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2022年, 第55卷, 第1期 刊出日期:2022-01-15
  

  • 全选
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    冷喷涂专栏
  • 刘晗珲, 任宇鹏, 李铁藩, 崔新宇, 王吉强, 熊天英
    材料保护. 2022, 55(1): 1-21. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0001
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    冷喷涂沉积层中的孔隙率反映了喷涂颗粒的变形程度及它们之间的结合程度,对沉积层的硬度、弹性模量、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能和疲劳性能等均有一定影响。沉积层孔隙率对评价沉积层综合性能、优化冷喷涂工艺等均有着重要的意义,是衡量沉积层质量的重要指标之一。目前已有多篇文章系统介绍了冷喷涂工艺对沉积层性能的影响,但鲜有关于冷喷涂沉积层中孔隙及其控制措施的综述性报道。为此,在参阅了大量文献的基础上,系统阐述了冷喷涂沉积层中孔隙的形成及其检测方法和影响因素,并总结了孔隙率对沉积层性能的影响及降低沉积层孔隙率的措施。
  • 李海升, 刘坤, 李文亚, 吴东, 颜华
    材料保护. 2022, 55(1): 22-26. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0002
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    为推动冷喷涂技术在航空防护涂层领域的应用,采用氮气冷喷涂技术在TC4钛合金表面制备了CuNiIn涂层,使用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和微动磨损试验机对涂层宏/微观组织、显微硬度及微动磨损性能进行了分析。结果表明:越靠近基体,涂层致密性越好,整体涂层孔隙率约为2.8%,涂层微观组织较粉末原始组织有一定细化;涂层硬度值自基体向表面沿厚度方向有增大的趋势,靠近基体一侧硬度平均值为274 HV2 N,靠近表面的涂层硬度稳定在300 HV2 N左右;微动位移较小时,涂层失效机制主要是黏着磨损,磨损形貌为椭圆形,微动位移较大时,以磨粒磨损为主,磨损形貌接近圆形。
  • 王琳, 王晓霞, 王欣, 吴洪义, 蹇华, 所新坤
    材料保护. 2022, 55(1): 27-23. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0003
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    腐蚀和生物污损是海工装备长效服役面临的主要问题,也是海工装备防护的重点和难点。为此,提出了采用低成本水热法制备铝/银纳米线复合颗粒、利用冷喷涂的低温特性制备铝/银纳米线复合涂层的新思路,通过复合涂层成分和结构设计,构筑了致密的复合涂层;分别采用人造海水溶液和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌评估了复合涂层的耐蚀和防污性能。结果表明,复合涂层的耐蚀性能与冷喷铝涂层接近,杀菌率为本研究为海洋耐蚀防污涂层制备提供了新的思路
  • 张文正, 雒晓涛, 刘 桥, 李长久
    材料保护. 2022, 55(1): 34-43. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0004
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    原位微锻造冷喷涂技术是一种通过在喷涂粉末中混入大尺寸喷丸颗粒,借助喷丸颗粒对已沉积涂层的锤击效应实现喷涂沉积层的原位致密化,同时提高沉积体的自身强度和与基材的结合强度的技术。为此,对原位微锻造冷喷涂技术的发展状况进行了总结。首先,对该技术工作原理进行了简要介绍,并探讨了喷丸体积分数、颗粒尺寸等参数对涂层的影响;其次,探讨了涂层微观组织的变化,包括颗粒间结合质量、塑性变形程度以及后续热处理对组织的影响;之后,总结了力学性能和腐蚀保护性能的特点;最后,指出了进一步深入研究需要关注的问题。
  • 陈琴, 余敏, 葛洁洁, 陈辉
    材料保护. 2022, 55(1): 44-49. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0005
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    铝合金以其轻量化特性及优异的耐腐蚀性能得到广泛应用。冷喷涂技术具有低温高速沉积的特点,是制备铝防腐涂层的有效方法。采用机械混合的方式制备了铝基 - 陶瓷相混合粉末,并通过冷喷涂在Al1060表面制备了Al5056,Al5056 - Al2O3,Al5056 - SiC,Al5056 - WC 4种涂层。通过Image - Pro Plus软件分析了涂层气孔率及陶瓷相在涂层中的含量,并采用显微硬度测试了涂层的硬度;研究陶瓷种类对复合涂层电化学性能的影响,并结合腐蚀形貌分析了涂层的耐蚀性。结果表明,陶瓷相都能有效沉积,但喷涂时陶瓷颗粒的破碎团聚会影响涂层的致密性;Al5056 和Al5056 - Al2O3 涂层同时表现出高阻抗模量,而Al5056 - Al2O3涂层的自腐蚀电流密度和腐蚀速率相比其他涂层降低了1个数量级,因而Al5056 - Al2O3涂层具有更好的耐蚀性能。
