晶粒细化对Cu-20Co-20Ni块体合金在H2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用电化学测试技术测试了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H₂SO₄溶液中的自腐蚀电位、交流阻抗以及极化曲线,并将粉末冶金法（PM）制备的常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金与机械合金化法（MA）制备的纳米晶Cu-20Co-20Ni合金进行对比,探究了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H₂SO₄溶液中的腐蚀电化学行为及晶粒细化对其腐蚀行为的影响。结果表明,随着H₂SO₄溶液浓度增加,常规尺寸和纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的腐蚀速度均变快,在相同酸度下,纳米化后的合金腐蚀速度增加。电化学阻抗谱表明,2种合金都是由电化学反应控制着腐蚀过程。H₂SO₄溶液浓度增加,电荷传递电阻变小,在相同酸度下,纳米晶（MA）Cu-20Co-20Ni合金的传递电阻小于常规尺寸（PM）Cu-20Co-20Ni合金,表明纳米化后Cu-20Co-20Ni合金的耐蚀性能下降。     

复合流体涂层用于Cu金属的防腐蚀研究

采用电沉积法在纯铜表面制备了树枝状Cu₂O,经过正十二硫醇改性制备超疏水涂层,将疏水化的Fe₃O₄纳米颗粒与油相混合,注入超疏水铜表面,制备复合流体涂层。采用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪对涂层不同阶段的形貌结构、润湿性进行了分析,采用扫描开尔文探针(SKP)研究了超疏水涂层、复合流体涂层与纯铜表面的电位变化,采用电化学阻抗谱和极化曲线等方法研究了超疏水涂层、复合流体涂层在大气环境和3.5 wt.%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,复合流体涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡20 d后,腐蚀电流仍小于超疏水涂层和纯铜的腐蚀电流密度,复合流体涂层具有较好的耐久性和耐腐蚀性。     

机械合金化Ni-20Cr合金电化学腐蚀行为研究

利用电化学方法以及化学浸泡法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了机械合金化Ni-20Cr及粗晶Ni-20Cr合金在质量分数为3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明机械合金化方法制备的Ni-20Cr合金的电化学腐蚀性能要低于粗晶Ni-20Cr合金。相对于粗晶合金,晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因。     

Ti和Ta对单晶镍基合金在水溶液中腐蚀行为的影响

采用真空感应熔炼与提拉法技术,经由选晶器制备出三种不同Ti和Ta含量的单晶镍基合金试样,通过动电位极化曲线和交流阻抗法测试了单晶镍基合金(0 0 1)面在3.5%NaCl+10.5%Na_2SO_4溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明:单晶镍基合金中的Ti主要提高合金在氯化物和硫酸盐水溶液中的自腐蚀电位而Ta可以提高合金的钝化性能,使得合金的钝化区间变宽,至钝电位变负和维钝电流降低,同时含有Ti和Ta的合金具有最小的自腐蚀电流和自腐蚀速度;含Ti、Ta的三种镍基合金交流阻抗谱均表现出单一的容抗弧,电化学腐蚀受合金中组元与腐蚀介质的电化学反应控制,同时含有Ti和Ta的合金具有最大的电荷传递电阻和最小的自腐蚀速度。     

烘干温度对热镀锌层钝化膜形貌及耐腐蚀性能的影响

在3.5%NaCl溶液中,用电化学方法测定了未钝化热镀锌层、钝化后烘干θ为270℃、320℃镀锌层的极化曲线;对三种镀层进行96h中性盐雾试验;用扫描电子显微镜对2种钝化膜表面形貌及成分进行分析。结果表明,在3.5%NaCl溶液中,钝化镀层耐腐蚀性能明显优于未钝化镀层;烘干温度过高,导致钝化膜开裂严重,镀层耐腐蚀性能降低。     

超音速火焰喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层的腐蚀磨损行为研究

利用球-盘式往复摩擦试验机和电化学工作站对NiCr-Cr_3C_2涂层和基体进行测试,分析在不同腐蚀性介质中超音速火焰喷涂制备的NiCr-Cr_3C_2涂层的耐腐蚀磨损性能,探究腐蚀磨损机理以及失效形式。结果表明:滑动摩擦破坏试样表面钝化膜,氯离子侵入使得试样的自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,摩擦加剧腐蚀,相比较于316L基体,NiCr-Cr_3C_2涂层在去离子水、人工海水和3.5%NaCl溶液中均表现出了良好的耐腐蚀磨损性能。     

