材料保护

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傅文恺, 崔学军, 杨帆, 杨巧玲, 张广安

材料保护. 2022, 55(10): 1-10. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0268

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为了研究微弧氧化(MAO)涂层表面微结构对MAO/类金刚石碳基薄膜(DLC)复合涂层结构及性能的影响，通过调控电压在镁合金表面制备不同粗糙度的MAO涂层，再通过非平衡磁控溅射技术构筑MAO/DLC复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱分析(EDS)、表面粗糙度仪、划痕仪、摩擦磨损测试仪和电化学工作站，研究了涂层的微结构、粗糙度、厚度、力学性能、摩擦磨损性能和耐蚀性能。结果表明：当MAO涂层粗糙度从0.19μm逐渐增加到0.57μm时，MAO涂层的表面孔隙率从9.429%增加到12.924%,摩擦系数从0.53增大至0.66,自腐蚀电位从-1.571 V负移至-1.595 V;表面沉积3.1μm厚DLC膜的粗糙度从0.22μm增加到0.58μm,表面孔隙率从1.553%增加到6.074%,摩擦系数从0.24增大至0.45,磨损率由2.01×10^-5 mm³/(N·m)增加到8.41×10^-5 mm³/(N·m),自腐蚀电位从-1.547 V正移至-1.486 V。复合涂层的界面结合强度从5.51 N增大至7.89 N,结合力增强了43%。MAO涂层的表面粗糙度决定了其与DLC涂层的界面结合强度，增大表面粗糙度能显著提高复合涂层界面结合强度，但同时增大了表面孔隙率，从而导致MAO涂层及其复合涂层的腐蚀/磨损防护性能变差。

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高体积分数SiCp/Al复合材料浸锌前处理化学镀镍层的沉积行为

冯立, 杨鑫, 庞健, 孙浩然, 程德, 崔庆新, 覃业深, 徐俊杰

材料保护. 2022, 55(10): 11-16. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0269

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高体积分数SiCp/Al复合材料在电子封装领域被广泛应用。以浸锌前处理工艺在高体积分数SiCp/Al复合材料表面制备化学镀镍层。采用扫描电镜及能谱(EDS)对镀层的生长行为进行研究。结果表明：基体表面化学镀镍层初始沉积优先发生在Al相表面；SiC颗粒表面镀层主要源于Al相上化学镀镍层的二维方向生长；Al相周围小尺寸SiC颗粒90 s内被镀层覆盖，而大尺寸SiC颗粒表面40 min后被镀层完全覆盖；镀层具有优异的结合强度，主要是由于Al相及小尺寸SiC颗粒区域镀层与基体的机械咬合，以及大尺寸SiC颗粒上初始沉积镀层低的内应力。

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基于冷金属过渡的电弧熔丝增材Inconel 625合金的组织与性能研究

林筱鹏, 罗金山, 顾小燕, 王金凤, 韩玉君

材料保护. 2022, 55(10): 17-23. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0270

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为了给镍基Inconel 625合金大型复杂零件的高效高质成形提供简单可行的方法，采用基于冷金属过渡(CMT)的电弧熔丝增材方法制备了Inconel 625合金试样。研究了所制备的Inconel 625合金的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及其各向异性。结果表明，试样的主要物相为FCC结构γ Ni固溶体，析出相主要为Laves相与MC型碳化物，微观组织大部分是沿高度方向生长的树枝晶。硬度和抗拉强度存在各向异性，试样硬度为257～308 HV5 N，抗拉强度为690～750 MPa，屈服强度为460～550 MPa，延伸率为34%～40%。合金x向和z向的室温抗拉强度达到同级别锻件标准，断口形式均为典型的韧性断裂，断口韧窝中存在Laves相和少量碳化物的第二相颗粒。各向异性对腐蚀性能的影响不太明显，堆叠方向的试样耐腐蚀性略优于另外2个方向。

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Ti元素对激光熔覆AlCoCrFeNiTi_0.5合金涂层组织和耐磨性的影响

张丽, 沙明红, 纪良浩, 李胜利, 张峻巍, 安玉奇

材料保护. 2022, 55(10): 24-30. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0271

