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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
1
作者 王晟 张亚利 +4 位作者 刘昊明 刘昱畅 王浩旭 马颖 李元东 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期184-192,共9页
采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影... 采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影响机制并建立回归方程,以此来实现通过电参数对微弧氧化膜层耐蚀性的调控。结果表明:占空比对膜层电化学耐蚀性影响的显著性最高,其次是脉冲频率和电压,处理时间对其影响较小。占空比和脉冲频率通过改变燃弧放电时间和熄弧冷却时间来影响膜层结构和性能,增加电压、占空比、处理时间或降低脉冲频率可使电源输出功率增加,导致膜层厚度增加、微孔孔径增大、致密度降低,膜层中Al2TiO5的生成效率更高,电化学耐蚀性能随之降低。通过相关系数法检验可知:所建立回归方程的因变量与自变量之间具有高度相关性,可以为钛合金微弧氧化膜的性能调控提供理论支持和预测方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 微弧氧化 电参数 耐蚀性 回归分析
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油浸式变压器铜绕组抗硫腐蚀的研究进展
2
作者 郝春艳 贺春 +4 位作者 于金山 赵鹏 刘盛终 袁媛 郑涵雯 《腐蚀与防护》 北大核心 2026年第1期36-43,共8页
油浸式变压器中铜绕组发生硫腐蚀会生成Cu_(2)S,导致绝缘纸以及绝缘油的一系列性能下降,严重威胁了油浸式变压器的正常运行。针对铜绕组的硫腐蚀,本文从以下四个方面对相关研究进行综述:腐蚀性硫的来源、硫腐蚀的作用机理及其影响因素(... 油浸式变压器中铜绕组发生硫腐蚀会生成Cu_(2)S,导致绝缘纸以及绝缘油的一系列性能下降,严重威胁了油浸式变压器的正常运行。针对铜绕组的硫腐蚀,本文从以下四个方面对相关研究进行综述:腐蚀性硫的来源、硫腐蚀的作用机理及其影响因素(包括环境条件与铜绕组特性)、硫腐蚀对设备的危害,以及主要的抑制与防护措施。 展开更多
关键词 油硫腐蚀 危害 机理 防腐蚀措施
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组织配分对2002双相不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响
3
作者 胡骞 刘馨雅 +2 位作者 康远程 黄峰 刘静 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期24-30,共7页
针对经济型双相不锈钢2002组织配分与其晶间腐蚀敏感性的相关性问题,采用电化学测试手段,结合微观形貌观察和成分分析,研究了固溶处理对DSS 2002中两相占比和元素分布的影响规律,探讨了时效DSS 2002的晶间腐蚀机理。结果表明,经时效处... 针对经济型双相不锈钢2002组织配分与其晶间腐蚀敏感性的相关性问题,采用电化学测试手段,结合微观形貌观察和成分分析,研究了固溶处理对DSS 2002中两相占比和元素分布的影响规律,探讨了时效DSS 2002的晶间腐蚀机理。结果表明,经时效处理后的DSS 2002在DL-EPR测试后会同时呈现组织选择性腐蚀和晶间腐蚀两种局部腐蚀现象。组织选择性腐蚀归因于固溶过程α和γ相中合金元素含量差异导致的耐蚀性差异,而晶间腐蚀则源于时效过程富Cr相在晶界的析出。随着α相占比增大,Cr元素在α相中的含量下降,富Cr相在在α相晶间析出的敏感性也随之降低,富Cr相的团聚现象愈发轻微且不连续,伴随着富Cr相团聚析出贫Cr区占比也不断减少,晶间腐蚀敏感性由3.87%下降至0.91%。 展开更多
关键词 双相不锈钢 元素配分 晶间腐蚀 DL-EPR测试 选择性腐蚀
