类金刚石薄膜在腐蚀介质中的摩擦磨损行为研究

目的 在304不锈钢表面制备DLC薄膜,并探究其在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中的摩擦磨损行为。方法 通过非平衡磁控溅射设备（UPD650）制备DLC薄膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪,对DLC薄膜的微观结构及磨斑、磨痕进行表征。使用划痕仪和纳米压痕仪,分别测试DLC薄膜的结合力、硬度和弹性模量。使用接触角测量仪测试1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水在304不锈钢和DLC薄膜表面的润湿角。采用CSM摩擦试验机研究304不锈钢和DLC薄膜的摩擦磨损行为。利用动电位极化评价304不锈钢和DLC薄膜的耐腐蚀性能。结果 304不锈钢表面制备的薄膜厚度约1.95 μm,结合力为37 N左右,硬度和弹性模量分别约为14.7 GPa和191.1 GPa。DLC薄膜在1 mol/L NaOH溶液中的摩擦系数高达0.18,而在3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水中的摩擦系数低至0.05左右。在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中,DLC薄膜的磨损率比304不锈钢的小2、3个数量级。极化测试结果显示,DLC薄膜在不同介质中的腐蚀电流密度顺序为1 mol/L H2SO4<3.5%NaCl<1 mol/L NaOH。结论 沉积的DLC薄膜具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够很好地改善304不锈钢在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中的摩擦磨损性能。     

等离子喷涂工艺对锅炉管束用Fe 基非晶涂层组织结构和耐蚀性能的影响

目的研究等离子喷涂功率和喷涂时间对锅炉管束用Fe基非晶涂层的相组成、微观组织结构及涂层耐蚀性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜和三电极电化学研究进行分析。结果涂层主要由非晶相组成,表面较为平整致密;随着喷涂功率和喷涂时间的增加,涂层非晶相含量降低,孔隙率降低,致密性升高。非晶涂层在0.5mol/L H2SO4溶液和在3.5%(质量分数)NaCl溶液中均表现出良好的钝化作用,在0.5mol/L H2SO4溶液中钝化区较宽,在3.5%NaCl溶液中自腐蚀电流密度较低。随喷涂功率和时间的增加,阳极极化曲线钝化区加宽,电流密度降低。结论喷涂功率升高会导致涂层孔隙率下降,喷涂时间增加则致使涂层厚度增加,腐蚀介质渗透到基体的表面路径和阻力增加,从而可以进一步改善Fe基非晶涂层的耐蚀性能。     

煤油流量对HVOF铁基非晶涂层组织与性能的影响

以工业原材料制备的FeCoCrMoCBY非晶粉末为喷涂材料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备铁基非晶合金涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度计等测试方法,探讨煤油流量对涂层显微组织、微观结构及显微硬度的影响,并分析涂层与316 L不锈钢在1 mol/L HCl溶液中的动态极化特征。结果表明:涂层与基体结合良好,呈现典型的层状结构,非晶含量高,表现出比316 L不锈钢更高的耐腐蚀性能。其它参数一定时,煤油流量越高,涂层致密度越高,非晶含量先增多后减少,显微硬度先增大后减小;当氧气流量为50 m~3/L,煤油流量为26 L/h时,涂层非晶含量最高,为99.4%,孔隙率为1.51%,自腐蚀电流密度低,为5.62×10~(-6) A/cm~2,自腐蚀电位为-0.36 V,耐腐蚀性能表现最佳。     

超音速火焰喷涂FeCrSiBMn非晶/纳米晶涂层的长期腐蚀行为（英文）

采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备FeCrSiBMn非晶纳米晶涂层,涂层厚度为700μm,孔隙率为0.65%。利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试研究FeCrSiBMn涂层和对比样镀铬层在3.5%溶液中的长期腐蚀行为。结果表明,与镀铬层相比,FeCrSiBMn涂层具有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度。FeCrSiBMn涂层的孔隙电阻(Rp)和电荷转移电阻(Rct)比镀铬层的高。此外,在Na Cl溶液中浸泡28 d后,FeCrSiBMn涂层表面仅观察到微小的孔隙。FeCrSiBMn涂层与镀铬层相比具有优异的耐腐蚀性能。这主要与FeCrSiBMn涂层致密的结构,较低的孔隙率及非晶相的存在有关。     