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研究Ti元素的添加对AlCoCrFeNi高熵合金涂层组织、物相、显微硬度及耐磨损性能的影响。通过激光熔覆技术在纯铁表面制备AlCoCrFeNi和AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金涂层，使用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机对涂层的显微组织、物相组成、显微硬度、耐磨损性能、磨损形貌进行分析研究。结果表明：AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金涂层，其相组成有Co3Ti、AlFe固溶相以及Al80Cr13Co7复杂相，出现典型的成分均匀的网状调幅分解组织，在组织结构上优于AlCoCrFeNi高熵合金涂层；同时AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金涂层的平均显微硬度达到989 HV4.9 N，比AlCoCrFeNi提高了32%，磨损量降低了85%。

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纳米SiO₂改性水性聚氨酯涂料的制备及其对混凝土抗渗性能的影响

龙庆, 黄锦圳, 韦江雄, 余其俊, 胡捷

材料保护. 2022, 55(10): 31-36. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0272

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为提升水性聚氨酯涂料对混凝土的抗渗性能，首先利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,以降低纳米颗粒团聚程度，后将制得的分散性较好的纳米SiO2掺入到水性聚氨酯涂料中。采用热分析(TG)、红外光谱(FT-IR)和动态光散射(DLS)等测试方法分析硅烷偶联剂对纳米SiO2的改性效果，并阐述了纳米SiO2对水性聚氨酯涂料形貌及组成的影响，最后研究了纳米SiO2改性水性聚氨酯涂料对混凝土抗渗性能的影响。结果表明：经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2表面-OH数量减少，团聚程度变小。与刷涂未掺和掺未改性纳米SiO2的聚氨酯涂料的混凝土试件相比，刷涂掺有改性纳米SiO2的聚氨酯涂料的混凝土试件涂层与混凝土之间的附着力提高，试件的单位面积毛细吸水量与氯离子渗透深度降低，混凝土的抗渗性能变好。

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稀土氧化钇对AZ31B镁合金微弧氧化膜层微观组织和性能的影响

李鑫, 张晟豪, 王子恒, 郭豫鹏, 陆晓峰

材料保护. 2022, 55(10): 37-42. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0273

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为提高镁合金表面的耐腐蚀性能，采用微弧氧化技术在AZ31B镁合金上制备了稀土Y2O3/MgO复合陶瓷膜层，提高了基体的硬度和耐腐蚀性能。稀土纳米Y2O3的加入提高了电解液的电导率，相同处理时间处理电压逐渐升高。扫描电镜(SEM)结果表明微孔数量随Y2O3浓度增加逐渐减少，微孔直径逐渐减小，孔隙率逐渐降低。X射线衍射(XRD)检测结果表明，膜层主要由MgO和Y2O3组成。膜层中Y2O3含量随着电解液中Y2O3浓度的增加逐渐增加。随着Y2O3含量从0 g/L增加到4 g/L，膜层的表面粗糙度从1.85 μm下降到1.48 μm，膜层厚度从52.33 μm增加到58.37 μm。在Y2O3浓度为3 g/L时，表面硬度提高到365.6 HV4.9 N，腐蚀电流降低到2.872×10-3A。

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Cr含量对海水飞溅区混凝土中钢筋耐蚀性的影响初探

齐玉磊, 杨敏, 董广博, 韩正阳, 鲁尧, 秦亮, 范丽丽, 孙宝壮

材料保护. 2022, 55(10): 43-49. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0274

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为了研究Cr含量对海水飞溅区混凝土中钢筋耐蚀行为的影响，采用周期浸润加速腐蚀试验，通过失重率、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法研究了模拟海水飞溅区环境下不同Cr含量钢筋表面的腐蚀规律。结果表明：Cr元素的添加能有效减少HRB400中珠光体的体积含量，从组织结构上提高低合金钢筋的耐蚀性。Cr元素的添加能促进钢筋表面腐蚀产物的转变，腐蚀产物中α-FeOOH的含量随着Cr含量的增加而提高。“α-FeOOH/γ-FeOOH”的值也随着Cr含量增加而提高。Cr元素的加入能有效提高HRB400低合金钢筋的耐蚀性，并且这种效果与Cr元素含量相关。