  • 樊柠松, 金冰倩, 张楠楠, 谢迎春, 殷硕
    材料保护. 2022, 55(1): 50-57. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0006
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    高熵合金是近年来一种突破传统合金设计理念的新型多主元合金材料,在抗压强度、硬度、热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性等方面具有显著优于常规金属材料的特质。冷喷涂作为一种固态沉积技术,在高性能涂层制备、零件修复与再制造和零构件增材制造等方面受到国内外的广泛关注,为高熵合金的制备提供了一种新的途径。通过分析国内外冷喷涂制备高熵合金的研究现状,重点阐述了冷喷涂高熵合金原料粉末制备、喷涂工艺参数优化、涂层显微组织结构及性能、粒子结合机制和后处理工艺等方面的进展,并对冷喷涂制备高性能高熵合金未来的研究方向提出了展望。
  • 杨景文, 李文亚, 邢词皓, 殷硕
    材料保护. 2022, 55(1): 58-70. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0007
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    冷喷涂技术自其发现,就在制备致密金属涂层方面表现出突出的优势,但有时候涂层性能并不能满足工业需要。鉴于此,以被广泛关注的纯铜为例,主要综述了近年来国内外冷喷涂铜涂层的工艺与性能特征,讨论了4种后处理工艺对冷喷涂铜涂层组织及性能的影响,并给出了冷喷涂铜涂层在主要领域的应用,最后对冷喷涂制备纯铜仍然存在的难题与解决策略进行了分析展望。
  • 杨理京, 付树仁, 王少鹏, 王 培, 翁子清
    材料保护. 2022, 55(1): 71-77. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0008
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    目前,对低压冷喷涂Al - Al2O3复合涂层的研究主要集中在工艺和性能方面,对颗粒的沉积特性和机理的研究较少。为此,利用低压冷喷涂技术沉积Al - Al2O3复合涂层,研究了不同载气温度对复合涂层沉积特性的影响规律,采用扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪对复合涂层的厚度、表面形貌、显微组织进行了分析。结果表明:不同载气温度(300,400,500,600 ℃)制备的Al - Al2O3复合涂层厚度依次为213.34,321.62,920.64,986.97 μm,复合涂层厚度随载气温度升高而增加,尤其当冷喷涂载气温度由400 ℃变为500 ℃时,沉积层厚度增幅达186.25%;复合涂层表面最大高度差Hmax和粗糙度Ra随载气温度升高呈增加趋势,载气温度为400 ℃时复合涂层表面质量最优,当载气温度由400 ℃变为500 ℃时HmaxRa增幅最大,分别为72.68%和52.22%,随载气温度的升高复合涂层表面质量下降;复合涂层中形变Al颗粒的扁平率随载气温度升高呈下降趋势,复合涂层中Al颗粒由塑性变形量较大的扁平状(300 ℃)逐渐变为塑性变形量较小的椭球形(600 ℃),随载气温度升高Al - Al2O3涂层的沉积率突增和颗粒扁平率下降归因于Al颗粒的热软化效应。
  • 孙澄川, 周香林, 卢 静, 林建鹏
    材料保护. 2022, 55(1): 78-85. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0009
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    综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状,总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响,详细阐述了涂层晶化及沉积机制,并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳,最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望。
  • 许康威, 雒晓涛, 武笑宇, 谢述锋, 黄 磊, 苏 摇, 田佳佳
    材料保护. 2022, 55(1): 86-94. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0010