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激光清洗对超低碳贝氏体钢腐蚀性能的影响
4
作者 陈玲 王非森 +2 位作者 文申柳 漆翔 周林军 《应用激光》 北大核心 2026年第1期68-77,共10页
超低碳贝氏体钢具有良好的韧性、足够的强度,能满足环境恶劣的条件下使用要求,广泛应用于航舰、石油管线、海洋结构等领域,但在大气环境和海洋环境中易发生盐雾腐蚀和电化学腐蚀。为研究激光能量密度的激光清洗方法对超低碳贝氏体钢B80... 超低碳贝氏体钢具有良好的韧性、足够的强度,能满足环境恶劣的条件下使用要求,广泛应用于航舰、石油管线、海洋结构等领域,但在大气环境和海洋环境中易发生盐雾腐蚀和电化学腐蚀。为研究激光能量密度的激光清洗方法对超低碳贝氏体钢B800CF盐雾腐蚀和电化学腐蚀性能的影响,将生锈后的超低碳贝氏体钢通过机械清洗、1.53 J·cm^(-2)、2.04 J·cm^(-2)、2.55 J·cm^(-2)的激光能量密度进行锈层清洗,观察清洗后材料表面形貌,并采用电化学实验、盐雾试验测定电化学极化曲线、阻抗谱、失重率,分析试样的耐腐蚀性。材料表面SEM形貌观察、电化学试验及盐雾腐蚀试验分析表明,采用激光能量密度为2.04 J·cm^(-2)的激光对超低碳贝氏体钢B800CF清洗后,其表面粗糙度值最小,耐盐雾腐蚀和耐电化学腐蚀效果最佳。 展开更多
关键词 激光清洗 功率密度 超低碳贝氏体钢 耐腐蚀性能 表面形貌
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等离子喷涂Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)强化聚四氟乙烯不粘涂层的制备及其性能研究
5
作者 曹达华 高岩 +4 位作者 雒晓涛 申继豪 程志喜 万鹏 李洪伟 《表面技术》 北大核心 2026年第3期252-261,共10页
目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE... 目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE被快速磨除,以提高不粘涂层的耐磨性。方法首先,采用等离子喷涂半熔化粒子沉积具有高表面粗糙度的AT40陶瓷涂层;其次,采用PTFE填充AT40陶瓷涂层表面半熔化粒子凸起间的空隙,获得复合涂层。研究喷涂距离对AT40涂层表面结构的影响,揭示AT40涂层表面粗糙度对复合涂层耐磨性能及持久不粘性能的影响规律。结果当喷涂距离从40mm分别提高到80、120、150mm时,等离子喷涂AT40陶瓷涂层的表面粗糙度先减小后增加,在喷涂距离为40mm时,粗糙度Ra最高,为19.3μm,R_(z)为220.4μm。将该条件下制备的AT40陶瓷涂层表面涂覆PTFE面层后,在摩擦磨损25000周后依然能够保持不粘性能,相较于传统的PTFE不粘涂层提升了约4倍。结论大气等离子喷涂的高粗糙度AT40陶瓷底层与PTFE面层的复合耐磨不粘涂层具有优异的耐磨性能和持久的不粘性能,可大幅提升不粘烹饪器皿的使用寿命。 展开更多
关键词 等离子喷涂 Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)/PTFE复合涂层 表面微凸结构 耐磨性 疏水性
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移动抛丸机回收分离系统模拟及实验验证
6
作者 张明路 王建宇 +1 位作者 高春艳 吕晓玲 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第1期112-122,共11页
