研究工作以及金属镀层、阳极氧化法和高能束技术处理等在镁合金表面改性方面的应用研究现状,对镁合金表面改性技术作综合评述。     

金属有机框架材料在防腐涂层中的应用进展EI北大核心CSCD

金属有机框架材料是由金属离子和有机配体自组装而成的多孔配位聚合物,具有大比表面积、结构功能可调、高孔隙率、高表面活性等优势,金属有机框架材料在金属防腐领域表现出巨大的应用潜力,然而还少有相关的研究综述,有必要对目前金属有机框架材料在金属表面防腐涂层领域的研究成果进行综述。系统总结近年来该领域的相关研究成果,以金属有机框架材料的自身特性和防腐机理为出发点,分类概述金属有机框架材料功能性填料在防腐涂层中的应用以及防腐转化膜材料的最新研究。相关研究结果表明:金属有机框架材料作防腐涂层的功能性填料或防腐转化膜能极大增强对金属的防腐保护,金属有机框架材料功能性填料可改善涂层的致密度与相容性,作为理想容器负载活性剂实现了涂层的自修复、腐蚀自预警等功能性;另外,直接在金属表面制备金属有机框架材料防腐转化膜实现了涂层的主动防护(物理阻隔效应)和被动防护(响应释放缓蚀剂),将金属有机框架材料应用在防腐涂层中增强了对金属的防护性能,延长了金属基体的使用寿命。讨论了金属有机框架材料在应用过程中存在的问题并提出可行的解决途径,对金属有机框架材料在金属防腐涂层领域的应用前景和发展方向进行展望。     

NiAl/NiCoCrAlY/8YSZ复合喷涂层的微观结构与性能研究

目的提高金属/陶瓷隔热涂层体系在海洋环境下的耐腐蚀性能。方法利用冷喷涂方法制备NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层,与等离子喷涂制备的8YSZ陶瓷层构成适用于海洋环境的多层结构耐蚀隔热涂层体系。利用FE-SEM分别观察喷涂态粘结层和陶瓷层的表面、横截面形貌,通过EDS分析涂层元素分布;利用XRD分析表征涂层的物相组成;借助万能材料试验机,采用拉伸法测试涂层结合强度;利用热循环试验和焰流冲刷试验测试涂层的耐高温性能。结果微观分析表明,冷喷涂制备的NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层形貌致密,涂层材料未发生明显氧化,颗粒变形程度不一,粘结层与基体间的结合强度约为18.4 MPa,粘结层与8YSZ陶瓷层界面结合紧密。陶瓷层物相结构和成分稳定,涂层经12次热震循环和1000个周期的高温焰流冲击后,表面未出现开裂、起皮和脱落。结论采用冷喷涂法和等离子喷涂法联合制备的耐蚀隔热复合涂层体系具备良好的耐热性和耐腐蚀性。冷喷涂制备的金属涂层结构致密,孔隙率低,与陶瓷层结合良好,能够有效提高涂层体系在腐蚀性环境中的耐蚀性能。NiAl复合涂层可以缓解Ni CoCrAlY粘结层和铝合金基材间的热匹配问题,增强涂层的结合性能。     

抗氧化耐氯腐蚀电弧喷涂铁基粉芯线材

采用304L不锈钢带包覆铬、镍、钼、铝、稀土等金属粉末制备粉芯丝材,使用电弧喷涂方法制备涂层,研究了合金元素成分对涂层抗高温氧化性能和抗氯腐蚀性能的影响,并与传统的Ni-Cr-Ti涂层(PS45)的性能进行了对比。结果表明,Cr元素的抗氧化性能要好于Ni元素,在氯腐蚀环境下,Ni元素的耐腐蚀性能比Cr元素更为优异,添加适当数量的Al元素、Mo元素对耐氯腐蚀性能有一定的促进作用。所研制的LJ-1铁基涂层在650℃温度下具有良好的抗高温氧化性能和耐氯腐蚀的性能,其抗氧化性能和耐氯腐蚀性能分别是Ni-Cr-Ti涂层(PS45)的0.74倍和0.67倍,但涂层成本大幅度降低,性价比提高。