电场辅助镁铁类水滑石膜的制备及耐蚀性研究

目的在纯镁表面制备镁铁类水滑石膜,提高其在模拟体液中的耐蚀性。方法将纯镁基体在Fe~(2+)/CO_3~(2–)溶液中预处理后,再放入pH为10的碱性溶液中,同时让试样作阳极,施加电流辅助成膜,通过控制电流大小和成膜时间,研究电场对膜层质量的影响规律。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征镁铁类水滑石膜的表面形貌和物相组成,通过电化学实验(极化曲线及交流阻抗)研究膜层的耐腐蚀性能。结果不同电场条件下均在纯镁表面制得镁铁类水滑石膜,随着电流增大,时间延长,膜层质量和耐蚀性呈先提高后下降的变化规律,当电流为50 mA,时间为1 h时,制备的膜层质量和耐蚀性最好。电场环境可有效促进反应的进行,极大地缩短了时间,改善了制备工艺。最佳工艺条件下制备的膜层试样腐蚀电流密度为9.24×10~(-6)A/cm~2,约为纯镁基体(1.09×10~(-4)A/cm~2)的1/10,低频区Z模值约为2410Ω·cm~2,约为基体(668Ω·cm~2)的4倍。结论采用电场辅助工艺,成功在纯镁表面制得镁铁类水滑石膜。通过此工艺可缩短膜层制备的时间,且制备的膜层可有效提高纯镁基体在模拟体液中的耐蚀性。     

超声辅助镁合金镁铝水滑石膜制备及性能

采用超声辅助工艺在AZ91D镁合金表面制得了镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)转化膜,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗(EIS)来评价该转化膜对镁合金的防护作用,研究了超声波对膜层质量的影响规律。结果表明,超声辅助处理工艺能够有效地缩短成膜时间,但长时间处理会使膜层出现局部破裂。超声辅助酸碱浸泡2 h试样(US1+1 h)表面形成了较为连续、致密的水滑石膜,该膜层能明显提高镁基体的自腐蚀电位,并减小其腐蚀电流密度,腐蚀速度约为镁基体的1/20。     

铝合金表面超疏水缓蚀自修复膜的制备及其耐蚀性

先在铝基体上制备了镁铝水滑石膜层和十钒酸根插层水滑石膜层两种类水滑石膜层,再采用全氟辛基三乙氧基硅烷通过气相沉积法对类水滑石膜层进行不同时间的表面改性,制备出超疏水类水滑石膜层.采用扫描电子显微镜、接触角测量仪对膜层的结构和润湿性进行分析,讨论了改性时间对膜层结构和超疏水性能的影响,并且通过电化学测试,短期浸泡试验及盐...     

微弧氧化工艺参数对镁合金表面水滑石复合膜层耐蚀性的影响

目的 通过在微弧氧化膜上原位生长水滑石膜,提高镁合金的耐蚀性.方法 首先分别在硅酸盐、磷酸盐和铝酸盐为主的电解液体系中制备镁合金微弧氧化膜.然后采用水热处理技术,通过加入硝酸铝与硝酸锌的混合溶液,制备微弧氧化/水滑石复合膜层.采用扫描电镜、X射线衍射仪、接触角仪和电化学腐蚀试验,分别研究了微弧氧化及复合膜层的显微形貌、...     

铜基超疏水表面的制备及其耐蚀性研究

以十二硫醇作为疏水剂,采用化学刻蚀和高温氧化在铜基体上构造超疏水表面,以提高铜基体的耐蚀性。结果表明,当化学刻蚀8 min、高温氧化6 h、十二硫醇修饰15 min,基体表面形成了具有足够粗糙度并可以捕获大量空气的网状层叠结构,此时基体表面疏水性最好,水的接触角为165.50°。动电位极化曲线表明,超疏水表面的腐蚀速率明显降低,腐蚀电流密度由7.43×10^-5下降至4.31×10^-6A·cm^-2。电化学阻抗谱表明,超疏水表面的电荷转移电阻明显高于铜基体,说明其具耐蚀性相较于铜基体也得到了提高。与当前制备超疏水表面的方法相比,本方法具有廉价、简单、环保的特点。     

镁合金表面水滑石膜制备及性能研究进展

镁合金具有一系列优异的性能而被应用于许多领域,但在实际环境中镁合金易受到腐蚀,需要对其表面进行防护.水滑石具有酸碱双性、可调控性、记忆效应、层间阴离子可交换性和热稳定性,近年来受到研究者的青睐.基于这些特性研究者开发了使用阴离子交换法和水热法制备不同特性的水滑石膜,通过两步法、电场辅助、超声辅助提升膜层制备效率,水滑石...     