为提高金属表面除锈移动抛丸机的使用寿命,减少丸料中杂质含量,优化改进了一款移动抛丸机的回收分离系统,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)与离散单元法(discrete element method, DEM)耦合的方法,对回收分离过... 为提高金属表面除锈移动抛丸机的使用寿命,减少丸料中杂质含量,优化改进了一款移动抛丸机的回收分离系统,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)与离散单元法(discrete element method, DEM)耦合的方法,对回收分离过程进行仿真及模拟分析,引入回收分离效率作为量化衡量参数,研究气流速度、挡板结构和抛丸量对回收分离效率的影响,并分别进行仿真验证。结果表明,气流速度、挡板结构改进对提升回收分离效率影响显著,优化改进后的回收分离系统钢丸回收效率达95%以上,杂质分离效率达80%以上,实验结果与仿真结果最大误差小于3%,验证了数值模拟的合理性,可为移动抛丸机回收分离系统结构和工艺参数优化提供理论支持。 展开更多
关键词 移动抛丸机 CFD-DEM耦合 回收分离系统 结构优化
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热障涂层高灵敏YAG:xCe荧光应力响应单元的构筑及其应力响应机理
7
作者 成波 丁呈云 +7 位作者 白易博 楚倩倩 任鲲鹏 郑光彬 侯东 张辛健 安国升 李文生 《表面技术》 北大核心 2026年第3期52-60,95,共10页
目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧... 目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧结法构筑了不同浓度Ce^(3+)掺杂的Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG:x Ce,x=0.03、0.06、0.08、0.12)荧光应力响应单元复合粉末。利用大气等离子喷涂将所获得的复合粉末制备成系列YAG:x Ce热障涂层陶瓷层。研究Ce^(3+)掺杂浓度对复合粉末及涂层荧光性能的影响,通过密度泛函理论计算研究了不同Ce^(3+)掺杂浓度与荧光应力之间的关系。结果所制备的系列YAG:x Ce涂层具有良好的高温稳定性,涂层荧光强度随Ce^(3+)掺杂浓度呈先增大后减小趋势,浓度为0.08%时,对应最大荧光峰位移。结论成功构筑了系列YAG:x Ce荧光应力响应单元,并明确了其发光效率与应力响应特性可通过掺杂浓度进行有效调控;阐明了掺杂浓度-晶格微变-荧光压谱效应之间的构效关系,为实现热障涂层内部应力状态的高灵敏、无损原位监测提供了重要的材料体系与理论依据,对新一代航空发动机热障涂层的健康监测与寿命预测具有积极的支撑作用。 展开更多
关键词 热障涂层 荧光 应力 YAG:Ce
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激光纹理与电沉积抗菌涂层协同提升钛植体性能
8
作者 杨成娟 杜腾龙 +5 位作者 郭珂昕 陈萧宇 耿红娟 尼娜 田延岭 杨振 《表面技术》 北大核心 2026年第2期254-265,共12页
目的解决钛及其合金在口腔种植体应用中存在的抗菌性能不足及骨整合失败问题。方法提出一种协同表面工程策略,将飞秒激光制备的微纳结构与壳聚糖/明胶/米诺环素(CS/GT/Mino)复合电沉积涂层相结合,实现抗菌与促骨整合功能的统一。飞秒激... 目的解决钛及其合金在口腔种植体应用中存在的抗菌性能不足及骨整合失败问题。方法提出一种协同表面工程策略,将飞秒激光制备的微纳结构与壳聚糖/明胶/米诺环素(CS/GT/Mino)复合电沉积涂层相结合,实现抗菌与促骨整合功能的统一。飞秒激光在钛表面构建了约25μm宽的沟槽和500 nm周期的激光诱导周期性表面结构(LIPSS),形成多尺度的机械嵌锁界面,同时H_(2)O_(2)的引入有效抑制了电沉积过程中气体析出,保证了涂层的均匀性和完整性。结果实验结果表明,激光纹理化表面显著增强了涂层的界面结合强度,剪切强度由抛光表面的5.7 MPa提升至33.9 MPa,增强近6倍。此外,涂层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出明显的早期抑菌活性,且多层次的表面形貌延长了药物释放路径,实现了米诺环素的可控缓释。荧光染色和细胞形貌分析显示,激光诱导的各向异性结构能够引导成骨细胞(MC3T3-E1)有序排列与展伸,促进其骨向分化。结论该研究提出了一种将机械稳定性与生物功能性协同集成的新型涂层构建策略,为实现抗感染、促骨整合的多功能口腔种植体表面提供了理论支持和实践路径。 展开更多