Y_2O_3含量对机械合金化Ni-20Cr-2.5Al合金热腐蚀行为的影响

采用机械合金化及热压法制备Ni-20 Cr-2.5Al、Ni-20 Cr-2.5 Al-0.8 Y2O3和Ni-20 Cr-2.5Al-3Y2O3高温合金,研究了不同含量Y2O3对Ni-20 Cr-2.5 Al合金在900℃空气中热腐蚀行为的影响。结果表明:Ni-20 Cr-2.5 Al合金在高温热腐蚀的实验初期有氧化膜剥落现象发生,而Ni-20 Cr-2.5 Al-0.8 Y2O3和Ni-20 Cr-2.5Al-3 Y2O3两种合金变化比较轻微;三种合金在氧化初期氧化增重比较明显,后期增重缓慢,涂有盐膜的Ni-20Cr-2.5Al合金的氧化增重最大,Ni-20Cr-0.8Y2O3合金次之,Ni-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金的氧化增重最小。热腐蚀后三种合金表面的腐蚀膜分为两层,氧化膜外层主要由Al2O3组成,内层主要由靠近基体的Cr2O3组成,且Cr2O3腐蚀膜的厚度很薄。Y2O3的添加能够起到净化界面的作用,不仅提高了界面结合强度,也使得Al2O3保护膜具有更微小的晶粒,因而提高合金的抗热腐蚀性能。     

溶胶中Ti和Si物质的量比对TiO2-SiO2涂膜耐腐蚀性的影响

为提升20^#钢板的耐腐蚀性，采用溶胶凝胶法在20#钢板表面制备了TiO₂-SiO₂涂膜，研究了溶胶中Ti与Si物质的量比对涂膜制备及其耐腐蚀性的影响规律。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜观察涂膜的表面微观结构，通过X射线衍射表征涂膜的晶体结构，采用能谱仪测定涂膜表面化学成分，通过紫外-可见吸收光谱表征涂膜对亚甲基蓝的降解作用等。结果表明：溶胶中Ti与Si物质的量比对20^#钢板表面润湿性、有机物降解性和耐腐蚀性的影响很大。随着TiO₂-SiO₂涂膜中SiO₂成分的增加，材料由亲水性向疏水性转变，同时其耐腐蚀性提升，当溶胶中Ti与Si物质的量比为1∶1时，制备的TiO₂-SiO₂涂膜拥有最优的耐腐蚀能力，经95℃的3.5%NaCl溶液浸泡48 h后，涂覆有TiO₂-SiO₂膜层的20#钢样品未被腐蚀，几乎保持浸泡前的形貌。     

铜负载量对V2O5-MoO3/TiO2催化剂脱硝协同汞氧化性能的影响

采用浸渍法制备了系列 Cu₂O-V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂,通过固定床反应器考察了不同 Cu₂O 负载量对V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂脱硝协同单质汞(Hg0)氧化性能的影响。结果表明,2% Cu₂O 的引入提高了催化剂的脱硝协同汞氧化性能。采用 BET 和 XRD 对催化剂进行分析,证实 Cu₂O-V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂良好的催化活性与其均匀分散的活性组分有关,与孔道结构没有明显的相关性。     

镀锌层钼酸盐转化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为

对电镀锌钢板进行钼酸盐钝化处理。研究了该钝化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果显示:转化膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小。转化膜的阻抗弧曲率半径明显增大。膜层较为均匀,表面无明显孔洞。盐雾试验结果表明:钼酸盐转化膜的耐腐蚀性能不如铬酸盐转化膜。     

Fe-60Ni-15Cr合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为研究

采用机械合金化法,利用真空热压技术,通过控制温度、压力制备了MA Fe-60Ni-15Cr块体合金,采用粉末冶金法制备了常规尺寸的PM Fe-60Ni-15Cr合金。利用电化学测量系统,研究两种合金在3.5%的Na Cl溶液中的腐蚀行为。通过动电位极化曲线和交流阻抗谱分析可得,两种合金均发生活性溶解,MA Fe-60Ni-15Cr合金的腐蚀电流密度高于PM Fe-60Ni-15Cr合金,且两种合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,PM Fe-60Ni-15Cr合金的传递电荷电阻大于MA Fe-60Ni-15Cr合金。即PM Fe-60Ni-15Cr合金的耐蚀性较好。     