电流密度对ZK60镁合金表面超疏水涂层的制备及耐腐蚀性的影响

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,基于层状双氢氧化物（LDHs）膜在ZK60镁合金表面制备了超疏水（SH）涂层。涂层制备过程中引入电场辅助,研究了工作电流密度对涂层性能的影响。结果表明,工作电流密度显著影响LDHs膜的微观结构,这对SH涂层的疏水性具有重要影响。当工作电流密度为25 mA/cm²时,SH涂层表面呈现均匀的微纳米结构,并表现出超疏水性。超疏水涂层的腐蚀电流密度（I_corr=9×10^-7 A·cm^-2）比ZK60基体的腐蚀电流密度（I_corr=3×10^-5 A·cm^-2）低了2个数量级,表现出优异的耐腐蚀性。     

金属基合金表面超疏水膜的构筑及其耐蚀性的研究进展

超疏水技术是一项新型的腐蚀防护技术,在金属基合金表面构筑超疏水膜能有效地抑制金属和合金材料发生腐蚀。介绍了金属基合金表面超疏水膜的构筑方法,重点分析了超疏水膜对金属合金基体耐蚀性能的影响,最后总结了超疏水技术近年来的发展,及其存在的技术障碍。     

超疏水镁合金制备及其耐腐蚀性研究

研究了2种化学试剂和2种表面改性剂,通过4种不同的组合方式在镁合金表面制备超疏水膜层的简单方法。先分别使用氯化铜和硫酸锌对镁合金进行化学刻蚀,再通过油酸和硬脂酸对其进行表面修饰。改性以后试样的静态接触角均达到150o以上,滚动角在6.5o左右;且试样的超疏水性能保持稳定,在空气中暴露半年之久后,其接触角依然保持在150o以上,变化幅度非常小。对4种不同的超疏水试样进行电化学测试,比较发现采用氯化铜刻蚀后经过硬脂酸自组装得到的超疏水表面拥有最好的耐腐蚀性,其自腐蚀电位达到–1.11 V,相比于镁合金基体提高了0.33 V,且容抗弧直径是基体的6~7倍。     

稳定超疏水镍基涂层的制备及其耐蚀性

目的 在金属表面制备稳定的超疏水镍基涂层,以提升金属的耐蚀性。方法 通过电沉积方法先后在金属表面获得具有微纳结构的多孔镀镍层和聚硅氧烷层。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测定仪、电化学工作站等对涂层的形貌、成分、疏水性和耐蚀性进行表征。结果 乙二醇的添加能够促进电镀镍时阴极氢气的析出,当乙二醇的添加量为50.0～100.0mg/dm³时,形成了均匀相互连接的多孔镍镀层;在水解后的硅氧烷溶液中、-1.5 V电压下沉积3.0 min,可形成具有自清洁性能的超疏水膜层,其表面水接触角达到(159±1)°。在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中,涂层的腐蚀电流密度约为3.6×10^-8A/cm²,与未修饰的镍镀层相比降低了3个数量级;低频阻抗模值|Z|0.01Hz为2.0×10⁶Ω·cm²,与未修饰的镍镀层相比,提升了3个数量级;在磨损实验后,涂层的微纳米结构依旧存在,保持着超疏水能力,其腐蚀电流密度和|Z|0.01 Hz分别为5.3×10...     