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基于数据驱动的海水环境中3C钢腐蚀速率的预测

翟秀云, 陈明通

材料保护. 2022, 55(10): 50-55. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0275

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为了快速、准确地预测3C钢的腐蚀速率，利用文献中的数据建立了基于高斯核函数的支持向量回归(RBF-SVR)模型和基于3种模型的组合模型。通过基于SVR的遗传算法、前进算法和后退算法分别对数据集进行降维，SVR的留一法交叉验证与网格搜索对超参进行调优，建立了预测3C钢腐蚀速率的RBF-SVR模型。将RBF-SVR模型与文献中基于遗传算法的反向传输神经网络(GA-BPNN)模型和四层反向传输神经网络(BPNN)模型综合为一个组合模型，研究结果表明该组合模型具有更高的预测精度和泛化能力。

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大气环境改善对冀北地区Q235钢大气腐蚀行为的影响

宋子博, 王智春, 王建国

材料保护. 2022, 55(10): 56-63. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0276

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2018～2020年间，选用Q235钢在冀北地区(唐山市、秦皇岛市、廊坊市、承德市和张家口市)进行大气腐蚀试验研究。结果表明：在2018～2020年间，Q235钢在冀北地区大气腐蚀速率由东南至西北逐渐降低，东南部地区腐蚀速率下降明显，地区性腐蚀差异逐渐变小。随着大气腐蚀速率明显降低，试验试样表面腐蚀产物从对基体保护作用较小的片状γ-FeOOH转而形成以结构致密的棉絮状α-FeOOH为主的显微结构。因节能减排治理工作的显著作用和“新冠”疫情所带来的生活、生产模式的改变，冀北地区的大气中的SO2和NO2含量整体呈现下降趋势，使得Q235钢在冀北地区大气腐蚀速率降低，钢结构的大气腐蚀减缓。

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钼含量对Fe-Cr-B堆焊合金显微组织及耐磨性的影响

线澜清, 庄明辉, 陈超, 牟立婷, 井瑞, 马振

材料保护. 2022, 55(10): 64-68. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0277

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为了研究合金元素Mo在Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金中的作用，采用等离子弧堆焊，通过调整堆焊合金粉体中钼铁粉的加入量，在Q235表面制备不同Mo含量的Fe-Cr-B耐磨堆焊合金层，采用扫描电镜、XRD等分析测试方法，研究合金元素Mo的变化对Fe-Cr-B堆焊合金显微组织及性能的影响。结果表明：在堆焊合金中未添加钼铁粉时，堆焊合金物相由M2B和(Fe，Cr)两相组成。随着堆焊合中钼铁粉的添加，当Mo含量达到2.0%(质量分数，下同)时，堆焊合金中有新相FeMo2B2析出，此时堆焊合金由M2B、FeMo2B2和(Fe，Cr)三相组成；堆焊合金的洛氏硬度取决于M2B、FeMo2B2和(Fe，Cr)的体积分数，随着Mo含量的增加，堆焊合金的洛氏硬度和耐磨性呈逐渐增加的趋势，与未添加Mo的堆焊合金相比，Mo含量为8%时的堆焊合金的耐磨性提高了1.2倍。

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439铁素体不锈钢在典型海洋大气环境中的腐蚀行为

陈昊, 周学杰, 秦丽雁, 吴军, 郑鹏华

材料保护. 2022, 55(10): 69-75. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0278

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为研究新型439铁素体不锈钢在海洋大气环境中的腐蚀行为，在典型海洋大气环境的海南文昌试验站、山东青岛试验站和对照的内陆城市大气环境湖北武汉试验站分别投放439不锈钢试样进行大气曝晒试验。对取回的2 a曝晒后试样进行电化学试验测试，结合超景深显微镜、扫描电子显微镜以及EDS能谱仪进行分析。试验结果表明：439不锈钢在大气环境中曝晒后的主要腐蚀形式为点蚀，其中文昌地区曝晒后的腐蚀程度最高，腐蚀产物主要为铁的氧化物，且曝晒后试样在3.5%(质量分数)的NaCl溶液中仍具有钝化能力，电化学试验结果经分析后与宏微观形貌判断结果一致，即文昌地区试样腐蚀程度最高，腐蚀电位最低，表明钝化膜稳定性最差；山东青岛试验站试样腐蚀也较为严重，而内陆城市大气环境的武汉试验站试样腐蚀程度最低。