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    冷喷涂作为一种低温固态成型技术,具有基材热影响小、粉末材料不易氧化、沉积效率高等特点,可用于金属防护涂层制备、零部件修复和增材制造。首先从冷喷涂系统、喷涂材料、喷涂工艺3个方面介绍了冷喷涂技术的特点;其次总结了近年来冷喷涂技术在粉末材料设计、涂层结合机理、组织结构与性能调控方面的研究进展;然后,详述了冷喷涂技术在国外海军舰船领域的应用情况;最后,简述了冷喷涂技术在我国海军舰船领域的研究及应用情况,并对其未来发展方向进行了展望,以期提高我国海军舰船装备腐蚀防护及维修保障能力。
  • 试验研究
  • 赵 帅, 廖柯熹, 何国玺, 冷吉辉, 覃 敏, 邹 庆, 庞洪晨
    材料保护. 2022, 55(1): 95-101. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0011
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    为了确定L320钢在CO2/O2环境中不同流速下的腐蚀行为,通过多相流瞬态模拟仿真软件,模拟目标管道的流动状态,确定室内模拟试验的流速范围,选择L320钢进行CO2/O2共存体系下不同流速的高温高压动态反应釜试验,采用扫描电镜、X射线衍射仪对腐蚀产物进行微观形貌表征和成分分析。结果表明:温度和压力随着里程的增加呈现下降的趋势;管道气体流速和壁面剪切力随着里程的增加呈现逐渐上升的趋势。基于Pearson相关系数法,确定了流速是影响腐蚀速率的主控因素。随着流速的增加,L320在CO2/O2共存条件下的均匀腐蚀速率逐渐增大。CO2/O2共存体系的腐蚀产物为Fe2O3、FeOOH、Fe(OH)3、Fe3O4、FeCO3等。研究结论可为不同流速下的L320钢在CO2/O2共存环境中的防护提供借鉴。
  • 孙晓光, 陈志坚, 周学杰, 吴 军
    材料保护. 2022, 55(1): 102-108. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0012
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    为了解决高速列车环境下6A01铝合金的电偶腐蚀问题,利用电化学阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究了6A01铝合金在不同溶液中的电偶腐蚀行为。结果表明:6A01铝合金在NaCl溶液和模拟污水溶液中以点蚀为主,模拟污水溶液中铝合金的腐蚀速率较小,腐蚀速率随时间先增大后减小,再增大再减小,最后趋于稳定,铝合金的耐蚀性能减弱。铝合金的腐蚀速率的变化与试样表面钝化膜、点蚀坑的大小、腐蚀产物的积累及腐蚀溶液有关。在铝合金使用过程中,应避免与异种金属的接触,考虑电偶效应及不同环境的适用性。
  • 张 哲, 刘兰轩, 冯增辉, 吴东恒, 刘秀生, 周闻云
    材料保护. 2022, 55(1): 109-114. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0013
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    为了制备出1款综合性能良好的水性耐油防腐性涂料,采用正交试验法,对水性耐油防腐蚀涂料的各种助剂进行优化,调整前处理工艺,检验优化后涂层的耐油性,并评价了耐油涂层的基本性能。采用DSC差示扫描量热仪分析涂层的固化过程,采用电化学法分析研究涂层的抗腐蚀性能。结果表明,当分散剂的用量为0.3%,增稠剂的用量为0.7%,腐蚀抑制剂的用量为0.2%,成膜助剂的用量为1.5%时,配套使用硅烷前处理技术得到的耐油涂层,其耐油性最佳,综合性能最优。
  • 李琳, 王晓民, 张廷安
    材料保护. 2022, 55(1): 115-119. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0014
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    将Fe, Cr, Mn, Ni和 Ti 5种金属纳米粉体经行星式球磨机混合后,采用真空熔铸法制备FeCrMnNiTi,FeCrMnNiTi0.5,FeCrMnNi 3种高熵合金。为研究这3种合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,运用电化学工作站测定3种合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的开路电位、极化曲线和交流阻抗,利用金相显微镜和扫描电镜对腐蚀后的合金进行微观组织观察。电化学测试结果表明:当FeCrMnNiTi合金的自腐蚀电位为-0.301 V时,FeCrMnNiTi0.5合金的自腐蚀电位为-0.443 V;腐蚀产物形貌观察表明:FeCrMnNiTi0.5以晶界腐蚀为主,另外2种合金以点蚀为主。由此得出结论:FeCrMnNiTi耐蚀性最好,FeCrMnNiTi0.5耐蚀性最差;加入Ti可能造成了合金晶格畸变。