镁合金表面碳酸盐复合转化膜的制备及耐蚀性能研究

采用Mn²⁺/HCO₃^-水溶液为处理液,在AZ91D镁合金表面上制得了Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃•4H₂O/MnCO₃复合膜。通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗（EIS）、浸泡试验来评价该转化膜的耐蚀性。结果表明,NaOH溶液的滴加能有效促进碳酸锰的沉积,随着滴加速度的降低,膜层的沉积量逐渐增大,当滴加速度为每隔3 min滴加1 mL时,膜层最为均匀、完整,耐蚀性明显优于镁合金基体,试样的腐蚀速度为9.8×10^-5 A•cm^-2,约为镁合金基体的1/30。     

镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展

镁合金是一种有发展前途的绿色工程金属材料，但其较差的抗腐蚀性能限制了它的大规模应用。对镁合金表面进行超疏水处理，能够极大地提高镁合金的耐腐蚀性能。当超疏水试样浸泡在腐蚀溶液中时，该结构将在腐蚀介质中形成固-气-液界面层，减少镁合金表面与腐蚀介质之间的接触面积，从而降低腐蚀速度。超疏水表面需要满足微纳米结构和低表面能2个必要条件。可以采用二步法或一步法在镁合金表面制备超疏水表面，详细介绍了在镁合金表面构造微纳米结构的方法，包括激光处理、机加工、化学刻蚀、化学镀、电化学沉积、阳极氧化、微弧氧化、水热合成和喷涂等方法。超疏水表面一旦受到机械损伤，微纳米结构无法满足条件，超疏水表面的“气垫效应”消失，腐蚀介质就会直接与微纳米结构接触，因此需要保证构建的微纳米粗糙结构对镁基体具有良好的保护作用并具有自愈功能。通过制备复合涂层，提高下层微纳米结构的自愈合性能，上层涂层的超疏水性与下层涂层的良好物理屏障能力的协同效应可以改善涂层的长久耐腐蚀性能。综述了在镁合金上制备具有良好耐腐蚀性能的复合超疏水表面的方法，并对镁合金超疏水表面防护技术的研究方向进行了展望。     

镁合金表面陶化膜的制备及耐蚀性研究

目的 通过在Zr-Ti基础成膜液中添加适宜的氧化剂,获得均匀致密的陶化膜,提高膜层对AZ80镁合金的保护性.方法 通过盐雾试验和SEM观察的结果,筛选出最佳的成膜液体系.通过测试陶化膜在3.5％NaCl溶液中的极化曲线,选出最佳的成膜液pH和成膜时间.利用XRD和XPS对膜层物相组成进行分析.通过盐雾和电化学试验对膜层...     

镁合金表面镁铝锡类水滑石膜的制备及其耐蚀性

首先在Al~(3+)/Sn~(4+)前处理液中在GZ91K镁合金表面制得前驱体膜,随后在Na_2CO_3后处理液中将前驱体膜转化为镁铝锡类水滑石膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线、交流阻抗和浸泡析氢实验评价该转化膜的耐蚀性。结果表明:前后处理时间对前驱体膜及镁铝锡类水滑石膜的生长产生重要影响;当前处理时间为1 h,后处理时间为24 h时,制备的水滑石膜连续、致密,此时的腐蚀电流密度(8.2×10~(-7)A·cm~(-2))约为基体(119.5×10~(-7)A·cm~(-2))的1/14,提高了镁合金基体的耐蚀性。     

应用BP神经网络研究镁铝水滑石纳米晶制备工艺

采用液相法制备镁铝水滑石纳米试样.选用BP神经网络对镁铝水滑石纳米晶粒的制备工艺进行建模.输入神经元和输出神经元的个数分别由制备水滑石时的工艺参数和预测指标(纳米晶粒大小)来确定.并首先对数据进行标准化和归一化处理.为了克服BP神经网络局部极小值和收敛缓慢缺点,提出改进BP神经网络算法采取改变代价函数;改进权值修改公式,在迭代公式中附加动量项.计算结果表明使用改进BP神经网络模型,对镁铝水滑石纳米晶粒大小有较好的预测能力.     

