ZrO2粉体含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜特性的影响

为改善AZ91D镁合金微弧氧化的性能,向硅酸盐体系电解液中添加ZrO₂粉体来制备微弧氧化膜,对制备膜层的表面形貌、粗糙度、厚度及耐蚀性等性能进行了表征。结果表明：随电解液中ZrO₂加入量由0.5 g/L增加至2.5 g/L时,膜层的粗糙度由2.0μm逐渐增大至3.3μm,厚度由115μm逐渐减小至85μm;EDS结果显示,氧化膜的主要组成有O、Mg、Al、Si、Zr等元素;SEM观察显示,ZrO₂加入量较少时,微弧氧化膜表面裂纹较多,当其含量增加到1.5 g/L及以上时,氧化膜表面的微裂纹显著减少;电化学腐蚀结果表明,ZrO₂加入量为2.0 g/L时,膜层的腐蚀电流密度最小,耐蚀性最优,仅为0.93μA/cm²。     

K2ZrF6含量对ZrH1.8表面微弧氧化阻氢膜层的影响

采用微弧氧化技术在ZrH_1.8表面制备阻氢膜层,研究在Na₅P₃O₁₀-NaOH-Na₂EDTA电解液体系中K₂ZrF₆含量对膜层组织结构和阻氢性能的影响。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构和物相组成。采用涂层测厚仪对膜层的厚度进行测量,通过真空脱氢实验表征膜层的阻氢性能。相比未加入K₂ZrF₆时,电解液中添加适量K₂ZrF₆有助于改善膜层的表面质量,减少膜层中微孔和裂纹等缺陷的出现。XRD分析表明,不同K₂ZrF₆浓度时ZrH_1.8表面微弧氧化制备的膜层均主要由m-ZrO₂,t-ZrO₂和少量c-ZrO₂相组成。膜层厚度和氢渗透降低因子(PRF)随K₂ZrF₆浓度的增加均呈先增大后减小趋势,当K₂ZrF₆为4g·L^-1时,膜层的厚度最大为68.7μm,PRF最大为13.1,且膜层中大尺寸缺陷较少,添加K₂ZrF₆制备的陶瓷膜的阻氢性能均得到提高。K₂ZrF₆添加剂的加入可以使ZrH_1.8表面微弧氧化膜层的厚度增大,致密性增强,进而阻氢性能提高,膜层表面质量也得到改善。     

LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的性能研究

以铝合金LY12为试验材料,采用MA0240/750微弧氧化设备、TT260测厚仪和AMARY-1000B扫描电子显微镜,研究了起弧电压、电流密度和氧化时间等参数对陶瓷层性能的影响.结果表明:起孤电压随着Na2SiO3浓度的增加而降低;在相同氧化时间内,随着电流密度的增加,陶瓷膜的厚度也显著地增加,陶瓷膜的致密层显微硬度也在逐渐地增加,但不是线性地增加;在相同电流密度条件下,随着时间的增加,膜层厚度和致密层硬度非线性增加,但致密层所占比例却减小.     

钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展

微弧氧化是一种直接在有色金属或其合金表面原位生成陶瓷膜的新技术,利用该技术可在钛合金表面生成耐磨和耐蚀性能优良的膜层。介绍了微弧氧化技术及其特点、钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展,并指出了钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的应用前景和今后膜层研究的发展方向。     

稀土添加剂对微弧氧化膜层影响的研究进展

微弧氧化（MAO）技术是一种在金属表面原位生长陶瓷膜层的表面改性技术,可以大幅度提高金属的耐磨、耐腐蚀、耐热冲击等性能。但膜层表面粗糙多孔且存在裂纹是限制该技术进一步发展的瓶颈。诸多研究表明在电解液中添加稀土是改善MAO陶瓷膜层性能的有效手段之一。稀土添加剂能促使基体膜层钝化,提高溶液导电率,加快基体阳离子向膜层表面迁移速度,从而降低膜层粗糙度及孔隙率,提高厚度,增强结合力,改变相组成,继而提高膜层硬度,对膜层减摩耐磨、耐腐蚀、润湿性、抗高温氧化及耐热冲击性能均有一定影响。探讨了稀土添加剂对MAO膜层性能影响机制,最后指出了稀土添加剂未来应解决稳定分散、制备催化及生物活性膜层、多种添加剂复配等研究方向。     