NiCrBSi超音速火焰喷涂层在水溶液中的腐蚀行为

采用高速氧燃料火焰喷涂(HVOF)方法在普通碳钢表面制备了镍基合金涂层，对其组织结构进行了观察，并利用电化学方法对其在水溶液中的腐蚀行为进行研究，探讨HVOF涂层应用于水介质环境中的可能性．试验结果表明：NiCrBSi喷涂层在1mol／L NaOH溶液中表面能够形成致密钝化膜，耐碱腐蚀的性能最好．涂层在酸性溶液中的腐蚀速度大于在中性3．5％NaCl溶液中的腐蚀速度。利用冰醋酸将3．5％NaCl溶液的pH值调整到3，可以提高实验结果的重现性。酸性溶液中，只要被测试表面处于活性溶解状态，腐蚀试验重现性都能满足要求。另外，缺陷越少涂层的耐蚀性越好，减少涂层中的孔隙等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键。     

超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能及机理

采用超音速火焰喷涂(high velocity oxy-fuel,HVOF)技术在Q235钢基体上制备了Cr3C2-Ni Cr涂层,借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法分析了涂层的相组成和微观组织,研究涂层与镀铬层在质量分数为3.5%Na Cl溶液中的腐蚀性能.结果表明,涂层主要由Cr3C2,Cr7C3和Ni Cr等相组成,涂层的致密度高,层状结构明显,含少量孔隙.阻抗谱曲线表明,Cr3C2-Ni Cr涂层对基体的保护作用良好,在Na Cl溶液中浸泡时间40 d后,极化电阻为2.8 kΩ,而镀铬层失效严重,极化电阻为300Ω.极化曲线表明,Cr3C2-Ni Cr涂层在浸泡周期内腐蚀电位平稳,腐蚀电流缓慢增加.镀铬层的腐蚀电位下降较快,腐蚀速率成倍增加.孔洞是影响Cr3C2-Ni Cr涂层耐蚀性的重要原因,影响镀铬层耐蚀性的主要原因是裂纹.     

电弧喷涂/热扩渗复合工艺改善镁合金耐蚀性能研究

在AZ91D合金表面制备电弧喷涂铝涂层;并在N_2环境下对合金铝涂层表面进行固态扩渗锌处理。利用扫描电镜、能谱分析、浸泡试验等研究手段对喷涂铝涂层及电弧喷涂/扩散锌粉复合涂层形貌、元素分布、相结构及耐腐蚀性能进行研究,并对复合涂层改善基体耐腐蚀性的机理进行分析与讨论。结果表明:AZ91D镁合金铝涂层表面经固态扩渗锌处理后,获得了均匀致密的复合涂层,铝涂层与锌层之间形成了明显的互扩散层,扩散层由外侧的亮白色区和内侧灰褐色区组成;试样在3.5%NaCl溶液中进行浸泡试验表现出了良好的耐腐蚀性能。     

非晶合金纤维耐腐蚀性能研究

非晶合金纤维在0.5mol/L H2SO4和0.1mol/L HCl溶液中均能发生自发钝化,且钝化区宽、维钝电流密度低。在0.5mol/L H2SO4溶液中钝化区宽度为1 336mV,维钝电流密度为3.4×10-6 A·cm-2;在0.1mol/L HCl溶液中钝化区宽度为1 407mV,维钝电流密度为1.3×10-6 A·cm-2。比较非晶合金纤维和不锈钢纤维2种混凝土增强材料的耐腐蚀性能,非晶合金纤维的耐腐蚀性要优于不锈钢纤维,非晶合金纤维优良的耐腐蚀性能源于表面形成一层致密而稳定的钝化膜。     

化学镀Ni-Fe-P和Ni-Fe-P-B合金的耐蚀性研究

利用失重法和电化学测试法,对比研究以铝合金为基体化学镀Ni-Fe-P和Ni-Fe-P-B合金的耐蚀性.结果表明:这两种镀层浸泡在3.5%NaCl和10%NaOH溶液中均比浸泡在0.1mol/L H2SO4和1mol/L HCl中有更好的耐蚀性.另外,在3.5%NaCl和10%NaOH溶液中,Ni-Fe-P-B镀层合金比Ni-Fe-P有更好的耐蚀性;但是在0.1mol/L H2SO4和1mol/L HCl溶液中,Ni-Fe-P镀层合金却比Ni-Fe-P-B有更好的耐蚀性;     