带锈青铜表面超疏水薄膜的制备及防腐性能研究

目的 研究带Cu2O锈青铜表面超疏水薄膜的制备工艺及其防腐性能。方法 采用直接浸泡法,在带氧化亚铜锈层青铜试片表面制备了超疏水薄膜,通过单因素实验分别考察了正十二硫醇-十四酸混合溶液配比以及浸泡时间对超疏水膜层构建及耐蚀性能的影响,并采用接触角测试、电化学方法及表面分析手段对膜层性质、结构及稳定性进行了评价。结果 正十二硫醇和十四酸的疏水长链成功组装到带Cu2O锈青铜表面。混合溶液含5.0 nmol/L的正十二硫醇和1.0 nmol/L的十四酸,浸泡时间为1 h,是超疏水薄膜的最佳制备条件,此时表面接触角为157.2°,缓蚀效率高达97.21%。同时,电化学阻抗谱结果显示,电荷转移电阻相较于超疏水处理前增大了2个数量级,表明该膜层具有良好的耐蚀性能。该膜层在大气模拟液中浸泡30 d后,缓蚀效率仍有96.56%,说明其稳定性优异。结论 带Cu2O锈青铜表面构建的超疏水薄膜能够有效提高其耐腐蚀性和疏水性。     

纳米晶镁铝水滑石／聚乙烯复合阻燃料的制备

采用共混法制备聚乙烯／镁铝水滑石纳米复合材料。XRD、SEM、TEM和性能测试表明：镁铝水滑石纳米晶体分散在聚乙烯基体中，且有少部分发生插层；阴离子表面活性剂对水滑石的处理效果要优于偶联剂；pH值对处理效果有一定影响；镁铝水滑石阻燃剂填充聚乙烯体系阻燃效果，要优于填充A1（OH）3阻燃剂。     

AZ91D镁合金外加电场下自封孔微弧氧化膜层微观形貌及耐蚀性的研究

微弧氧化技术可以实现对金属表面的高耐蚀、耐磨等改性,传统微弧氧化所得陶瓷膜具有多孔结构,影响了其耐蚀性能及高温氧化性能。本文针对氧化膜多孔结构与腐蚀性能之间的关系开展基础研究。采用外加电场微弧氧化技术实现自封闭孔结构,并研究了不同孔结构膜层的耐蚀性能;讨论了封孔过程中胶体运动-电位-孔结构表征之间的规律性关系,评价了自封孔后膜层腐蚀性能。主要研究结果表明：膜层中的多孔结构是腐蚀介质的通道,自封孔后耐蚀性能提高,此外,耐蚀性与孔隙率及封孔填充物的成分和形态具有极大的相关性,通过调整外加电场强度和时间可以实现对自封孔的调控,从而改善耐蚀性能。     

丙烯酸甲酯／水滑石纳米复合材料的制备研究

在常压下，采用液相法制备镁铝水滑石纳米晶体，采用超声化学法制备丙烯酸甲酯（MA）／镁铝水滑石纳米复合材料。XRD、SEM和TEM的分析表明：镁铝水滑石与MA纳米复合后，镁铝水滑石纳米晶体均匀分散在MA基体中，原镁铝水滑石纳米晶体的（001）衍射峰中心从11．44。处前移至8．22。处、且其层间距扩大0．3075nm：MA分子进入镁铝水滑石纳米晶体的中层间的层间，形成了插层纳米复合材料；随着MA加入量的加大，原镁铝水滑石纳米晶体的（001）衍射峰宽化弥散。MA分子插层进入镁铝水滑石纳米晶体及其间的相互作用由红外光谱分析得到印证。     

AZ91镁合金表面Ce-Mn复合转化膜室温制备及其耐蚀性研究

室温下,以Ce(NO3)3为主盐、KMnO4为氧化剂、氟化物为成膜促进剂在AZ91镁合金表面制备了Ce-Mn复合转化膜,分析了化学转化处理不同时间形成的转化膜的微观形貌和成分,研究了转化膜的耐腐蚀性能.结果表明:氟化物的加入可实现室温下快速成膜,膜层主要由Al,Ce,Mn和O元素组成,宏观上完整均匀,但存在微观裂纹;处...