  • 任品桥, 王秀梅, 万晔, 叶天爱, 邓紫嫣, 王泌颖
    材料保护. 2022, 55(1): 120-127. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0015
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    为了解葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果,采用失重法、电化学法并结合扫描电镜观察,研究了葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀抑制作用。结果发现:PGG对碳钢表现出很好的缓蚀效果,缓蚀效率随添加浓度的增加而增加,在最大浓度250 mg/L 时,表现出最好的缓蚀效果,缓蚀效率为94.7%,且缓蚀效率随温度升高而降低。PGG同时抑制了碳钢腐蚀的阴极还原反应和阳极氧化反应过程,为混合型缓蚀剂,是通过多组分的物理和化学联合吸附,在碳钢表面上形成保护性覆盖层,将碳钢与酸溶液隔离,从而起到缓蚀作用,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温模型。葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)是碳钢在1 mol/L HCl 溶液中的优良缓蚀剂。
  • 工艺探讨
  • 智勤功
    材料保护. 2022, 55(1): 128-134. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0016
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    针对我国油气传输管道在高温高压(150~200 ℃,34~36 MPa)服役条件下的磨损腐蚀问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过固化剂及填料筛选、配方正交设计及黏度影响因素研究,研制了适用于油管内壁综合性能良好的耐温耐磨涂层材料。涂层采用固化反应温度更高以及力学性能更好的0421型固化剂,选择碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯作为填料,研究不同粒径的填料所制备涂层的力学性能和黏度,发现当碳化硅粒径为18 μm,碳纤维粒径为75 μm时,涂层力学性能更佳且黏度更低,同时通过正交试验确定了碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯的最佳用量分别为占树脂总量的30%、10%、5%,并在涂料体系黏度影响因素研究中发现聚四氟乙烯对体系的黏度影响最大。以上述试验为基础,最终研制出的涂料及涂层各项性能达到技术指标要求。
  • 龙婷玉, 武美萍, 缪小进, 叶峰, 王相蕊, 匡逸强
    材料保护. 2022, 55(1): 135-141. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0017
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    为了评价多种表面强化工艺对汽轮机叶片的适用性,采用层次分析(AHP)法,以表面质量、表面性能和经济适用性为准则层,以14种重要评价指标为指标层,建立汽轮机叶片表面强化工艺评价体系,依次对准则层和指标层各参数进行赋权。以热喷涂工艺为基准,运用普氏矩阵(Pugh Matrix)方法,对多种表面强化工艺和传统叶片防水蚀技术进行横向对比,将对比结果的最优工艺再次作为基准,进行2次对比。首次对比后发现最优工艺为纯水射流,2次对比后发现,较传统的叶片防水蚀技术而言,磨料水射流、双辉等离子体渗金属、电火花沉积等新型强化技术均具有多方面的优势,优劣权重差值依次为0.073 6、-0.050 2和0.155 3。纯水射流、磨料水射流、双辉等离子体渗金属、电火花沉积等存在应用于叶片防水蚀技术上的可能。
  • 陈二军, 党璐玮
    材料保护. 2022, 55(1): 142-146. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0018
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    为了提升汽车铝合金零部件的表面耐蚀性,采用硫酸铬化学钝化方案,研究了5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐蚀性能。探究了钝化液中Cr2(SO4)3浓度、K2ZrF6活性剂浓度及钝化时间对钝化质量的影响,并采用中性盐雾试验、硫酸铜点滴试验评价了钝化膜的耐蚀性能。试验结果表明:硫酸铬浓度1.0 g/L,氟锆酸钾浓度2.5 g/L,钝化时间3 min时,钝化膜成膜连续均匀,光泽度好,满足240 h盐雾要求,耐蚀性最佳,可满足汽车铝合金外观件的防腐要求。
  • 魏晓静, 高秋英, 石鑫, 刘冬梅
    材料保护. 2022, 55(1): 147-158. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0019