关键词 飞秒激光纹理 电沉积 壳聚糖/明胶/米诺环素涂层 抗菌性能 骨整合 剪切强度 缓释
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骨科内植物表面纳米织构吸附能力建模及电化学加工方法
9
作者 史筱红 李政伟 +2 位作者 孙铁伟 张鹏浩 高相胜 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期36-46,共11页
[目的]骨科内植物经常用于骨科疾病的治疗中。本文旨在总结内植物表面纳米织构吸附能力的建模方法及电化学加工技术的研究进展,为开发高结合性能的植入体表面提供参考。[方法]综述了骨科内植物表面织构吸附能力的建模方法,并概述了阳极... [目的]骨科内植物经常用于骨科疾病的治疗中。本文旨在总结内植物表面纳米织构吸附能力的建模方法及电化学加工技术的研究进展,为开发高结合性能的植入体表面提供参考。[方法]综述了骨科内植物表面织构吸附能力的建模方法,并概述了阳极氧化、微弧氧化、电化学压印光刻、原子层沉积等电化学加工技术在骨科内植物表面纳米织构制备中的应用。[结果]通过建模分析可从分子到宏观尺度揭示蛋白吸附机制与表面形貌、电荷分布之间的关系。电化学加工技术能够在钛等金属表面构建不同形貌的纳米结构,有效提高内植物表面的抗菌性、耐蚀性和生物相容性,从而增强骨结合能力。[结论]骨科内植物表面纳米织构电化学加工制备技术及其吸附能力建模能够突破传统骨科内植物设计和工艺的限制,其应用有利于推动骨科内植物的升级换代。 展开更多
关键词 骨科内植物 纳米织构 吸附能力 数值建模 电化学加工 综述
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高温氨腐蚀行为、评价与防护技术研究进展
10
作者 李加庆 胡磊 +5 位作者 刘子涵 滕霖 张朱武 陈崇启 罗宇 江莉龙 《化工进展》 北大核心 2026年第2期1098-1109,共12页
“双碳”目标背景下,发展“氨-氢”绿色能源技术不仅能实现氢气的高效存储和能源的区域再分布,还可实现终端零碳排放的清洁利用。然而,临氨设备及材料可能会面临严苛服役环境下的腐蚀及失效问题。综合当前国内外高温氨腐蚀研究进展,本... “双碳”目标背景下,发展“氨-氢”绿色能源技术不仅能实现氢气的高效存储和能源的区域再分布,还可实现终端零碳排放的清洁利用。然而,临氨设备及材料可能会面临严苛服役环境下的腐蚀及失效问题。综合当前国内外高温氨腐蚀研究进展,本文对不同服役环境、不同材质的高温氨腐蚀行为、高温氨腐蚀评价以及防护技术四个方面进行概述,并凝练高温氨腐蚀本质机理,展望未来研究发展方向。高温氨腐蚀以氮化作用为主要机制,受温度、时间、流速、浓度及材质等多方面因素的影响;高温氨腐蚀可通过腐蚀速率、塑性、冷弯、化学成分、显微组织等关键指标进行评价;建议充分考虑具体服役环境和氮化问题,综合运用多种腐蚀防护措施,构建完善的设备及材料高温氨腐蚀监测、防护及管控标准体系。 展开更多
关键词 “氨-氢”绿色能源 高温氨腐蚀 评价与防护 反应器 机械性能 显微结构
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机器学习辅助耐磨耐腐蚀高熵合金设计的现状与展望
11
作者 谢芋江 漆俊杰 +3 位作者 蒋文宇 文雄 温飞娟 黄本生 《材料导报》 北大核心 2026年第3期164-171,共8页
高熵合金(HEAs)具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异的性能,广泛应用于石油工程和航空航天等领域。但是高熵合金的成分空间复杂,设计难度极大。以往高熵合金的设计主要依赖试错法和模拟计算法等,这些方法既耗时又浪费资源... 高熵合金(HEAs)具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异的性能,广泛应用于石油工程和航空航天等领域。但是高熵合金的成分空间复杂,设计难度极大。以往高熵合金的设计主要依赖试错法和模拟计算法等,这些方法既耗时又浪费资源。近年来,机器学习(ML)作为研究高熵合金的强大工具逐渐崭露头角,通过训练模型和识别关键特征来推动研究。本文首先介绍了机器学习的基本原理,之后在广泛收集了机器学习辅助高熵合金设计的研究成果的基础上综述了机器学习在高熵合金设计中的最新应用,特别是相结构、耐磨性以及耐蚀性方面的研究。 展开更多