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异种金属焊接接头不同环境下的腐蚀敏感性研究

李永红, 邵晓锋, 宋嘉良, 胡添奇, 白子恒, 高瑾, 肖葵

材料保护. 2022, 55(10): 76-81. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0279

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为了研究A型动车组典型结构异种金属焊接接头在5种地区腐蚀环境模拟液中的电偶腐蚀敏感性，对异种金属304不锈钢和Q345碳钢之间选择ER 309L Si进行焊接，将焊缝试样在模拟北京、郑州、武汉、广州和万宁的溶液中浸泡120 d；通过电化学测试对腐蚀后焊缝试样不同位置进行腐蚀速率及腐蚀电位的分析，并对除锈后试样进行微观形貌观察，分析焊缝与母材之间的电偶效应。结果显示：母材和焊缝金属在5个地区的模拟溶液中腐蚀速率由大到小为：万宁>广州>武汉>郑州>北京，Q345碳钢与焊缝相互构成电偶对，前者作为阳极，产生的电偶效应作用距离由大到小为：万宁>郑州>广州>北京>武汉。经分析环境中Cl-含量对腐蚀速率及电偶效应作用距离的影响都是最大的。

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高压直流干扰下管道阴极区和阳极区分布规律的数值模拟

王军, 许好好, 李想, 张响, 李汉秋, 王西明

材料保护. 2022, 55(10): 82-87. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0280

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为了系统研究高压直流接地极干扰对管道阴、阳极区的影响规律，以浙能金丽温输气管道为研究对象，利用CatPro软件建立了基于真实土壤结构的高压直流干扰模型，计算了不同接地极极性、干扰电流和土壤电阻率条件下的管地电流密度，分析了不同条件下的管道阴、阳极区范围。结果表明：当接地极与管道位置确定后，管道受到高压直流干扰形成的阴、阳极区分界点是固定的，不受外界条件影响。

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基于VOF的输电线路疏水性防覆冰研究

张峻豪, 张晓龙, 高鹏, 罗赢, 王聪, 李俊杰

材料保护. 2022, 55(10): 88-96. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0281

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我国电力输送方式主要以架空输电线路为主，这些输电线路在高寒山区非常容易遭受雨雪等恶劣气候的影响，易产生覆冰。针对除冰方面的研究主要集中于覆冰后的清除，而在阻止或减缓输电线路上覆冰的形成方面的研究相对缺乏。为此，基于Cassie模型利用VOF(流体体积)方法，模拟水滴在V形、矩形和圆形微沟槽表面的形状变化及行为特征，发现V形微沟槽表面的疏水性最佳，继而挑选ZS-611和ZS-711 2种能使电缆表面生成类V形微沟槽结构的新型疏水性防冰雪涂料，进行线路覆冰试验。结果表明：相对于未处理的电缆其覆冰状况有良好的改变，经ZS-711处理后的电缆防覆冰效果最好。

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柠檬酸钝化处理对L80-13Cr不锈钢耐海洋大气腐蚀性能的影响

满宗通, 牛伟乾, 靳浩楠, 程文佳, 周欢, 闫翔林, 孙冲, 林学强, 孙建波

材料保护. 2022, 55(10): 97-105. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0282

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在海洋油气开采中13Cr不锈钢常用于加工成井下工具，其在海洋大气环境储存过程中容易发生锈蚀。为了提高13Cr不锈钢在海洋大气环境中的耐蚀性能，采用单一柠檬酸和柠檬酸-氢氧化物复合钝化工艺对L80-13Cr不锈钢进行表面钝化处理，通过极化曲线、FeCl3点蚀试验、中性盐雾试验、海洋大气环境户外暴露试验等研究了2种钝化处理对不锈钢耐蚀性能的影响，分析了柠檬酸钝化处理提升L80-13Cr不锈钢耐海洋大气腐蚀性能的原因。结果表明：2种柠檬酸型钝化处理均显著提高了L80-13Cr钢的抗电化学腐蚀和盐雾腐蚀性能，可以确保L80-13Cr钢在海洋大气环境中至少3个月内没有明显腐蚀。这归因于柠檬酸钝化处理显著增加了L80-13Cr钢钝化膜中Cr相关化合物的含量，提高了钝化膜的保护性。在柠檬酸钝化基础上增加氢氧化物钝化处理，有助于提高钝化膜中金属氧化物的比例，进一步增强钝化膜的稳定性和耐蚀性，使得柠檬酸-氢氧化物复合型钝化处理对L80-13Cr钢的综合防护效果优于单一柠檬酸型钝化工艺的。