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    为了解决原油开采中酸液腐蚀的问题,采用溶剂法合成出2种双缩合希夫碱缓蚀剂XFJ - 1、XFJ - 2。针对90 ℃、15%(质量分数)HCl的环境,通过静态失重法、极化曲线法等方法评价了其缓蚀性能,并采用模拟手段从分子层面解释了二者的缓蚀机理。结果表明:2种缓蚀剂在质量分数分别为1.0%时缓蚀效率分别可以达到82.90%和99.46%;并能同时抑制N80钢的阴、阳极反应;吸附形式均符合Langmuir吸附等温模型。模拟结果说明2种缓蚀剂分子主要通过苯环及C=N双键来接受或提供电子,XFJ - 2缓蚀剂的反应活性以及吸附能均大于XFJ - 1,表明XJF - 2的缓蚀效果比XJF - 1好,与试验数据相一致。
  • 陈伟光, 刘娟
    材料保护. 2022, 55(1): 159-164. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0020
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    为了提高传感器用PCB环氧树脂板的表面性能,利用次磷酸钠体系在其表面进行真空蒸镀铜。选择苯亚磺酸钠(SBS)与聚乙烯亚胺(PEI)作为添加剂来分析其对镀铜层性能的影响,获得更适合真空蒸镀铜工艺的添加剂。研究结果表明:在65 ℃下持续沉铜0.5 h,综合沉积率以及板面颜色,确定最优含量PEI为16~28 mg/L,SBS为54~62 mg/L,真空蒸镀铜温度为40~50 ℃。镀液都在基本接近的20 min时间开始析出铜,添加组合添加剂的真空蒸镀铜液持续时间最长,表现出了最优的稳定性。添加剂优化了镀层的组织结构,使得颗粒尺寸更加细小,并且孔洞数量也明显降低,形成了更加致密的结构,晶粒外形也更平整。采用组合添加剂制备的镀层相对于以单独添加剂制备的镀层的孔隙率更小,镀层性能更优。
  • 王萃, 刘传辉
    材料保护. 2022, 55(1): 165-169. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0021
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    为提高建筑45钢结构表面的超疏水能力,采用一步快速电沉积的方式在45钢表面制备超疏水结构,通过试验测试优化了制备参数,同时表征了超疏水结构的结构及其耐腐蚀性能。通过接触角和滚动角分析确定最优工艺:电解液组成采用0.05 mol/L硬脂酸、40 mg/L苯三腈,电沉积电压为8 V,电沉积时间取10 h。以最优工艺制备试样,并进行组织及耐腐蚀性能分析。对45钢试样表面进行超疏水处理后,形成了许多外形尺寸与分布形态均匀的突起并产生了明显凹坑。对45钢进行超疏水处理后获得了更高的自腐蚀电位,说明超疏水改性后的45钢对3.5%NaCl溶液具有更强的耐蚀性,且可以同时提升阳极与阴极的耐蚀能力。
  • 综述
  • 乔红斌, 张大伟, 田雪梅, 金玲
    材料保护. 2022, 55(1): 170-177. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0022
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    无机粘结固体润滑膜能显著降低摩擦系数,降低高温磨损并提高传动效率。剖析了硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐3类无机粘结剂的结构特点与综合性能,重点结合无缝钢管热轧分析了磷酸盐粘结固体润滑膜的研究进展,再进一步对比分析了从层状材料、氟化物、软金属和氧化物、无机含氧酸盐到自修复润滑添加剂等方面的减摩与自修复作用机理;最后展望了无机粘结固体润滑膜的发展方向。
  • 张曌, 范云鹰
    材料保护. 2022, 55(1): 178-186. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0023
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    基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅酸盐、钼酸盐、钛盐以及稀土金属盐为主要成膜物质的4种复合钝化体系的优缺点,认为耐蚀性最优的体系为硅酸盐体系;对比了各体系钝化液稳定性的差异及不同影响因素,总结了不同体系的相应改善方法,认为硅酸盐体系稳定性最好。阐明了硅酸盐、钼酸盐和钛盐体系通过不同复配方法可得到丰富多彩的颜色。钼酸盐、钛盐和稀土金属盐体系耐蚀机理类似,钝化液环境导致Zn2+反应生成沉淀物附着于基体表面,而硅酸根的配位作用易形成网状大分子物质,达到均匀附着的效果。列举了各体系的最佳配伍原则。经过以上综合对比得到硅酸盐体系作为主要成膜物质应用前景较好,其膜层耐蚀性优良、膜层颜色多样、表面缺陷最少,而钼离子、稀土金属离子可作为添加剂提高膜层的自修复性能。
  • 赵华星, 孙晓峰, 宋巍, 邱骥, 李占明, 李德民