铁基非晶基涂层的HVOF制备及耐腐蚀性能(英文)

以工业原材料制备的铁基非晶合金、镍铬合金、碳化钨颗粒的混合粉末为原材料,采用高速火焰喷涂技术制备铁基非晶基涂层。通过分析铁基非晶基涂层分别在1 mol/L盐酸、氯化钠、硫酸和氢氧化钠溶液中的动态极化特性,研究其腐蚀阻抗。采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的腐蚀形貌。结果表明:铁基非晶基涂层具有优良的耐蚀性能,而且在含氯离子溶液中,表现出比304L奥氏体不锈钢更高的腐蚀阻抗。在1 mol/L盐酸溶液中,铁基非晶基涂层的腐蚀电流密度和钝化电流密度分别为132.0μA/cm2和9.0 mA/cm2,在1 mol/L氯化钠溶液中分别为2.5μA/cm2和2.3 mA/cm2,且表现出一个宽的自钝化区间。其优异的耐蚀性能表明铁基非晶基粉末可以作为一种耐腐蚀、耐磨损的工程材料。     

双层辉光等离子制备TiN渗镀层的耐蚀性能

利用双层辉光等离子表面合金化技术,在Q235钢表面直接合成TiN渗镀层,该渗镀层由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成。将TiN渗镀层与Q235钢基体和1Cr18Ni9Ti不锈钢在4%的NaOH溶液、l mol/L H2SO4溶液和3.5%NaCl溶液中分别进行电化学腐蚀对比试验。结果表明:在4%的NaOH溶液中,TiN渗镀层的耐蚀性能比Q235钢提高了26.8倍,与1Cr18Ni9Ti不锈钢相当;在l mol/L H2 S04溶液中,TiN渗镀层耐腐蚀性能比Q235钢提高了10.5倍,比1Crl8Ni9Ti不锈钢提高了1.65倍;在3.5%的NaCl溶液中,TiN渗镀层耐腐蚀性能比Q235钢提高了10.3倍,但比1Crl8Ni9Ti不锈钢稍差。TiN渗镀层耐酸碱性溶液腐蚀性能要比耐盐溶液腐蚀性能强。     

不同掺杂Mo含量对CrMoN薄膜耐腐蚀性能的影响研究

利用多弧离子镀技术,在4Cr13不锈钢表面制备CrN薄膜,并掺杂不同含量的Mo原子,制备CrMoN复合薄膜。用XRD、附着力划痕仪、显微硬度计和电化学测量仪分别检测复合薄膜的相结构、结合力、硬度以及在3.5% NaCl溶液、1 mol?L-1 NaOH溶液和1 mol?L-1 H2SO4溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明;CrMoN复合薄膜形成了以NaCl型面心立方CrN结构为基础的（Cr,Mo）N结构;当Mo含量达到31.08%时,在（311）、(111)方向上出现Mo2N的衍射峰,此时薄膜出现了CrN、(Cr,Mo)N和Mo2N相结构并存的情况。当Mo的原子百分比为7.09% 时,结合力最大为57N,显微硬度达到最大值2962.3 HV;当Mo含量为14.26%时,在H2SO4溶液和NaOH溶液中耐蚀性能最好;当Mo含量为5.15%时,在NaCl溶液中耐蚀性能最好。复合薄膜腐蚀机理主要是局部腐蚀中的小孔腐蚀,缝隙腐蚀和电偶腐蚀也会发生。     

(FeCoNiCr)100-xMnx高熵合金在NaCl和NaOH溶液中的抗腐蚀性能

研究了放电等离子烧结(FeCoNiCr)_100-xMn_x(x=4,8,12,20)高熵合金的组织结构及在NaCl和NaOH溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,(FeCoNiCr)_100-xMn_x合金主要由FCC单相组织和少量BCC相组成。(FeCoNiCr)₈₈Mn₁₂合金在3.5wt%NaCl 溶液中具有最好的耐腐蚀性能。Mn的添加使合金在1 mol NaOH 溶液中耐腐蚀性增强。退火对合金在1 mol NaOH 溶液中抗腐蚀性能影响不大。(FeCoNiCr)_100-xMn_x合金在3.5wt%NaCl溶液和1 mol NaOH溶液中的抗腐蚀性能均优于304S不锈钢。     