关键词 机器学习 高熵合金 相结构 耐磨性 耐蚀性
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基于新特征函数的混合射流强化表面残余应力场预测模型
12
作者 徐广涛 赵金涛 +2 位作者 胡阔 刘兰荣 郭明龙 《热加工工艺》 北大核心 2026年第2期66-75,82,共11页
探究混合射流强化工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面残余应力场的影响,获得工艺参数与表面残余应力场的预测模型。基于特征参数和余弦函数提出了一种新的表面残余应力场的表征形式,特征参数包括表面残余应力、最大残余应力、最大残余应力层... 探究混合射流强化工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面残余应力场的影响,获得工艺参数与表面残余应力场的预测模型。基于特征参数和余弦函数提出了一种新的表面残余应力场的表征形式,特征参数包括表面残余应力、最大残余应力、最大残余应力层深和残余应力层深;进而通过Box-Behnken Design(BBD)实验设计,研究了丸粒直径、压力和移速这3个工艺参数对表面残余应力场的4个特征参数的影响,使用Design-Expert软件对数值进行拟合,建立特征参数的回归方程,实现表面残余应力场的预测。实验表明,预测值与实验值之间决定系数大于0.95,平均相对误差均小于10%,验证了该预测模型的准确性。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6渗碳钢 残余应力 混合射流 响应曲面法 应力预测
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油井用铝基牺牲阳极合金的成分设计及性能评价
13
作者 李健 李奥 +5 位作者 王春妮 孙冰花 吕祥鸿 白真权 王晨 刘艳明 《腐蚀与防护》 北大核心 2026年第2期35-41,共7页
采用分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)模拟方法,以Al-Zn-In-Sn-Mg五元合金(A14)为基础合金成分,考察了单独添加和复合添加元素(Ti、B和Ce)的影响,筛选设计了一种新型牺牲阳极合金。对目标合金进行试验制备,并测试其电化学性能。结果表... 采用分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)模拟方法,以Al-Zn-In-Sn-Mg五元合金(A14)为基础合金成分,考察了单独添加和复合添加元素(Ti、B和Ce)的影响,筛选设计了一种新型牺牲阳极合金。对目标合金进行试验制备,并测试其电化学性能。结果表明:该合金成分(质量分数)为:Zn 3.0%、In 0.03%、Sn 0.04%、Mg 1.00%、Ti 0.03%、B 0.03%、Ce 0.03%、余量为Al;在70℃模拟油田水中,该合金的开路电位为-1.1254~-1.0190 V,工作电位为-1.0078~-0.8746 V,实际电容量为1334 A·h/kg,电流效率为46.27%,合金表面整体呈现以均匀腐蚀为主的特征。该合金性能完全符合油井用牺牲阳极的技术要求。 展开更多
关键词 牺牲阳极 铝合金 成分设计 电化学性能
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热障涂层微观结构的X射线与扫描电镜研究
14
作者 胡鹏飞 林杰 +4 位作者 姜云 陈静涛 孙银洁 谢忱 鲁波 《实验科学与技术》 2026年第1期31-37,共7页
