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TC4钛合金在F^(−)离子溶液中的缝隙腐蚀行为研究
1
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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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
2
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
3
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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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
4
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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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
5
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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Fe_(2)AlB_(2)的高温氧化机制及吸波性能研究
6
作者 马新超 智清 +5 位作者 李威 陈毛 王海龙 张锐 张帆 范冰冰 《无机材料学报》 北大核心 2026年第1期45-54,共10页
传统吸波材料在高温条件下易失效,难以满足极端高温环境的性能需求。Fe_(2)AlB_(2)因其纳米层状结构以及优良的高温稳定性,在高温吸波领域备受关注。本研究通过湿法球磨-氩气烧结工艺制备了Fe_(2)AlB_(2)粉末,并系统研究了Fe_(2)AlB_(2... 传统吸波材料在高温条件下易失效,难以满足极端高温环境的性能需求。Fe_(2)AlB_(2)因其纳米层状结构以及优良的高温稳定性,在高温吸波领域备受关注。本研究通过湿法球磨-氩气烧结工艺制备了Fe_(2)AlB_(2)粉末,并系统研究了Fe_(2)AlB_(2)在高温下的氧化机制和吸波性能变化规律。同时,借助电磁仿真软件对其在7 GHz微波下的吸收过程进行了雷达散射截面模拟。结果表明:Fe_(2)AlB_(2)起始氧化温度为671℃,随着氧化温度的升高,其表面形成致密Al_(2)O_(3)保护膜,抗氧化性能显著增强;当氧化温度超过1000℃时,Al_(2)O_(3)膜破裂,主相转变为Fe_(2)O_(3)、Al_(4)B_(2)O_(9)以及非晶态B_(2)O_(3);在300~800℃氧化温度范围内,样品吸波性能随氧化温度升高而逐步提升,尤其在10 GHz附近,其介电损耗能力最为突出。当氧化温度升高至900℃时,在频率f=11.28 GHz下,样品的反射损耗达到-42.60 dB,相应的厚度为2.8 mm。Al_(2)O_(3)膜通过诱导“氧化膜-基体”界面极化损耗,显著提高了介电损耗效率。本研究阐明了Fe_(2)AlB_(2)在不同温度的氧化机制及其对吸波性能的影响规律,为其在高温吸波环境中的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 Fe_(2)AlB_(2) 抗氧化性 吸波性能 高温稳定性
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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
7
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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油井用铝基牺牲阳极合金的成分设计及性能评价
8
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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孔隙对热障涂层YSZ/TGO界面残余应力影响的仿真研究
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作者 王敏 龚佳蔚 +2 位作者 吴莉洁 李超 袁建辉 《表面技术》 北大核心 2026年第3期262-272,共11页