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用于热镀铝锌钢板表面的自由基紫外光固化钝化膜研究

陆伟星, 伍林玲, 马春雨, 张千峰

材料保护. 2022, 55(10): 106-111. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0283

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为制备热镀铝锌钢板用紫外光固化涂料，以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和2-苯氧乙基丙烯酸酯为活性稀释剂，改性环氧丙烯酸酯和改性聚酯丙烯酸酯按一定比例的混合物为低聚物，2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯]-2-吗啉丙酮(907)作为自由基光引发剂，异丙基硫杂蒽酮(ITX)为增感剂，用高压汞灯作为辐射光源，复配出自由基光固化配方，并将其涂覆到热镀铝锌板表面上，固化后通过中性盐雾试验、电化学测试等手段对钝化膜进行表征。结果表明：该体系钝化膜层可以在600 mJ/cm2的能量下固化，钝化膜常规性能以及耐中性盐雾腐蚀(NSST)性能均可达到热镀铝锌板下游用户的基本要求。

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碳化钨颗粒增强镍基等离子转移弧粉末堆焊层的微观结构与耐磨性能

余伟, 李玉玺, 周伍喜, 贺香坚, 宋灿

材料保护. 2022, 55(10): 112-117. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0284

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为了研究碳化钨颗粒增强镍基焊层的微观结构和耐磨性能，选用3种碳化钨颗粒作为硬质相与镍基合金粉进行等离子转移弧(PTA)粉末堆焊对比试验，采用金相显微镜和扫描电镜分析了焊层的微观结构，用磨粒磨损设备测试了焊层的磨损性能。结果表明：在等离子堆焊层中，碳化钨颗粒存在不同程度的烧损，其中球形铸造碳化钨烧损程度最严重，粗晶碳化钨颗粒烧损程度最轻；在试验磨粒磨损条件下，球形铸造碳化钨焊层的耐磨性能最优。

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不同负偏压下多弧离子镀TiAlN薄膜的微观结构与耐腐蚀性研究

赵磊, 梁启超, 刘传龙, 王天国

材料保护. 2022, 55(10): 118-122. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0285

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目前，关于负偏压对电弧离子镀TiAlN薄膜耐腐蚀性能影响的研究较少，为此，采用电弧离子镀技术在M2高速钢上沉积TiAlN薄膜，分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学实验等方法研究基体负偏压量对薄膜表面形貌、组织结构和耐腐蚀性的影响。结果表明：负偏压是影响电弧离子镀TiAlN薄膜表面形貌的一个重要工艺参数。适当的负偏压能有效改善表面薄膜形貌及致密性，降低表面大颗粒熔滴尺寸及数量。TiAlN薄膜主要相为AlTi3N(111)、薄膜主要沿着(111)方向生长。增加负偏压会发生新反应，出现Ti2AlN(100)衍射峰。随着基体负偏压的增大，薄膜的显微硬度呈先增加后减小的趋势。当负偏压在150 V时，薄膜具有最大的硬度值，为2 725 HV。当负偏压工艺为150 V时，薄膜的相对腐蚀速率最小，耐腐蚀性最好。

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TEOS/OTMS超疏水涂层的制备及形成机制

李文洋, 尹晓彤, 张鹏宇, 和法起, 冯立明

材料保护. 2022, 55(10): 123-129. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0286