    材料保护. 2022, 55(1): 187-192. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0024
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    铝合金微弧氧化技术是21世纪兴起的一种环保高效的铝合金表面处理方法,经过多年的理论积累与工程实践,业界已广泛使用各种类型的添加剂来提高微弧氧化膜层的性能。从可溶性盐添加剂、纳米颗粒添加剂和复合添加剂3种类别,分别介绍了铝合金微弧氧化中各种添加剂的研究现状,并探讨了其作用机理。
  • 黄志雄, 田建平, 陈满骄, 雷裕, 江雪莲, 胡新军
    材料保护. 2022, 55(1): 193-202. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0025
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    石墨烯具有其优异的力学、电子学、热学、磁学、化学特性及屏蔽性能,在防腐蚀领域具有巨大的潜力。目前石墨烯在防腐蚀应用上主要有2种方式,一种是直接作用在基材上,另一种是作为纳米填充物对聚合物涂层改性。石墨烯与具有防腐蚀性能的聚合物材料复合使用,所制备的复合防腐蚀涂料的综合防腐蚀性能得到大幅提高。围绕复合防腐蚀涂料研究,介绍了石墨烯在溶剂型和水性环氧树脂防腐蚀涂料、聚氨酯防腐蚀涂料以及丙烯酸防腐蚀涂料中的功能化应用,综述了近几年来国内外石墨烯复合防腐蚀涂料的研究现状,并就石墨烯复合防腐蚀涂层的发展前景进行了展望。
  • 郭永刚, 罗冰鹏, 朱亚超, 张鑫, 张新瑞
    材料保护. 2022, 55(1): 203-215. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0026
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    表面超疏水是自然界中一种常见的极端润湿现象。一般认为,表面超疏水是由表面微观结构和化学成分共同决定的。超疏水表面由于独特的非润湿性能,在润湿性变化、减阻、液滴弹跳、传热、蒸发、冷凝等方面具有广泛的应用前景。总结了近年来研究人员在超疏水表面润湿性变化、减阻、液滴弹跳、传热、蒸发、冷凝等方面的数值模拟研究情况,归纳了在超疏水性能研究中常用的数值模拟方法,并对其进行了评价,指出了这些方法存在的优点和缺点,提出了超疏水性能数值模拟研究应该关注的重点和研究方向。
  • 实用技术
  • 任彬, 孙祖毅, 牟建华, 肖海刚, 苏玮, 张洪博, 温凯
    材料保护. 2022, 55(1): 216-223. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0027
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    热网二级换热站一般采用板式换热器,在其使役过程中不锈钢换热板一旦出现腐蚀穿孔,不但影响一次水水质,而且干扰换热器稳定运行,甚至影响居民供热,因此阐明换热板发生点蚀的临界条件对于科学设定水质控制标准和防止点蚀发生具有重要意义。为此,通过材料化学分析、XRD、SEM及电化学测试等方法对这一问题进行研究。结果表明:在65 ℃条件下,304不锈钢点蚀的临界Cl-浓度为125 mg/L,316L不锈钢点蚀的临界Cl-浓度为230 mg/L;不锈钢表面一旦形成垢层,表面会发生局部酸化,此时不锈钢更容易发生点蚀;运行过程中为了防止不锈钢换热板点蚀,不仅要严格控制循环水中Cl-浓度,还应防止换热板表面结垢或附着腐蚀产物。
  • 李晓栓, 赵凯利
    材料保护. 2022, 55(1): 224-226. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0028
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    为了解决防锈油在轴承套圈上残留、导致盐浴淬火后轴承套圈表面产生黄斑的问题,对市面上的防锈油添加剂进行了筛选,发现二壬基磺酸钡(T705)、石油磺酸钡(T701)易导致黄斑产生,并且套圈发黄严重,十二烯基丁二酸(T746)、二壬基磺酸钙(T705C)、石油磺酸钙以及复合剂1号、复合剂2号、复合剂3号没有产生黄斑。通过元素分析,发现含钡高的添加剂产生黄斑;通过电镜分析,轴承套圈表面产生黄斑是由于附着的防锈油添加剂影响轴承套圈表面的氧化程度,从而产生色差。
  • 金永清, 尹红国
    材料保护. 2022, 55(1): 227-230. DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0029
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    介绍了攀钢2号热镀锌机组主要工艺装备和低铝型锌铝镁镀层产品开发情况,探索了低铝型锌铝镁镀层产品生产中清洗、带钢入锌锅温度、锌锅温度、镀液成分和气刀等关键工艺控制环节对产品质量的影响,通过工艺改进成功开发出了表面质量良好的锌铝镁镀层产品。