目的研究热循环过程双陶瓷热障涂层YSZ/TGO界面残余应力受涂层孔隙率和孔隙形貌等的影响,为热障涂层的失效研究提供理论依据。方法基于Python参数化建模和Abaqus有限元仿真,获得温度变化过程YSZ和热生长氧化层TGO界面上不同位置沿X轴和... 目的研究热循环过程双陶瓷热障涂层YSZ/TGO界面残余应力受涂层孔隙率和孔隙形貌等的影响,为热障涂层的失效研究提供理论依据。方法基于Python参数化建模和Abaqus有限元仿真,获得温度变化过程YSZ和热生长氧化层TGO界面上不同位置沿X轴和Y轴方向的残余应力。通过固定三变量调节单变量的方法,研究单一孔隙变量对YSZ/TGO界面残余应力的影响。结果仅改变孔隙率时,YSZ/TGO界面左右两侧波峰的S11在孔隙率15%时取得最大拉应力,分别为16.4 MPa和22.4 MPa。左侧波峰、波谷位置的S22在15%与20%孔隙率下均具有相近的S22值,分别为90.0 MPa和12.2 MPa;仅改变长轴尺寸,左侧波峰在长轴尺寸为2.5μm时具有最大的S22压应力85.3 MPa,此时右侧波峰具有最大S22拉应力36.4 MPa,而波谷则具有最小的S22压应力15.0 MPa;仅改变孔隙方向,90°孔隙方向在降温结束时具有最大的S11压应力22.1 MPa,而在降温开始阶段具有最大的S22拉应力33.8 MPa;仅改变纵横比,降到室温时左侧波峰S22压应力最大值98.8 MPa和右侧波峰S22拉应力最大值34.0 MPa均在纵横比4.5时出现,波谷的S22压应力在纵横比为4.5时出现最小值11.4 MPa。结论不同孔隙率、纵横比和孔隙方向对YSZ/TGO界面的残余应力具有较大的影响,单一孔隙尺寸的变化对界面上的S11和S22影响相对较小,通过控制涂层中的孔隙率和孔隙形貌,可以降低热障涂层的失效风险。 展开更多
关键词 热障涂层 孔隙率 纵横比 孔隙方向 孔隙尺寸 残余应力 仿真
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飞机迎风面蒙皮涂层高动态雨蚀损伤评价和机理
10
作者 沙明工 惠志强 +9 位作者 李雨桐 孙莹 李明 魏政 Babaytsev Arseny Fedotenkov Gregory Mednikov Aleksei Tkhabisimov Aleksandr 李玉龙 陈建军 《表面技术》 北大核心 2026年第2期1-14,共14页
目的飞机在雨中高速飞行时,机体迎风面蒙皮涂层受到雨滴冲击作用而产生损伤,出现表面开裂、剥离等典型损伤,会降低结构的安全性和功能性,因此需要对蒙皮涂层的雨蚀损伤机理进行深入研究。方法利用一级轻气炮搭建的单射流试验平台和水切... 目的飞机在雨中高速飞行时,机体迎风面蒙皮涂层受到雨滴冲击作用而产生损伤,出现表面开裂、剥离等典型损伤,会降低结构的安全性和功能性,因此需要对蒙皮涂层的雨蚀损伤机理进行深入研究。方法利用一级轻气炮搭建的单射流试验平台和水切割装置改装的多射流试验平台模拟雨滴冲击。针对以碳纤维T300编制材料为基体,表面涂有3种同等厚度的聚氨酯涂层材料,在不同试验条件下对材料进行雨蚀试验研究。结果在617 m/s冲击速度条件下,以0°、15°、30°的冲击角度以及在15°冲击角度,430、490和555 m/s的冲击速度下对三种涂层材料进行单射流试验;对三种涂层材料在350、370和420 m/s的冲击速度下,进行1000次冲击的多喷射流试验。结果表明:随着冲击角度和速度的变化,三种涂层材料的损伤趋势是一致的;典型损伤形貌相同,即当水锤压力低于涂层材料的屈服强度极限时,损伤区域由环形损伤包围中央未损伤区域构成;当水锤压力超过材料的屈服强度极限时,水锤压力结合侧向射流会造成1~2倍液滴直径的损伤区域。多射流与单射流的试验结果具有相似性。结论通过对比单射流与多射流试验下涂层材料的典型损伤形貌可知,材料的雨蚀损伤机理与自身的力学性能关系密切。根据三种涂层材料在不同试验参数下的损伤结果,材料1性能最佳,在多种试验条件下均有良好的表现,能够满足飞机在不同环境下的飞行需求。 展开更多
关键词 液固冲击 雨蚀损伤 水射流 冲击动力学 复合材料 涂层
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热障涂层微观结构的X射线与扫描电镜研究
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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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激光冲击强化对增材制造316L不锈钢微观组织及耐磨性的影响
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作者 曹晓蝶 吴嘉俊 +5 位作者 徐尤泽 吴承彪 丁旺旺 乔红超 赵吉宾 孙博宇 《表面技术》 北大核心 2026年第2期112-123,共12页
