碳纳米管镍基复合镀层材料耐腐蚀性的初步研究

制备了碳纳米管镍复合镀层材料，并利用静态浸泡法对同等条件下制备的镍镀层样品的碳纳米管复合镀层样品的耐腐蚀性进行了研究，用扫描电镜观察了样品腐蚀前后的表面形貌变化，同时对碳纳米管复合镀层材料的腐蚀机理进行了探讨，结果表明，复合碳纳米管镍基镀层的耐腐蚀性明显优于同条件下制备的镍镀层。     

碳纳米管/镍基复合镀层的腐蚀行为

采用复合沉积方法在普通碳钢基底上沉积碳纳米管／镍基复合镀层。用腐蚀实验、电化学方法研究了复合镀层在3．5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能，并讨论了其耐腐蚀机理，对普通碳钢和纯镍镀层也进行了比较研究。结果表明：碳纳米管的加入显著提高了复合镀层的耐腐蚀性能；耐腐蚀的原因在于碳纳米管的复合镀层更加致密，隔离了腐蚀介质，并阻止了蚀坑的增大，同时，碳纳米管促进了镍的纯化，从而提高镀层的耐蚀性。     

碳纳米管／锡基轴瓦合金复合减摩镀层的制备

采用复合电沉积方法在铜基轴瓦合金的表面制备碳纳米管/锡基轴瓦合金复合减摩镀层,研究了电沉积工艺参数对碳纳米管/锡基复合镀层的组织与性能的影响.结果表明,当阴极电流密度为1.5A/dm2,镀液中碳纳米管的质量浓度为2 g/L、镀液的pH值为1时,镀层生长良好,碳纳米管分布均匀.     

电沉积钴磷基碳纳米管复合镀层

对电弧放电法制备的碳纳米管进行混酸氧化后,在含有锡和钯的溶液中进行敏化、活化预处理,使碳纳米管的表面形成密集的活性中心;采用电沉积法制备碳纳米管钴磷基复合镀层。研究比较了电沉积钴磷层和钴磷基碳纳米管复合镀层的物理特性和电化学性质。结果表明,碳纳米管的加入明显提高了钴磷基复合镀层的结合力和耐腐蚀性能。     

镍基复合镀层研究的最新进展

与许多金属或合金镀层相比较,复合镀层具有耐磨性好、抗高温氧化性能好和电接触好等优点,其中,镍基复合镀层是研究最早、应用最广泛的复合镀层之一.综述了镍基复合镀层的沉积机理以及不同镍基复合镀层研究的最新进展,主要包括耐蚀和防护-装饰复合镀层、耐磨减摩复合镀层、抗高温氧化复合镀层、催化功能复合镀层等,并概述了其在不同工业中的应用.     

碳纳米管-镍磷化学复合镀层的组织与性能研究

目的研究碳纳米管对Ni-P化学镀层组织与性能的影响。方法将碳纳米管(CNTs)加入到镀液中,采用化学镀的方法在45#钢表面制得碳纳米管-镍磷化学复合镀层。利用扫描电镜、X射线衍射仪综合分析复合镀层的表面形貌和结构,并采用多功能材料表面性能测试仪对复合镀层的摩擦磨损性能进行了研究。利用动电位极化技术对Ni-P-CNTs复合镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果Ni-P-CNTs化学复合镀层是非晶态结构,CNTs均匀地嵌埋在基质镀层中。在耐磨性试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的磨损率比Ni-P镀层降低了7.6×10~(-11) m~3/(N·m),而平均摩擦因数减小了0.074。在电化学腐蚀试验中,Ni-P-CNTs复合镀层的腐蚀电位比Ni-P镀层正移了222 mV,而腐蚀电流密度降低了5.234×10~(-6) A/cm~2。结论碳纳米管填补了镍磷非晶胞间的间隙,改善了复合镀层的组织结构,使Ni-P-CNTs化学复合镀层具有更好的耐摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

非晶态Cr-C合金镀层制备及其耐腐蚀性

以酒石酸为添加剂,采用电沉积法制备了非晶态Cr-C合金镀层。用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱仪对镀层结构、形貌及成分进行表征,并对镀层进行电化学耐腐蚀性测试。结果表明,当酒石酸加入量为40g/L时,镀层的X射线衍射图出现非晶态的特征峰,镀层表面平整、致密,无裂纹和针孔,与普通晶态Cr镀层相比,非晶态Cr-C合金镀层具有更优良的耐腐蚀性能。     

镍基纳米SiC复合镀层制备与耐蚀性研究

介绍用试验方法寻找适合纳米化学复合镀层工业化生产的有效纳米粒子,采用超声波分散、添加表面活性剂、机械搅拌等综合的分散方式,保证了纳米粒子在镀液中较均匀地悬浮,对比纳米复合镀层、普通Ni-P合金镀层和微米复合镀层,证实了在不同腐蚀液中,纳米复合镀层耐蚀性能与普通Ni-P合金镀层的耐蚀性能相当,通过对比试验,在10%的NaCl溶液、10%的NaOH溶液、5%的HCl溶液中,纳米复合镀层耐蚀性能与普通Ni-P合金镀层的耐蚀性能相当。     

电沉积镍-碳钠米管复合镀层的工艺研究

利用电沉积方法制备了镍-碳纳米管复合镀层.分析了镀液中碳纳米管的悬浮量、镀液温度、pH值、阴极电流密度及搅拌速度对镀层中碳纳米管含量的影响.扫描电镜结果表明,碳纳米管能均匀地嵌镶于基体中,并且端头露出,覆盖于基体表面.     