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以正硅酸乙酯(TEOS)和正辛基三甲氧基硅烷(OTMS)为原料，采用溶胶-凝胶法制备了TEOS-OTMS溶胶，分别在光滑玻璃基体、刻蚀玻璃基体上，通过一步浸渍提拉法制备了疏水涂层，研究了水解时间对涂层疏水性能和硬度的影响，提出了TEOS-OTMS溶胶与疏水涂层形成机制。结果表明：TEOS-OTMS原位水解-聚合可以制备以SiO2颗粒为胶核，辛基硅烷包覆的胶体粒子，在玻璃基体形成辛基链修饰的低表面疏水膜层，当TEOS预水解聚合4 h，TEOS-OTMS共水解聚合20 min时，涂层疏水角达到(124.01±2.00)°，铅笔硬度达到6 H。利用扫描电子显微镜对微观结构进行分析，玻璃基体通过刻蚀形成间距6.36 nm、平均大小16.75 nm的微观凸起，使TEOS与OTMS的缠结、聚集增强，涂层形成了150～200 nm的孔隙，这种“微观粗糙”是形成超疏水涂层的关键，TEOS-OTMS涂层疏水角达到(160.08±2.00)°。

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特种不锈钢电化学加工的电解液配方和加工参数研究

李博, 魏同学, 王岗, 杨森

材料保护. 2022, 55(10): 130-134. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0287

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电化学加工特种不锈钢,加工表面易形成钝化膜,致使加工困难,同时非加工表面又容易形成点蚀而影响表面质量。如何提高加工表面的质量一直是航空航天行业以及其它机械行业迫切需要解决的问题。从材料的成分和组织分析了该材料难电解的原因，以NaNO3和NaClO3为基，加入某些活性成分，进行了复合电解液配方的研制，探讨了电压、进给速度对加工材料去除率，侧向间隙的影响，给出了解决该种难加工材料的电解液配方和适宜的工艺参数。研究结果表明：在10%NaCl+6%NaNO3+2% NaClO3的复合电解液中，在电压为14 V，进给速度为3.0 mm/min，电解液压力为0.6 MPa的工况下，对特种不锈钢能获得很好的表面加工质量，表面粗糙度Ra值可达到0.38 μm。

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船用柴油机连杆的喷丸强化工艺及性能研究

张雷雷, 马玉亮, 张晓云, 杨平, 唐豪, 焦凯

材料保护. 2022, 55(10): 135-138. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0288

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为通过优化喷丸工艺来提高连杆的生产效率，测试不同工艺下Almen试片的弧高值，绘制出了喷丸过程的饱和曲线，根据Almen10%理论确定了喷丸过程的最佳工艺；在最佳喷丸工艺下，测试了试样喷丸后的显微硬度、表面粗糙度和残余压应力。结果表明：喷丸后试样的硬度由原来的334 HV提高到408 HV，表面粗糙度由0.26 μm升高到2.68 μm，残余压应力从表面至心部逐渐减小，表面最高残余压应力为-554 MPa。在最佳工艺下，对连杆进行了喷丸处理，结果满足技术要求。

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石油钻具螺纹防粘扣磷化膜性能研究

沙成斌, 姜益

材料保护. 2022, 55(10): 139-142. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0289

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为确认不同磷化膜的性能及其对石油钻具螺纹防粘扣效果的影响，对常温锌钙系、低温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系磷化膜进行了外观、膜厚、膜重、表面粗糙度、附着力、耐蚀性、结晶形貌及尺寸、上卸扣试验等综合防粘扣性能研究。结果表明：采用“喷砂+浸渍磷化”工艺能够较好保证防粘扣磷化膜的性能；膜厚和膜重较高、磷化结晶细小、附着力良好的磷化膜，其耐蚀性和减摩润滑效果更好；低温锌系、中温锌锰系等磷化膜均能满足石油钻具螺纹防粘扣使用需求，低温锌系磷化膜因其低成本、高效率、低排放的工艺特性更适合应用于石油钻具螺纹防粘扣。

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槽液成分对碱性镀锌镍氢脆性能的影响研究

杨志业, 王进军, 胡遐林, 耿莽河, 李阳

材料保护. 2022, 55(10): 143-146. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0290