目的通过激光冲击强化技术提高增材制造316L不锈钢的耐磨性。方法采用激光能量为6 J,脉冲宽度为15 ns,光斑直径为3 mm的脉冲激光对增材制造316L不锈钢样件进行处理,研究激光冲击强化对增材316L不锈钢样件的表面形貌、显微硬度、残余应... 目的通过激光冲击强化技术提高增材制造316L不锈钢的耐磨性。方法采用激光能量为6 J,脉冲宽度为15 ns,光斑直径为3 mm的脉冲激光对增材制造316L不锈钢样件进行处理,研究激光冲击强化对增材316L不锈钢样件的表面形貌、显微硬度、残余应力分布、微观组织和耐磨性的影响。结果激光冲击强化后,增材316L不锈钢样件X射线衍射图谱的衍射峰发生偏移,但未发生相变;由于严重的塑性变形,其表面粗糙度增加。强化后样件表面晶粒明显细化,平均晶粒尺寸由原始状态的58.3μm减小至47.9μm;同时表面位错密度显著增加,残余压应力达到−353 MPa;显微硬度由233.2HV提升至288.7HV,增幅约23.8%。摩擦磨损试验表明,激光冲击强化后的样件摩擦系数由0.409降至0.373,平均磨损率降低了约50.12%。磨损形貌分析显示,未处理样件以剥落磨损为主,而强化样件主要表现为黏着磨损,表面损伤减轻。结论激光冲击强化通过晶粒细化、增加位错密度以及引入堆垛层错与残余压应力的协同作用,从而显著提升了增材316L不锈钢样件的硬度和耐磨性。该技术为改善增材制造金属零件的表面性能提供了有效途径。 展开更多
关键词 激光冲击强化 增材制造 微观组织 耐磨性能
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镀铬层织构及残余应力随电沉积时间演变规律
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作者 杨竞涵 连勇 +1 位作者 张津 丁啸云 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第1期47-52,共6页
电沉积铬涂层广泛应用于军事、航空航天等领域,而铬涂层的强织构及残余应力与镀层的力学性能有密切的关系,直接影响到镀铬层的服役性能。通过调整电沉积时间对六价铬镀层的晶体取向和微观结构进行定量研究,并对镀层中残余应力的形成机... 电沉积铬涂层广泛应用于军事、航空航天等领域,而铬涂层的强织构及残余应力与镀层的力学性能有密切的关系,直接影响到镀铬层的服役性能。通过调整电沉积时间对六价铬镀层的晶体取向和微观结构进行定量研究,并对镀层中残余应力的形成机理进行分析;采用XRD对涂层的宏观织构进行研究,并通过压痕法对残余应力进行测量。结果表明,初期镀层截面存在大量未贯穿的微裂纹,后期微裂纹宽度及数量显著下降。电沉积铬呈现出(222)晶面的择优取向,织构强度先缓慢降低后升高。电镀铬层的硬度不断增加,电沉积时间11 h时,镀层表面硬度相较于3 h时上升约为32%。镀层表面残余应力为拉应力,呈现先升高后降低的趋势,电沉积时间为9 h时,镀层表面残余应力最大,约为221 MPa。总之,在电沉积时间为11 h时,涂层在(222)有明显的择优取向,涂层中微裂纹较少,并具有更高的显微硬度(950 HV)及较低的残余应力(152 MPa)。 展开更多
关键词 电沉积铬 电沉积时间 织构 残余应力
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电沉积技术在金属表面构建防腐蚀超疏水涂层研究进展
14
作者 徐洋 李珂 +4 位作者 刘季润 李腾飞 刘海强 候吉浩 邱日 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第3期1-11,共11页
超疏水涂层凭借其独特的界面阻隔效应,在金属防腐领域展现出重要应用价值。本文系统梳理了电沉积法制备超疏水涂层的研究进展:传统多步法需先构建微纳米结构再进行表面修饰,工艺复杂且效率较低;传统一步电化学沉积法虽简化了制备流程,... 超疏水涂层凭借其独特的界面阻隔效应,在金属防腐领域展现出重要应用价值。本文系统梳理了电沉积法制备超疏水涂层的研究进展:传统多步法需先构建微纳米结构再进行表面修饰,工艺复杂且效率较低;传统一步电化学沉积法虽简化了制备流程,但仍面临金属基底损耗等挑战。值得关注的是,新型一步电沉积技术通过沉积助盐配合物实现了非消耗性制备,为超疏水涂层的工业化应用提供了新思路。当前超疏水涂层的主要失效机制源于微结构内部的毛细渗透效应,而通过引入缓蚀剂或构建超滑表面可显著提升其防护性能。未来研究应重点突破涂层耐久性和力学性能等关键技术瓶颈,以促进超疏水涂层在实际工程中的应用。 展开更多
关键词 防腐蚀 电沉积 超疏水 仿生
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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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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
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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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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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“先进发动机高温防护涂层”专题序言