高温陶瓷热障涂层的厚度、裂纹、孔隙及孔隙率等微观结构是评价涂层热障性能的关键参考,该文以三层结构热障涂层为研究对象,并用三维X射线显微镜与扫描电子显微镜,从二维和三维视角研究了热障涂层形貌、厚度、孔隙及孔隙率等结构特征。... 高温陶瓷热障涂层的厚度、裂纹、孔隙及孔隙率等微观结构是评价涂层热障性能的关键参考,该文以三层结构热障涂层为研究对象,并用三维X射线显微镜与扫描电子显微镜,从二维和三维视角研究了热障涂层形貌、厚度、孔隙及孔隙率等结构特征。涂层服役前后的二次电子和背散射电子扫描分析表明,涂层具有自愈合层致密性结构和内层非致密瑕疵区存在。三维X射线显微镜采集的三维图像大尺度展示了裂纹以及孔隙等微观结构信息。通过灰度值分析,评判了自愈合层的致密度及其强阻氧性能,运用各功能涂层灰度值差异对比评判它们之间的结合强度。结果显示,两种设备的图像解析结果基本一致,为高温陶瓷热障复合涂层微观结构特征的全面解析提供了可行策略。 展开更多
关键词 热障涂层 微观结构 孔隙率 裂纹 三维X射线显微镜 扫描电子显微镜
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镀锡板311钝化膜与71钝化膜的性能对比
15
作者 万一群 齐韦 +3 位作者 李文婷 齐智远 沈鹏杰 潘红良 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期94-99,共6页
[目的]为顺应涂印制罐行业的发展趋势,针对镀锡板表面311钝化膜和71钝化膜的性能进行一系列测试。[方法]对比了两种镀锡板表面钝化膜的量(以总铬含量计)、覆盖率、润湿性、附着力、抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结果]镀锡板表面71钝... [目的]为顺应涂印制罐行业的发展趋势,针对镀锡板表面311钝化膜和71钝化膜的性能进行一系列测试。[方法]对比了两种镀锡板表面钝化膜的量(以总铬含量计)、覆盖率、润湿性、附着力、抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结果]镀锡板表面71钝化膜的量远高于311钝化膜,较高的钝化膜量有利于提高覆盖率,以及增强抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结论]钝化膜的量和覆盖率的提高有利于镀锡板各项性能的提升。由于再提升311钝化膜的量会导致板面发蓝、附着力降低等问题,因此其覆盖率较低。71钝化膜中的Cr有利于提高附着力,Cr_(2)O_(3)则有利于提高润湿性。 展开更多
关键词 镀锡板 钝化膜 覆盖率 润湿性 附着力 抗硫 抗酸 抗盐雾腐蚀
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TC4钛合金在F^(−)离子溶液中的缝隙腐蚀行为研究
16
作者 张雅妮 周航 凌杰 《表面技术》 北大核心 2026年第4期28-39,共12页
目的在海洋环境中,钛合金构件组装或与异种金属连接时形成的缝隙,极易成为腐蚀介质的渗透通道,由此引发的缝隙腐蚀严重威胁着海洋工程的安全运行。为深入探究这一问题,本研究以TC4钛合金(Ti-6Al-4V)为研究对象,利用自制缝隙腐蚀装置,系... 目的在海洋环境中,钛合金构件组装或与异种金属连接时形成的缝隙,极易成为腐蚀介质的渗透通道,由此引发的缝隙腐蚀严重威胁着海洋工程的安全运行。为深入探究这一问题,本研究以TC4钛合金(Ti-6Al-4V)为研究对象,利用自制缝隙腐蚀装置,系统考察了缝隙宽度及缝隙深度对其在含F^(−)溶液中腐蚀行为的影响。方法采用失重试验、局部电化学等实验方法,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,重点分析了腐蚀速率、区域腐蚀产物组成、局部腐蚀电位分布及电化学过程特征。结果在含F^(−)溶液中,TC4钛合金缝隙内的腐蚀产物主要为TiF_(3)、Na_(2)TiF_(6)和TiO_(2),且随缝隙深度的增加,TiO_(2)含量逐渐减少,而TiF_(3)与Na_(2)TiF_(6)的含量则呈上升趋势。在0.1~0.3 mm的缝隙宽度范围内,0.2 mm时的缝隙腐蚀最为严重。此宽度下缝隙深处与缝隙口产生的电位差最大,且随腐蚀时间的延长,电位差进一步增大。氧匮乏状态下的“阳极”特征导致缝隙深处的腐蚀加剧并形成半闭塞电池,阳极区Tin⁺累积并水解使pH下降,F–离子迁入,缝隙深处至缝隙口部形成电流回路,使得点蚀坑在缝隙深处优先萌生并长大。结论在F^(−)离子溶液中,TC4钛合金缝隙腐蚀在缝隙底部最明显,且缝隙底部生成点蚀坑。 展开更多