层层沉积热处理法制备超薄Cu3(BTC)2膜

基于层层沉积法,引入简单易控的热处理方式在玻璃基底表面制备出高结晶度且致密无裂缝的Cu₃(BTC)₂膜,并详细探讨热处理温度、组装时间和组装溶剂对Cu₃(BTC)₂成膜的影响。FESEM分析结果显示:膜层的厚度仅为200 nm;热处理有利于获得完整的晶体结构,且高温下膜层不会产生裂纹;组装时间为5 min或10 min,Cu₃(BTC)₂ 颗粒尺寸小且均一。然而,当组装时间延长至20 min,尺寸变得不均一,膜层表面变粗糙;通过改变组装溶剂环境,可以制备出不同维数的晶体膜。     

纳米多孔CuMn基氧化物电极的制备及性能

铜氧化物由于具有理论容量高和储量丰富等优势成为下一代有前景的超级电容器电极材料，但其电子导电性低和长期循环稳定性差制约实际应用。本文以三明治型Cu₃₀Mn₇₀/Cu/Cu₃₀Mn₇₀箔带为母合金，通过脱合金与自蔓延氧化相结合的技术制备了高导电柔性纳米多孔CuMn@多组元氧化物核-壳复合电极，并探究了不同脱合金条件下Mn残余量对电极形貌、结构和电化学性能的影响。实验结果表明，随着腐蚀时间的延长，Mn的残余量会逐渐变少，而不同腐蚀条件下获得的多组元氧化物均由CuO、Cu₂O、Cu_xMn_1-xO和CuMn₂O₄相组成。腐蚀时间为50min时制备的电极(NP-TMO5)在三电极体系测试中具有最优的电化学性能：5mA/cm²电流密度下，面积比电容为1045.7mF/cm²，且循环12000次后，电容保持率为95.9%。两电极对称体系测试中，3mA/cm     

溶液法制备铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的研究进展

溶液法因其具有操作流程简单、材料利用率高以及成本低廉等潜在优势,被认为是一种很有发展前景和应用潜力的铜锌锡硫硒(Cu₂ZnSn(S,Se)₄,CZTSSe)薄膜太阳能电池制备方法。本工作将溶液法的研究现状按喷雾热解法、基于浴的水溶液法、纳米粒子溶液法和直接溶液涂膜法进行分类介绍。通过分析和比较各种方法报道过的优化途径(如优化阳离子比例、烧结条件和硒化条件,以及掺入Na、Ge等金属元素),对溶液法制备的高性能Cu₂ZnSn(S,Se)₄薄膜太阳能电池的当前研究成果进行综述,并总结了各种溶液法制备铜锌锡硫硒薄膜电池的优势和所存在的问题。展望其未来的发展,认为今后的研究重点应侧重于薄膜组成和反应途径,以寻求降低Cu₂ZnSn(S,Se)₄吸收层的本征缺陷的方法。     

三元复合物Ag/Cu2O/g-C3N4的制备及其光催化降解和抗菌性能研究

以尿素、硫酸铜、乙酸银为原料,采用溶液法制备了三元复合物Ag/Cu₂O/g-C₃N₄,通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-Vis等手段对三元复合物的结构进行了表征;以罗丹明B为模型研究了三元复合物的光催化降解性能,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模型研究了三元复合物的抗菌性能,并探究了三元复合物的光催化降解机理。结果表明,Ag和Cu₂O粒子沉积在g-C₃N₄片层结构上,Ag、Cu₂O和g-C₃N₄三者之间的协同作用使得三元复合物的光催化降解性能和抗菌性能大幅提高。为构建用于实际水体污染处理的g-C₃N₄基复合材料提供了新思路。     

pn型Cu2O-WO3的制备及光催化性能

采用高温水热法和共沉淀法制备了不同摩尔比的pn型Cu₂O-WO₃复合半导体材料。并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对样品的形貌特征和晶格结构进行表征。表征结果显示,复合材料由立方相的Cu₂O和六方相的WO₃组成。与纯WO₃物质相比,Cu₂O-WO₃复合半导体材料的紫外吸收边界发生显著红移,在可见光波长范围内的光吸收明显增强,展示出优良的光电流响应性能。以罗丹明B（RhB）溶液的光降解表征材料的光催化性能的过程中,在可见光下光照8h后,相较于WO₃和Cu₂O仅为22.2%和45.2%的光降解率,摩尔比为1∶2的Cu₂O-WO₃复合物的降解效率达到了90.6%。     