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作者 郭磊 何雯婷 《表面技术》 北大核心 2026年第3期I0005-I0005,I0004,共2页
随着航空发动机、燃气轮机及舰船动力等装备向更高参数、更高效率发展,其热端部件面临的高温、高压、强腐蚀与复杂交变载荷等极端工况挑战日益严峻。高温防护涂层作为提升热端部件承温能力与服役可靠性的共性核心技术,其性能直接决定了... 随着航空发动机、燃气轮机及舰船动力等装备向更高参数、更高效率发展,其热端部件面临的高温、高压、强腐蚀与复杂交变载荷等极端工况挑战日益严峻。高温防护涂层作为提升热端部件承温能力与服役可靠性的共性核心技术,其性能直接决定了热端部件在极端热-力-化学耦合环境下的服役寿命与可靠性。为此,《表面技术》组织策划“先进发动机高温防护涂层”专题,旨在系统呈现该领域前沿进展与工程实践成果,推动基础研究、技术攻关与工程应用的全链条贯通。 展开更多
关键词 高温防护涂层 燃气轮机 航空发动机
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镍基化学复合镀研究进展
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作者 陈良勇 杨立永 王建刚 《河北冶金》 2026年第2期1-7,共7页
近年来,化学镀技术在多种基材表面构建复合镀层的研究日益增多,尤其是镍基复合镀层,因其在力学、电学、磁学及光学性能方面的显著提升,成为材料表面工程领域的研究热点。与传统的纯金属或合金镀层相比,复合镀层通过引入微米级或纳米级... 近年来,化学镀技术在多种基材表面构建复合镀层的研究日益增多,尤其是镍基复合镀层,因其在力学、电学、磁学及光学性能方面的显著提升,成为材料表面工程领域的研究热点。与传统的纯金属或合金镀层相比,复合镀层通过引入微米级或纳米级的增强颗粒,可以显著改善基体材料的综合性能,从而被广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械及其他工业领域。镍基复合镀层通常采用化学镀方法,借助自催化还原反应将金属、合金或纳米颗粒沉积于基材表面。此类镀层不仅能够提高耐腐蚀性、耐磨性及抗氧化性,还能在一定程度上改善材料的抗冲蚀性及自润滑性能。本文系统综述了近年来在镍基化学复合镀方面的研究进展,重点探讨了镍基复合镀层的沉积机制、制备工艺及其性能特点,特别是纳米颗粒在复合镀层中的作用机理。同时,还展望了镍基复合镀层在未来功能化方向的发展趋势,探讨了该技术在高性能表面涂层、绿色制造及新兴技术中的应用潜力。研究表明,随着纳米技术的发展,镍基复合镀层在多个领域中具备了广泛的应用前景,特别是在要求高耐磨、耐腐蚀及自润滑的领域,镍基复合镀层将发挥更大的作用。 展开更多
关键词 镍基化学镀 复合镀层 纳米颗粒 耐腐蚀性 自润滑性能 摩擦学性能
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某120 m水深导管架平台阴极保护数值模拟设计
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作者 全伟银 钱思成 +4 位作者 于萱 刘宽禄 梁健 张国庆 张伟 《装备环境工程》 2026年第1期106-113,共8页
目的 开展南海某120 m水深大型导管架平台阴极保护数值模拟计算,研究不同温度下形成的钙镁沉积层防护性能及其对阴极保护电位、牺牲阳极电流输出和寿命的影响。方法 测量常温(25℃)和低温10℃环境下阴极保护钙质层覆盖的Q235钢阴极极化... 目的 开展南海某120 m水深大型导管架平台阴极保护数值模拟计算,研究不同温度下形成的钙镁沉积层防护性能及其对阴极保护电位、牺牲阳极电流输出和寿命的影响。方法 测量常温(25℃)和低温10℃环境下阴极保护钙质层覆盖的Q235钢阴极极化曲线,解析边界条件,构建导管架数值模型,并进行导管架平台分温区数值模拟计算,对比常温与低温区导管架表面电位分布即牺牲阳极消耗量模拟结果。结果 导管架上部(0~–50 m),采用常温(25℃)钙质沉积层/钢结构为边界条件,导管架服役15 a后的电位稳定在–0.88~–0.98 V,单支阳极寿命为21~26 a。导管架下部(–50~–120 m)采用低温(10℃)钙质沉积层/钢结构边界条件,初期电位区间为–0.79~–0.88 V,处于欠保护状态。服役15 a后,部分区域阳极提前耗尽,不能为导管架提供有效防护。结论 对于大型导管架平台或者跨温区较大的大型海洋工程钢结构,低温区域因钙质沉积层形成速度慢、质量差而导致阴极保护电流密度需求量大,从而为整个结构物的高风险区。因此,对该区域阴极保护电流设计应充分考虑这一因素,并加强对低温区域保护电位的监测。 展开更多
关键词 导管架平台 海水腐蚀 阴极保护 牺牲阳极 数值模拟 海洋工程
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