钛合金微弧氧化对其性能的影响

钛合金的微弧氧化 ( MДO)在各个领域中将逐渐获得越来越广泛的应用。这主要是因为它能改善钛合金 ,使其得到一般表面处理不易达到的性能。微弧氧化主要对钛合金的腐蚀、机械性能、表面粗糙度、氢的渗透性、低周疲劳强度等方面有较重要的影响。1　微弧氧化对强度及塑性的影响在船舶制造等一系列领域中 ,为了防止接触腐蚀 ,增加表面层的硬度、消除制品的内应力 ,通常对钛合金制件在空气中进行退火 ,使其表面生成富氧表层。钛合金在 750℃～ 80 0℃温度条件下 ,经过 5h的退火 ,其富氧层厚度可达 50 μm～ 6 0 μm,氧化物的微观硬度比原始材料…     

FeSO4浓度对Ti-6Al-4V合金表面微弧氧化膜层性能的影响

通过电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了Ti-6Al-4V合金表面微弧氧化膜层的微观形貌、相组成和化学成分,采用拉伸试验机及红外光谱仪(FTIR)测试了膜层的结合强度以及5～20μm波段内的红外发射率。结果表明,随着(NaPO_3)_6电解液中FeSO_4浓度的升高,膜层的厚度、粗糙度及结合强度增加,红外发射率呈先增加后减小的趋势,其中,Fe SO4浓度为6 g/L时膜层的红外发射率达到最大值0. 86。结合XRD与XPS测试结果,推断元素Fe与P分别以非晶态的Fe_2O_3、H_2PO_4~-、P_2O_7~(4-)存在。Fe掺杂与非晶态的无序结构特征有利于局域能级的生成和增强原子间的极性振动,进而提高膜层的红外发射率。     

石墨含量对TC4钛合金微弧氧化膜的影响

在硅酸钠+磷酸钠体系溶液中添加不同含量的石墨粉,以其为氧化液对TC4钛合金进行表面微弧氧化。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及摩擦磨损试验机,研究了石墨含量对TC4钛合金微弧氧化膜表面形貌、元素分布、相组成及摩擦系数的影响。结果表明,石墨含量的增加对TC4钛合金表面微弧氧化膜的形貌无太大影响,氧化膜层呈多孔结构,膜层表面有块状石墨颗粒分布;膜层中的Ti、P、O元素含量相对稳定,Si、C元素含量略有波动;膜层主要由TiO_2和Ti组成,石墨对膜层中TiO_2的形成有一定的阻碍作用;微弧氧化膜中的石墨颗粒能够起到一定的减摩作用,随着石墨含量的增加氧化膜的平均摩擦系数从0.85降至0.54。     

微弧氧化法直接合成CaTi4(PO4)6生物陶瓷膜

采用微弧氧化技术, 在钛基体表面生长出一层致密的、结合良好的金属磷酸盐生物陶瓷膜, 考察了微弧氧化时间与电流对生成陶瓷膜的影响. 并借助XRD、 SEM等测试手段, 研究了该生物陶瓷膜的物相组成和表面形貌特征. 研究结果表明该金属磷酸盐生物陶瓷膜主要物相是CaTi4(PO4)6(CTP). 本技术与粉末等离子喷涂技术相比, 具有流程短、能耗小、易于实现的优点.     

微弧氧化表面处理工艺对零件表面粗糙度的影响

通过对比不同微弧氧化膜层厚度的7050铝合金试样孔内及试棒外圆微弧氧化前后表面粗糙度的变化,得出了微弧氧化表面处理对7050铝合金试样孔内和试棒外圆表面粗糙度的影响规律,为7050铝合金零件结构设计和生产提供了依据。     

Investigation of rare earth sealing of porous micro-arc oxidation coating formed on AZ91D magnesium alloy

Magnesium and its alloys have been used in many industries, but they are reactive and require protection against aggressive envi-ronments. In this study, oxide coatings were applied on AZ91D magnesium alloy using micro-arc oxidation (MAO) process. Then, in order to seal the pores of the MAO coatings, the samples were immersed in cerium bath for different times. The surface morphologies and composi-tions of the coatings were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), respectively. The corrosion behavior of the coatings was investigated with electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polariza-tion tests in 3.5 wt.% NaCl solution. The amount of the porosity of the coating was measured by electrochemical method. It was found that the sealing treatments by immersion in cerium bath successfully sealed the pores of the MAO coatings. The results of the corrosion tests showed that the MAO coating which was sealed in Ce bath for 10 min enhanced the corrosion resistance of the substrate significantly. Fur-thermore, this coating had the lowest amount of the porosity among the coatings.)     