关键词 TC4钛合金 F离子 缝隙腐蚀 缝隙宽度 缝隙深度 局部电化学测试
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激光熔覆TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层对304不锈钢轴承耐磨与耐蚀性能的影响
17
作者 李智丽 叶喜聪 +1 位作者 张林 马存庆 《表面技术》 北大核心 2026年第4期52-63,共12页
目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行... 目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行分析;采用显微硬度、摩擦磨损和电化学极化测试系统评估涂层的力学与电化学性能。结果涂层主要由Cr_(3)C_(2)、TiB_(2)、Fe_(2)B、TiC和Cr_(2)O_(3)构成。T10C10-304组织致密无裂纹;显微硬度测试表明,T10C10-304峰值硬度为821HV,为基体(301HV)的2.73倍。摩擦磨损试验显示,T10C10-304平均摩擦系数(0.219)和磨损率(2.52×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))最低,相较基体分别降低约39%和63%。电化学测试结果表明,T10C10-304耐蚀性最佳,其腐蚀电流密度最低(1.6μA/cm^(2)),腐蚀电位最高(−288 mV),极化电阻高(305320Ω·cm^(2))。结论TiB_(2)与Cr_(3)C_(2)质量分数各10%的T10C10-304涂层在兼具高硬度、低摩擦与良好耐蚀性方面表现突出,为化工轴承表面强化提供了可行且可靠的技术路径。 展开更多
关键词 激光熔覆 TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层 304不锈钢 耐磨性 耐腐蚀性
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LNG船舶殷瓦钢焊接材料耐低温腐蚀机理研究
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作者 杨金 杨帅 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第3期176-180,共5页
LNG船舶作为低温能源运输的核心装备,其殷瓦钢焊接接头在-162℃超低温、LNG介质与海洋环境耦合作用下易发生腐蚀失效,严重威胁船舶运行安全。本文围绕殷瓦钢焊接接头腐蚀问题展开系统研究,重点分析焊接接头微观结构与腐蚀敏感性的关联机... LNG船舶作为低温能源运输的核心装备,其殷瓦钢焊接接头在-162℃超低温、LNG介质与海洋环境耦合作用下易发生腐蚀失效,严重威胁船舶运行安全。本文围绕殷瓦钢焊接接头腐蚀问题展开系统研究,重点分析焊接接头微观结构与腐蚀敏感性的关联机制,探究超低温环境下殷瓦钢焊接材料的腐蚀动力学规律,包括温度对电极反应的影响、腐蚀产物膜的形成与失效机制及腐蚀速率的时间依赖性。基于腐蚀动力学理论与断裂力学,构建了低温腐蚀速率预测模型和应力腐蚀开裂(SCC)裂纹扩展模型,并通过实验验证了模型的有效性。研究成果为LNG船舶殷瓦钢焊接工艺优化、腐蚀防护设计及服役寿命评估提供了理论支撑与技术参考。 展开更多
关键词 LNG船舶 殷瓦钢 焊接接头 低温腐蚀 腐蚀模型
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镁合金表面ZIF-90/PA复合涂层的制备及性能