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为确定NZ-70系列碱性镀锌镍工艺长期使用条件下氢脆性能变化，采用缺口圆棒拉伸试验研究了光亮剂NZ-73浓度对镀层氢脆性能的影响，采用测氢仪研究了碱性镀锌镍溶液中锌、镍、氢氧化钠、配位剂NZ-71浓度对镀层氢脆性能的影响。结果表明：光亮剂浓度对镀层氢脆性能影响最大，在0.1 mL/L的光亮剂含量下，镀层氢可渗透性就会显著下降，但尚可通过缺口拉棒试验，在0.5 mL/L的光亮剂含量下，氢脆性能显著下降，无法通过缺口拉棒试验。其余槽液成分对镀层氢可渗透性影响排序为NaOH>NZ-71>Ni2+>Zn2+。当氢氧化钠和配位剂NZ-71含量较低，Zn2+ 、Ni2+含量较高时，镀锌镍层氢可渗透性最好。

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高温叶片用渗铝涂层的研究进展

齐浩雄, 马瑞, 孟国辉, 刘梅军, 杨冠军

材料保护. 2022, 55(10): 147-161. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0291

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高温叶片是航空发动机和燃气轮机最为核心的零部件，然而，高温叶片服役过程中所面临的氧化和腐蚀损伤是其可靠服役的关键问题。在叶片表面制备渗铝涂层，可显著改善其抗氧化和耐腐蚀性能。概述了渗铝涂层从制备到服役以及性能改善所涉及的相关问题。首先介绍了当前制备渗铝涂层的主要技术及涂层形成机理。然后，在此基础上阐述了渗铝涂层的高温氧化和腐蚀机理。随后，概述了当前为提高渗铝涂层的抗氧化和耐腐蚀性能而对渗铝涂层进行的元素改性处理及改性元素的作用。最后，展望了未来渗铝涂层的发展趋势。提出的通过预处理工艺制备大晶粒铝氧化膜技术的思路可为未来高性能渗铝涂层的发展提供参考。

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Ti(C,N)基金属陶瓷腐蚀与磨损行为的研究进展

秦运, 王宗元, 王杰, 彭卓豪, 季思源, 万维财

材料保护. 2022, 55(10): 162-170. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0292

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Ti(C,N)基金属陶瓷因具有优异的高温硬度和耐磨性、低摩擦系数、良好的热稳定性和化学稳定性，而被广泛应用在高温耐磨部件、高温涂层、高速切削刀具等领域,但在恶劣的工况环境下Ti(C,N)基金属陶瓷材料易发生腐蚀与磨损,造成零件的失效。阐述了金属陶瓷腐蚀磨损的基本概念，综述了碳化物添加剂、粘结相成分对Ti(C,N)基金属陶瓷的耐腐蚀性能以及耐磨损性能的影响以及Ti(C,N)基金属陶瓷在极端条件下的腐蚀与磨损协同作用,并展望了金属陶瓷腐蚀与磨损行为的研究发展方向。

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铝防护涂层制备方法的研究进展

潘波涛, 李园园, 王锦霞, 谢宏伟

材料保护. 2022, 55(10): 171-179. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0293

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制备铝防护涂层是金属腐蚀防护常用的手段。按照物理法和化学法将铝防护涂层的制备方法进行了划分，论述了热浸镀法、喷涂法、物理气相沉积法等物理法和电化学法制备铝防护涂层的研究进展，并对铝防护涂层制备方法的发展趋势进行了展望。

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镁合金表面耐蚀导电防护技术研究进展

朱金成, 李宏战, 李争显, 王毅飞, 王彦峰, 耿娟娟

材料保护. 2022, 55(10): 180-187. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0294

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镁合金在自然环境中容易腐蚀，许多表面防护技术虽然能大幅度提高镁合金的耐蚀性能，但同时也会影响其表面导电性能，限制镁合金在3C电子产品壳体结构件方面的应用。因此，需要采用合适的表面防护技术对镁合金进行耐蚀导电处理。综述了近年来镁合金化学转化、电镀/化学镀、磁控溅射、涂覆有机涂层几种耐蚀导电防护技术，介绍了各技术在镁合金耐蚀导电领域的最新研究进展，并针对各项技术面临的主要问题以及未来主要发展趋势进行了总结和展望。