离子选择性电极-逆格氏作图法测定镁合金微弧氧化衰变电解液中氟离子浓度

提出了一种将含氟的待测液加到氟离子标准溶液中以测定待测液中氟离子的方法--离子选择性电极 逆格氏作图法,并用此法测定了 AZ91D镁合金微弧氧化衰变电解液中氟离子浓度。待测试液中干扰离子和干扰的消除方法研究表明,从镁合金基体迁移到强碱性微弧氧化电 解液中的Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Fe³⁺离子均以沉淀形式被过滤除去, Mg²⁺、Al³⁺等离子的干扰以离子 强度剂TISAB消除,SiO₃^2-和多余的Al³⁺离子分别用C₄O₆H₂KNa 和EDTA掩蔽,溶液中的OH^-、Na⁺和K⁺均不干扰 氟的测定。用本法测定了老化的镁合金微弧氧化电解液中的氟离子浓度,加标回收率在99.7%～101.9%之间。用本法和离子选择性电极 标准曲线法对两种镁合金试样的微弧氧化电解液中的氟离子浓度分别进行测定并对测定结果的精密度和准确度进行分析,表明本法的精密度 比离子选择性电极-标准曲线法有所提高,而两种方法的正确度一致。本法可用于氟离子质量浓度高于1.9 g/L的复杂溶液体系中氟离子的 直接测定。     

溶胶-凝胶技术提高不锈钢抗高温氧化及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能

采用溶胶-凝胶法在不锈钢基体表面制备ZrO₂和Al₂O₃涂层,并对铝合金阳极氧化膜进行封孔处理.采用高温循环氧化法研究ZrO₂和Al₂O₃涂层抗高温氧化性能,通过电化学阻抗谱和剥蚀法分析溶胶-凝胶法封孔后铝合金氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明：ZrO₂和Al₂O₃涂层的抗高温氧化性能随涂层厚度增加而提高;铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能也随封孔次数的增加而提高,但当封孔处理超过8次后,阻抗值和腐蚀程度基本不随封孔次数发生变化;实施相同次数封孔处理后,Al₂O₃溶胶的封孔效果略优于ZrO₂溶胶的封孔效果.     

几种钴基合金在Na2SO4-K2SO4混合盐中高温腐蚀行为

本文对Co-30Cr、Co-30Cr-4Al、Co-25Cr-10Ni-4Al-5Ta-0.5Y3种合金在900℃与Na₂SO₄-K₂SO₄混合盐接触条件下的腐蚀进行了研究。结果表明,内硫化-内氧化是主要的破坏形式。Co-30Cr合金腐蚀程度最严重,富铬的内硫化物深入合金基体很深的部位。Co-30Cr-4Al合金中观察到一层细小的富铝内氧化物,通过35S放射性同位素示踪技术探测到了硫对合金基体的侵入。Co-25Cr-10Ni-4Al-5Ta-0.5Y合金中观察到少量富铝的内氧化物,且同时出现钽的富集。     

Study on ceria-modified SnO2 for CO and CH4 oxidation

Sn-Ce-O binary catalysts with different Sn/Ce molar ratios were prepared with co-precipitation method and applied for CO and CH4 oxidation. The catalysts were characterized by means of N2-BET, XRD and H2-TPR techniques. It was found that for those Sn rich samples such as SnCe91 and SnCe73, Ce cations were doped into the matrix of tetragonal rutile SnO2 to form SnO2 -based solid solution. As a consequence, the oxidation activity as well as the thermal stability was significantly improved compared with pure SnO2 . In contrast, for Ce rich samples such as SnCe19, SnCe37 and SnCe55, though the thermal stability was improved, the activity was worse than SnO2,due to the presence of much less amount of active oxygen species. Co-precipitation was found to be the best method to prepare Sn-Ce binary catalysts among all of the methods tried in this study.     