聚乙烯胺/Cu3（BTC）2-MMT-NH2混合基质膜的制备及气体传递性能

采用阳离子交换与Cu₃(BTC)₂原位合成相结合制备Cu₃(BTC)₂-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆到聚砜(PSf)支撑体上,制备了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜。通过XRD和FTIR对杂化材料的晶态结构和化学结构进行了表征,同时采用ATR-FTIR证实了Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料与PVAm基质之间存在氢键相互作用。系统性研究了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜中MMT阳离子交换量、Cu₃(BTC)₂-MMT与KH550的质量比、Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂的负载量、操作压力、湿膜厚度、操作温度以及混合气作为原料气对膜CO₂渗透性、CO₂/N₂选择性的影响。结果表明：在纯气气氛,操作温度为25℃、操作压力为1 bar(1 bar=0.1 MPa)的条件下,当Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂负载量为3%(质量)时,膜的气体分离性能最优,CO₂渗透率为203 GPU(1GPU=10^-6 cm³·cm^-2·s^-1·cmHg^-1,1 cmHg=1333.22 Pa),CO₂/N₂选择性为100.7,远高于添加MMT、Cu₃(BTC)₂和MMT/Cu₃(BTC)₂混合物的混合基质膜。这是由于Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂具有层间快速传递通道且与聚合物基质有良好的相容性。此外,混合气测试条件下,混合基质膜运行360 h,仍能保持优异的CO₂分离性能稳定性。     

聚乙烯胺/Cu3（BTC）2-MMT-NH2混合基质膜的制备及气体传递性能

采用阳离子交换与Cu₃(BTC)₂原位合成相结合制备Cu₃(BTC)₂-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆到聚砜(PSf)支撑体上,制备了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜。通过XRD和FTIR对杂化材料的晶态结构和化学结构进行了表征,同时采用ATR-FTIR证实了Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料与PVAm基质之间存在氢键相互作用。系统性研究了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜中MMT阳离子交换量、Cu₃(BTC)₂-MMT与KH550的质量比、Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂的负载量、操作压力、湿膜厚度、操作温度以及混合气作为原料气对膜CO₂渗透性、CO₂/N₂选择性的影响。结果表明：在纯气气氛,操作温度为25℃、操作压力为1 bar(1 bar=0.1 MPa)的条件下,当Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂负载量为3%(质量)时,膜的气体分离性能最优,CO₂渗透率为203 GPU(1GPU=10^-6 cm³·cm^-2·s^-1·cmHg^-1,1 cmHg=1333.22 Pa),CO₂/N₂选择性为100.7,远高于添加MMT、Cu₃(BTC)₂和MMT/Cu₃(BTC)₂混合物的混合基质膜。这是由于Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂具有层间快速传递通道且与聚合物基质有良好的相容性。此外,混合气测试条件下,混合基质膜运行360 h,仍能保持优异的CO₂分离性能稳定性。     

纳米Cu-20Co-20Ni合金在中性Na2SO4溶液中腐蚀行为研究

纳米材料的物理性质和化学性质研究在国内外引起了广泛的关注,目前有关纳米材料的腐蚀性能研究主要集中在纳米薄膜和纳米涂层上,而对块合金耐蚀性的研究较少。实验用机械合金化(MA)制备了纳米晶的Cu-20Co-20Ni合金粉末,用粉末冶金法(PM)制备了常规尺寸的Cu-20Co-20Ni合金粉末。采用真空热压工艺制备Cu-20Co-20Ni合金块体。通过测量Cu-20Co-20Ni合金在Na_2SO_4溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,对其腐蚀性能进行了研究。结果表明:随着晶粒的细化,自腐蚀电位变负,腐蚀电流密度增大,电荷传递电阻变小,耐腐蚀性减弱,即纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的耐腐蚀性能相比常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金差。     

苯胺三聚体修饰纳米SiO2改性水性环氧涂料的制备及防腐性能

采用溶胶 -凝胶法制备单分散纳米 SiO₂，再利用化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体（AT）以 AT、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷（IPTS）在氮气条件下得到硅化苯胺三聚体（SAT），通过 SAT修饰纳米，SiO₂得到 SAT-SiO₂复合材料，并用于制备水性环氧复合涂料。对复合材料的结构进行了表征，并测试了涂层的耐腐蚀性及机械性能。结果表明：当 SAT-SiO₂用量为 0. 5%时，涂层具有较大的容抗弧半径和阻抗模量值；在 3. 5%NaCl溶液中浸泡 156 h的腐蚀电位为 -510 mV，腐蚀电流为 2. 29×10^-9 A/cm2，防腐效率为 99. 6%；在 5%NaCl溶液中腐蚀 30 d后表面腐蚀点数量较少；涂层的附着力（0级）、硬度（3H）、耐冲击性（50 cm）较好。因此，适量 SAT-SiO2的添加可以增强环氧涂层的耐腐蚀性和机械性能。