粉煤灰作惰性粒子的镍复合镀层

用粉煤灰(FA)作为惰性粒子,电沉积得到复合镀层Ni/FA。粉煤灰的尺寸为3?7μm,主要成分是72%SiO2和25%Al2O3。进行电沉积的工艺条件是瓦兹镀镍液含粉煤灰的浓度为5、20、50 g/L,电流密度为2、4 A/dm2,温度为50°C,磁搅拌速度为250 r/min。采用扫描电子显微镜(SEM+EDX)、电化学测试和硬度测量来研究复合镀层Ni/FA 的形态、成分和性能。镀层中粉煤灰的含量与镀液中粉煤灰的浓度以及相关工艺参数有关。由于镀层中加入了粉煤灰从而使镀层的力学与电化学性能得到改善。复合镀层Ni/FA的硬度达HV430,而纯Ni镀层的硬度只有HV198。电化学测试表明,复合镀层Ni/FA的耐腐蚀比纯镍镀层的高。     

Mg-Zn-Ca表面微弧氧化涂层的制备及耐蚀性能研究

目的 提高Mg-Zn-Ca的耐腐蚀性能.方法 在Na2HPO4、NaOH和C3H8O3溶液中,采用微弧氧化(MAO)技术在Mg-Zn-Ca表面通过调节电参数中正向占空比的大小(20％、30％和40％)制备耐蚀性能涂层.利用XRD和SEM表征涂层的物相和形貌.采用光学显微镜测量涂层厚度.采用划痕仪测试涂层与基体的结合力....     

UPDHES电泳涂层材料的制备及其防腐性能

目的研究电泳沉积条件及光交联对沉积胶束制备涂层形貌、性能的影响。方法首先通过自由基聚合制备可光交联双亲性丙烯酸酯共聚物(UPDHES),通过全反射红外、氢核磁共振(1H-NMR)对共聚物进行结构表征。然后,将可光交联双亲性丙烯酸酯共聚物在选择性溶剂中自组装形成胶束纳米粒子溶液,利用纳米粒度分析仪、透射电子显微镜(TEM)对胶束粒子的粒径和形貌进行表征。最后,以上述胶束溶液为沉积液,控制不同沉积条件,通过电泳沉积在316L不锈钢表面制备光交联涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)研究了电泳沉积条件及光交联对涂层形貌及性能的影响。同时,通过电化学工作站研究不同条件制备的涂层在1 mol/L HCl中的耐腐蚀性能。结果当沉积电压为5 V、沉积时间为3min时,电泳沉积制备的涂层表面光滑,具有较好的致密性和均一性,此时涂层的自腐蚀电位为-0.36 V,远高于不锈钢(-0.43 V),耐腐蚀性能最优。光交联后,涂层的附着力由2级增加至1级,自腐蚀电位增加至-0.34 V,耐腐蚀性进一步提高。结论电泳沉积胶束制备光交联涂层过程中,沉积时间、沉积电压均存在一最优值,此时制备的涂层结构完整,耐腐蚀性能最好。光交联可进一步提高涂层的耐腐蚀性能。     

金属间化合物NiAl涂层的制备及耐腐蚀性

采用自蔓延高温合成法制备了适合大气等离子喷涂用的NiAl粉末,在45钢基体上制备NiAl涂层,研究了涂层在800℃的高温氧化特性和室温下浸泡在4wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性,利用XRD、SEM技术分析了涂层的高温氧化和耐腐蚀机理。结果表明,自蔓延高温合成法制得的NiAl粉末主要由主相NiAl和少量Al3Ni相组成,制备的NiAl涂层致密且与基体结合良好;NiAl涂层在800℃氧化168 h增重13.8 mg.cm-2,约为45钢的1/10,提高了基体的高温抗氧化性,归因于高温氧化过程中涂层表面变成了一层薄薄的Al2O3保护膜;45钢和NiAl涂层在4wt%NaCl溶液中浸泡腐蚀42天后质量损失分别为5.34、1.23 mg.cm-2,这表明NiAl涂层具有较好的耐腐蚀性。     

Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的制备与耐腐蚀性能研究

目的 制备具有不同电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层.方法 采用化学镀的方法,在Q235钢基体表面制备内层为低磷Ni-P合金、中层为高磷Ni-P合金、外层为Ni-Zn-P合金镀层的三层复合镀层.通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等仪器对复合镀层表面形貌、成分结构及腐蚀电位进行分析.结果 相较于低磷Ni-P镀层和高磷Ni-P镀层,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的晶胞大小均匀一致且胞与胞之间致密平滑.内层低磷Ni-P镀层断面厚度约为14.5μm,镍的质量分数约为96.5％,磷的质量分数为3.5％;中层高磷Ni-P镀层断面厚度约为17.6μm,镍的质量分数约为90.2％,磷的质量分数约为9.8％;Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层断面总厚度约为40μm,镍的质量分数约为80.7％,锌和磷的质量分数分别为7.6％和11.7％.在Tafel极化曲线中,Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层的腐蚀电流密度最小,为3.815×10-6 A/cm2,具有更好的耐蚀性.在模拟海水环境(5％NaCl溶液)中腐蚀220 h后,内层、中层组织腐蚀成片,出现孔洞且有点蚀,而Ni-P/Ni-Zn-P三层复合镀层几乎没有腐蚀,只有部分区域出现点蚀,组织较为完整,说明三层镀层较单层、双层镀层具有更好的耐腐蚀性.结论 制备具有电位差的多层阳极Ni-P/Ni-Zn-P复合镀层具有更好的性能,且相较于内层单层、中层双层Ni-P合金镀层,其腐蚀速率也明显降低,耐腐蚀性能更好.     

石墨烯/氟碳涂层的制备及其耐蚀性能

目的为了增强氟碳涂层的耐蚀性,研究涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程。方法采用硅烷偶联剂对石墨烯进行接枝改性,将改性后的石墨烯添加到氟碳树脂中,制成不同含量的石墨烯氟碳复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜,分析了石墨烯改性前后的结构及在涂层中的分散性。采用交流阻抗谱和动电位极化曲线,研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为和失效过程,并考察了涂层的耐盐雾性能。结果石墨烯表面成功接枝官能团,在涂层中分散较均匀。石墨烯对腐蚀介质具有良好的屏障作用。涂层的防护性能随着石墨烯含量的增大先增加后降低,当含量为0.4%(质量分数)时,涂层的腐蚀电流密度为2.209×10~(–10) A/cm~2,氟碳涂层的腐蚀电流密度为6.026×10~(–6) A/cm~2,腐蚀电流密度大大降低,该涂层的耐蚀性能最好,且浸泡360 h内均为浸泡前期,能有效隔绝腐蚀液体的渗透,对Q235钢基底的防护性能最佳。石墨烯含量过高时易团聚,容易引起缺陷,降低涂层的防护作用。结论石墨烯显著提高了氟碳涂层的耐蚀性能。     

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...     

钢铁表面超疏水复合涂层的制备及其耐蚀性能研究

目的 在钢铁表面制备超疏水复合涂层,提高其耐蚀性能。方法 利用两步法,将45#钢片放在简单的镀锌溶液中（40 g/L ZnCl2,200 g/L KCl,20 g/L HBO3）进行直流电沉积,调节电沉积时间和电流密度,在钢片表面获得具有一定结构差异的镀锌层,然后使用0.05 mol/L的硬脂酸改性得到复合涂层。测试该涂层与水的接触角,使用SEM、XRD和FT-IR等技术对它们的形貌和化学组成进行表征和分析,通过测试极化曲线评价涂层的耐蚀性能。结果 随电沉积时间的延长和电流密度的增大,45#钢表面水的接触角先升高后降低。当电流密度为6 A/dm2,电沉积时间为20 min时,在钢片表面成功获得团簇颗粒状的微纳结构镀锌层,平均颗粒大小<20 μm,镀层厚度为40~50 μm。改性之后得到具有超疏水性能的复合涂层,水的接触角达155.4?,复合涂层的自腐蚀电流密度降低了一个数量级。结论 通过调节电沉积时间和电流密度可以在简单的镀锌溶液中制备得到具有微纳粗糙结构的锌镀层,经改性后获得具有超疏水性能的复合涂层。该复合涂层兼具牺牲阳极和超疏水性能,耐蚀性得到有效提高,可保护钢铁基体。     

阴极刻蚀法制备超疏水铝镀层及其抗腐蚀性能研究

对硅基磁控溅射铝镀层表面加载阴极电流,在镀层表面构建了微纳复合结构,并通过十四酸修饰获得稳定的超疏水膜。研究了超疏水表面的形成机制与结构特征,分析了超疏水表面的抗腐蚀性能。结果表明:经阴极刻蚀处理后,铝镀层表面形成了覆盖纳米级絮状物的腐蚀孔,呈现出珊瑚网状结构;再经十四酸有机修饰后,达到超疏水状态,十四酸在镀层表面形成了稳定的化学吸附,样品腐蚀阻效达到98.9%,抗腐蚀性能显著提高。     

硅酸盐矿物粉末陶瓷涂层制备及耐蚀性能研究

采用一种天然硅酸盐矿物粉末,用热化学反应法在Q235钢表面制备陶瓷涂层。通过XRD分析了涂层的相组成,研究了未封孔涂层和封孔涂层的结合强度、耐蚀性。结果表明,用天然硅酸盐矿物粉末代替人工合成的陶瓷原料作为陶瓷骨料,可以在钢表面获得性能良好的陶瓷涂层。