二氧化硫复合盐雾环境下2024-T351铝合金应力腐蚀开裂

通过SO₂复合盐雾试验模拟工业污染海洋大气环境,结合有限元模拟分析、扫描电镜/能谱仪、光电子能谱分析等技术研究2024-T351铝合金在弹性应力区间的应力腐蚀开裂行为.结果表明:应力腐蚀开裂行为优先发生在2024-T351铝合金C型环的顶部应力集中区域;疏松的腐蚀产物层的形貌经历了由细棒状、团絮状到板块状的变化;试验6 h就可以监测到裂纹,进行到480 h的时候有贯穿裂纹形成,720 h的时候试样完全断裂;裂纹为穿晶和沿晶混合机制,主裂纹以穿晶机制沿C型环法线扩展,二次裂纹沿晶界扩展.     

TiB2对Ta-W合金氧化行为的影响

采用热压烧结制备Ta-W合金和Ta-W-TiB₂合金,研究两种合金在700、800和900℃的高温氧化行为,通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察和能谱分析对合金的氧化层组分和组织形貌进行分析。结果表明:两种合金经热压烧结后的相对密度均达到97%以上,可以实现致密化。在氧化温度范围内所有合金的氧化动力学曲线都遵循直线规律,氧化温度升高氧化速率逐渐增大。Ta-W合金的氧化产物为Ta₂O₅固溶体,Ta-W-TiB₂合金的氧化产物为Ta₂O₅固溶体和TiO₂氧化物。在700~800℃下,稳定的TiO₂提高了Ta-W-TiB₂合金的抗氧化能力,但在900℃时,TiO₂的破坏大大减弱了氧化层对基体的保护能力。     

镍在硫化锂饱和LiCl-KCl熔盐中的氧化行为

利用循环伏安法研究了镍在硫化锂饱和的LiCl-KCl共晶盐中的氧化行为。镍在氧化过程中可形成多种硫化物。氧化过程受扩散控制。镍的硫化物膜有一最大覆盖度,镍电极在电位为-1.2~0.1V范围内的溶解电流基本不变。     

占位剂K2SO4对NiCu合金多孔膜孔结构的影响

以Ni元素粉末为原料,K₂SO₄粉末为占位剂,将Ni-K₂SO₄混合粉末加入聚乙烯缩丁醛(PVB)乙醇溶液中制成浆料,刮涂在Cu箔上,利用Kirkendall效应,经真空烧结制备多孔NiCu合金膜。研究K₂SO₄含量对NiCu合金多孔膜收缩率、透气度、孔径、宏观和微观形貌的影响。结果表明:随Ni-K₂SO₄混合粉末中的w(K₂SO₄)增加,多孔膜的透气度先增大后减小。当w(K₂SO₄)<40%时,随w(K₂SO₄)增加,膜层的烧结收缩率减小,透气度增大,最大达到2361 m3/(m2·h·kPa),最大孔径在45μm左右变化不大;w(K₂SO₄)大于40%时,多孔膜的透气度下降,孔径明显减小;当w(K₂SO₄)>60%,膜层透气度低于测试仪器下限。适量的K₂SO₄通过在涂覆层中的占位作用阻碍Ni颗粒烧结致密化,提高多孔膜的透气度,但过量的K₂SO₄会在烧结过程中阻断Cu原子向Ni粉层扩散,使Cu箔上难以形成通孔,透气度大幅降低。     

硫酸钾的转化法制备及其晶体生长过程原位观察

为了提高硫酸钾产品纯度和回收率,研究硫酸铵加入比以及氯化钠杂质对硫酸钾产品的纯度和回收率的影响,并用蔡司体式显微镜原位在线观察硫酸钾晶体的生长过程,以找到有利于硫酸钾晶体快速生长的条件.结果表明:氯化钾与硫酸铵化学计量比2KCl∶(NH₄)₂SO₄为1∶1时,硫酸钾产品回收率达到80%左右;氯化钠杂质严重影响硫酸钾产品的纯度和回收率,降低产品质量;提高溶液中硫酸钾的过饱和度和溶液流速可以加快硫酸钾晶体的结晶生长.