Wear and corrosion resistance and electroplating characteristics of electrodeposited Cr–SiC nano-composite coatings

Cr–SiC nanocomposite coatings with various contents of SiC nanoparticles were prepared by electrodeposition in optimized Cr plating bath containing different concentrations of SiC nanoparticles. Direct current electrocodeposition technique was used to deposit chromium layers with and without SiC nanoparticles on mild carbon steel. The effects of current density, stirring rate and concentration of nanoparticles in the plating bath were investigated. Scanning electron microscopy was used to study surface morphology. Energy dispersive analysis technique was used to verify the presence of SiC nanoparticles in the coated layers. The corrosion behaviors of coatings were investigated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods in 0.05 mol/L HCl, 1 mol/L NaOH and 3.5% NaCl (mass fraction), respectively. Microhardness measurements and pin-on-disc tribometer technique were used to investigate the wear behavior of the coatings.     

含稀土HAl77-2铝黄铜的腐蚀行为

通过测定3种不同成分的铝黄铜在NaCl（3.5%）溶液和NaCl（3.5%）＋NH4Cl（0.5 mol/L）溶液中的腐蚀速率、电化学行为分析,以及对腐蚀产物层进行SEM观察和XRD分析,研究了铝黄铜的腐蚀行为。结果表明：添加Ce可以降低铝黄铜在NaCl（3.5%）溶液中极化时的自腐蚀电流密度;含Ce的Cu-Zn-Al-Ni-B-Ce在NaCl（3.5%）溶液中腐蚀后腐蚀产物层表现出最佳的腐蚀形貌和耐腐蚀性能,而添加稀土并不能改善铝黄铜在NaCl（3.5%）＋NH4Cl（0.5 mol/L）溶液中的耐腐蚀性能;联合添加As和Ce的Cu-Zn-Al-Ni-As-B-Ce在这2种介质中的耐腐蚀性能反而下降。     

TC4合金表面微弧氧化膜层耐蚀及摩擦性能研究

利用微弧氧化技术,硅酸钠、磷酸钠溶液体系,在TC4合金表面制备出硬度高、耐磨性好的陶瓷膜层。采用SEM,XRD分析了膜层的形貌特征和成分及相结构。在H2SO4及HCl溶液中的腐蚀研究表明,涂层腐蚀速率是基体的1/9;在3.5%NaCl溶液中进行极化曲线及交流阻抗测试,表明陶瓷膜层自腐蚀电位由基体的-0.29V提高到0.45V,腐蚀电流提高1个数量级,耐蚀性提高1个数量级;耐磨试验研究表明,膜层的摩擦系数为0.39,大于基体的0.28;摩擦40min情况下,膜层耐磨性能很好。     

Effect of NaOH on the Structure and Corrosion Performance of Alumina and Silica PEO Coatings on Aluminum

The effect of NaOH content of electrolyte on the properties of ceramic coatings, produced in silicate solution, was studied. Morphology, chemical analysis, phase composition, and cross-section of the ceramic coatings were investigated by SEM, EDS, XRD, and OM, respectively. The corrosion resistance and corrosion mechanism were also studied using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in a 3.5% NaCl solution. To study the surface roughness, a brightness SEM image analysis method was used. Results suggested that increasing the NaOH concentration of sediment production size causes thickness and coating roughness to decrease. The lowest corrosion rate belonged to the twofold layer coating produced in 10 g/L of NaOH. Other samples, with higher concentrations of NaOH, had reduced porosity, and thus an increase in the corrosion resistance was observed. These coatings mainly consisted of α/γ-Al₂O₃ and amorphous silica.     

Ni-P化学镀层对NdFeB永磁材料耐腐蚀性的改善

测量了不同类型Ni-P化学镀试样和基体的孔隙率,以及在HCl、NaCl和NaOH溶液中的腐蚀速率,比较了不同类型Ni-P化学镀试样在3.5%NaCl溶液中的极化曲线,对比分析了酸性和酸碱复合条件下所得Ni-P镀层的表面形貌。结果表明:化学镀Ni-P合金能显著改善NdFeB永磁体的耐腐蚀性和致密性,且以弱碱性化学镀为底层,酸性化学镀为表层的酸碱复合镀层的致密性和耐腐蚀性最佳,单一酸性镀层的耐腐蚀性又优于碱性镀层。