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作者 刘伟 王少冲 纪茜 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期21-27,共7页
[目的]通过表面改性技术来改善AZ31B镁合金的耐蚀性及抗菌性。[方法]以溶剂热法在硅烷化AZ31B镁合金表面制备了一种含锌离子的沸石咪唑酯骨架材料涂层ZIF-90,随后通过植酸(PA)化学转化制得ZIF-90/PA复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描... [目的]通过表面改性技术来改善AZ31B镁合金的耐蚀性及抗菌性。[方法]以溶剂热法在硅烷化AZ31B镁合金表面制备了一种含锌离子的沸石咪唑酯骨架材料涂层ZIF-90,随后通过植酸(PA)化学转化制得ZIF-90/PA复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了涂层的表面形貌和组织结构,通过电化学测量及析氢实验考察了涂层镁合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。采用金黄色葡萄球菌测试了涂层镁合金的抗菌性能。[结果]成功在AZ31B镁合金表面合成了ZIF-90/PA复合涂层。相比于PA涂层镁合金,ZIF-90/PA复合涂层镁合金在SBF中的容抗弧半径明显增大,腐蚀电流降低了1个数量级,腐蚀电位正移了0.217 V,析氢量明显降低,抗菌率由25.3%提高到98.2%。[结论]相较于单一的PA涂层,得益于较厚的涂层结构、致密的表面转化膜、良好的结合力,以及锌离子的抗菌作用,ZIF-90/PA复合涂层拥有更好的耐蚀性及抗菌性。 展开更多
关键词 医用镁合金 沸石咪唑骨架 植酸 化学转化 复合涂层 耐蚀性 抗菌性
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亚铁离子对硫酸盐还原菌腐蚀行为的影响
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作者 张雅妮 段博文 +3 位作者 宋伟 张成鑫 樊冰 王思敏 《材料导报》 北大核心 2026年第5期225-233,共9页
亚铁离子(Fe^(2+))对SRB的生长和对碳钢的MIC起重要作用。本工作通过生物培养技术、浸泡实验、电化学等实验方法,结合Na_(2)S_(2)O_(3)滴定技术、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、激光共聚焦等分析手段,研究了Fe^(2+)对硫酸盐还... 亚铁离子(Fe^(2+))对SRB的生长和对碳钢的MIC起重要作用。本工作通过生物培养技术、浸泡实验、电化学等实验方法,结合Na_(2)S_(2)O_(3)滴定技术、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、激光共聚焦等分析手段,研究了Fe^(2+)对硫酸盐还原菌环境中X80管线钢腐蚀行为的影响,包含SRB数量的变化、硫离子含量及价态的变化、表面生物膜的特征,截面形貌、腐蚀速率及电化学过程特征。结果表明:Fe^(2+)浓度为5 g/L时,Fe^(2+)促进SRB的生长,延长SRB的生命周期,峰值SRB数量为5.15×10^(7)cm^(-3);但高浓度Fe^(2+)(≥10 g/L)抑制了SRB的生长,缩短SRB的生命周期。对于SRB腐蚀,在低浓度Fe^(2+)环境中,初期腐蚀速率由Fe^(2+)对基体表面的活化和对SRB的活性促进共同决定,中后期由致密的SRB膜层决定,因此X80钢腐蚀速率随暴露时间的延长先增加后降低。在高浓度Fe^(2+)环境中,初期腐蚀速率由Fe^(2+)对基体表面的活化和低活性SRB共同决定,中后期由多裂隙混生膜层决定,腐蚀速率随暴露时间的延长持续增加。20 d后,随溶液中Fe^(2+)浓度的增加,X80钢的点蚀速率和平均失重速率同步增长,当Fe^(2+)浓度为40 g/L时,最大平均失重速率为0.1024 mm/a。 展开更多
关键词 硫酸盐还原菌 亚铁离子 X80钢 腐蚀
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