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医用多孔钛及钛合金的表面改性研究进展

狄玉丽, 黄海燕, 焦钰, 靳必强, 罗茜

材料保护. 2022, 55(10): 188-192. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0295

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医用多孔钛及钛合金已获得了良好的临床应用，但为了推进多孔钛及钛合金材料在体内骨组织形成更好的骨性愈合和骨整合，有必要在其表面进行改性。简要介绍了医用多孔钛及钛合金的成型方法，主要包括粉末冶金法、金属沉积法和铸造法3大类。着重综述了目前国内外常用的2种对医用多孔钛及钛合金进行表面改性的方法，即制备表面生物活性涂层和表面化学改性方法。

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钛种植体的腐蚀研究进展

王胜, 梁潇, 惠光艳

材料保护. 2022, 55(10): 193-199. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0297

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钛是最常用的制作种植体的材料，由于人体口腔环境的复杂性，钛种植体在口腔中不能免于腐蚀。钛种植体腐蚀会导致周围组织中钛离子浓度升高，引发过敏反应与炎症，进而威胁种植体的长期安全使用。依据腐蚀影响因子的类型，从无机物与有机物作用下的腐蚀、微生物作用下的腐蚀和摩擦腐蚀3个方面就钛种植体的腐蚀研究进展进行了综述，并对其下一步研究工作进行了展望。

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纳米高效活性白土对亚甲基蓝的吸附性能研究

刘民, 马帅

材料保护. 2022, 55(10): 200-205. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0296

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为提高辽西膨润土原矿的吸附性能，采用“硫酸-盐酸-乙酸(5∶5∶2)混酸法”制备纳米高效活性白土，设计了3种膨润土对亚甲基蓝的吸附实验，采用紫外分光光度计检测试样的吸光度值，采用XRD、FTIR及SEM对3种膨润土进行表征分析，并进行了吸附热力学与动力学研究。结果表明：该纳米高效活性白土的活性度为210.9 mmol/100 g，游离酸0.13%，其最佳吸附条件为333 K，pH=7；其对亚甲基蓝的去除率最高可达78.1%；其层间距较原矿有明显增大，活性位点明显增多；推断3种膨润土对亚甲基蓝的吸附反应均为自发的放热反应，同时具有高相关系数的伪二级动力学模型更适合描述活性白土吸附亚甲基蓝的动力学过程。该纳米高效活性白土对化工企业废水的处理有一定的指导意义。

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塔河油田某油气集输管线失效分析

宋刚, 高秋英, 温宁华, 张倩, 孙海礁, 王毛毛, 陈迎锋

材料保护. 2022, 55(10): 206-212. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0298

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为了确保油田集输管线的安全运行和生产，提前做好腐蚀防护工作，对塔河油田某失效油气集输管线进行分析，对油气集输管线腐蚀穿孔处进行宏观形貌观察，通过直读光谱仪对材料成分进行分析，使用扫描电镜观察试样腐蚀微观形貌，利用X射线衍射仪和能谱仪对腐蚀产物进行分析，并进行电化学测试，以明确油气集输管线穿孔原因。结果表明：腐蚀介质的矿化程度高，原油中含有大量的CO2和H2S，且向地层灌注的为注入水，导致管壁内部发生了二氧化碳腐蚀。介质中含有大量的可溶性钙盐，钙盐和CO2发生化学反应生成碳酸钙结垢，结垢物与腐蚀产物在管道上坡段沉积，导致金属基体发生了严重的垢下腐蚀，介质中高含氯离子加速了腐蚀的发生，最后造成管线底部穿孔失效。

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核电厂蒸汽发生器管板异物分析评价

王浩, 王臣, 高俊, 魏盛辉, 朱志斌

材料保护. 2022, 55(10): 213-217. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0299

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采用ARCHARD磨损物理模型和碰撞分析冲击能计算方法对某核电厂蒸汽发生器管板残留异物进行分析评价。结果表明：保守假设异物已经对传热管产生了20%壁厚磨损减薄，极限条件下传热管仍能够安全运行至少3个有效满功率年。此外，异物碰撞传热管形成的凹痕仅为传热管壁厚的0.025%，异物冲击传热管的能量足够低，异物对传热管的碰撞影响可忽略不计。

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