2022年, 第55卷, 第11期　刊出日期：2022-11-15

  

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试验研究
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  碳纤维基活性复合二氧化铅电极的制备及其电催化性能的研究

  叶建强, 陈步明, 黄惠, 何亚鹏, 郭忠诚

  材料保护. 2022, 55(11): 1-8. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0300

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  为获得低成本、高催化活性和长寿命的电积锰用PbO2电极，利用电化学沉积法和烧结法在碳纤维基体上添加底层和中间层制得碳纤维/Ni - CoOx/Sn - SbOx/β - PbO2 - CNT复合电极，采用恒电流极化曲线、Tafel曲线等电化学手段对电极的催化活性及耐蚀性进行了研究。结果表明：制备的碳纤维电极是以Ni - CoOx为底层、Sn - SbOx为中间层、β - PbO2 - CNT为表面活性层。添加Ni - CoOx底层和Sn - SbOx中间层使得PbO2表面活性层与碳纤维的连接更紧密，并在β - PbO2表面活性层添加碳纳米管对电极的耐腐性性能、析氯电位、电催化活性都有明显改善。
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  ChCl-EG低共熔溶剂体系中Cr（Ⅲ）的电化学还原反应过程研究

  张润佳, 战充波, 孙海静, 周欣, 王保杰, 孙杰

  材料保护. 2022, 55(11): 9-13. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0301

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  为探究三价铬离子的电化学还原反应过程，使用紫外 - 可见分光光度法(Ultraviolet visible spectrophotometry, UV - Vis)、线性扫描伏安法(Linear sweep voltammetry, LSV)、循环伏安法(Cyclic voltammetry curve, CV)等方法，分别对Cr(Ⅲ)离子在氯化胆碱 - 乙二醇(ChCl - EG)低共熔溶剂体系中的还原初期配合物的存在形式、Cr(Ⅲ)离子电化学还原反应过程、Cr(Ⅲ)在电解液中还原过程表观活化能以及还原过程控制步骤进行研究。结果表明，在低共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)中Cr(Ⅲ)还原初期会优先形成的配位化合物为[Cr(H2O)3Cl3]、[Cr(H2O)2Cl4]-2种，其中[Cr(H2O)2Cl4]-为主要配合物。随着CrCl3·6H2O浓度的增加，配位化合物形式有从 [Cr(H2O)2Cl4]-部分转化为[Cr(H2O)3Cl3]的趋势，并结合键解离能得知，配合物的转变使Cr3+→Cr2+的还原更容易。Cr(Ⅲ)离子在ChCl - EG低共熔溶剂中为两步还原过程，即Cr3+→Cr2+→Cr。其中，第1步还原(Cr3+→Cr2+)的表观活化能在12～16 kJ/mol范围内，受扩散步骤控制，第2步还原(Cr2+→Cr)的表观活化能在16～40 kJ/mol范围内，受电化学步骤和扩散步骤共同控制。
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  磷化液pH值对磷酸盐转化膜在镁合金AZ91D表面成型及耐蚀性的影响

  安艳丽, 刘苗苗, 杜华云

  材料保护. 2022, 55(11): 14-21. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0302

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  为进一步揭示酸碱度对镁合金表面转化膜成型的影响，研究了磷酸盐型化学转化膜在镁合金AZ91D表面成型的机理，重点探讨了转化膜的形貌及耐蚀性受磷化液pH值的影响；对比了转化膜的动电位极化测试数据、电化学阻抗谱，通过浸泡试验对不同pH值条件下制备的磷酸盐的转化膜在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀情况进行了分析。结果表明：磷酸盐转化成膜的关键在于磷酸二氢锰[Mn(H2PO4)2]的水解平衡过程和偏钒酸铵(NH4VO3)的水解缩合过程的共同作用。转化膜受磷化液pH值影响较大，随着pH值增加耐腐蚀性能逐渐提升，但测得膜层呈先增厚、达到极值后再减薄的趋势。当磷化液pH值为4.0时，转化膜层的质量最好，具有最好的抗腐蚀性能。
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  水下目标壳体超疏水微结构表面涂层的合成与性能研究

  罗忠, 刘凯, 周欣, 胡俊波

  材料保护. 2022, 55(11): 22-27. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0303

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  水下目标壳体对超疏水微结构表面涂层性能有明确技术指标要求，且其性能对水下目标航行阻力影响较大。根据超疏水涂层合成原理，合成了聚氨酯疏水树脂、氟改性SiO2粒子填料，制备了基于聚氨酯树脂、含硅树脂和含氟树脂等3种超疏水微结构表面涂层，确定了各涂层的主要组分与制备工艺。开展了3种超疏水涂层性能试验评估，对比分析了涂层厚度、硬度、附着力、静动态疏水角、表面微观形貌、耐磨性、耐海水浸泡、耐盐雾、热稳定等多项性能指标。结果表明：F660+8%SiO2组分的含硅树脂超疏水涂层综合性能最佳，为进一步开展水下目标壳体超疏水微结构表面涂层样机阻力试验提供了依据。
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  金属/微晶玻璃复合涂层析晶行为对涂层抗高温氧化性能的影响

  姜宗好, 古一, 史晓昭, 杨雪婷, 王志辉, 祁杰

  材料保护. 2022, 55(11): 28-36. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0304

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  依据目前航空发动机核心热零件所遭受的严苛环境以及微晶玻璃涂层优异的高温防护性能，采用流涂法在航天发动机用镍基合金GH4586表面制备含镍的B2O3 - Al2O3 - BaO - CeO2金属/微晶玻璃复合涂层(Ni/BABC)。利用差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜/能谱分析(SEM/EDS)、增重法等测试手段，研究了不同形核剂和不同热处理工艺对B2O3 - Al2O3 - BaO - CeO2组分微晶玻璃晶化行为的影响以及晶化行为对复合涂层抗高温氧化性能的影响。结果表明：4%(质量分数)ZrO2作为形核剂能达到最好的形核效果，析出晶相为BaAl2B2O7；微晶玻璃的最佳析晶工艺为650 ℃退火30 h，其退火时间越长，析晶率越高，30 h后析晶率趋于稳定，约为46%；微晶玻璃复合涂层对基体的高温氧化有显著的保护作用，析晶率为46%的涂层样品氧化增重率最低，其在900 ℃氧化30 h后氧化增重仅为1.129 0 mg/cm2，氧化后组织最为均匀致密，表面平整，抗高温氧化性能优异。
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  6061-T4铝合金在盐雾环境中的腐蚀行为

  刘伟, 李洪林, 吴海旭, 石玲

  材料保护. 2022, 55(11): 37-43. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0305

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  为了明确6061 - T4铝合金在含Cl-腐蚀环境中的动态腐蚀过程与腐蚀行为特征，采用失重分析、电化学分析、扫描电镜、红外光谱、腐蚀动力学等分析方法，研究了6061 - T4铝合金在盐雾环境中的腐蚀行为。结果表明：在盐雾环境中，6061 - T4铝合金的失重逐渐增加，但是腐蚀失重速率呈先增大后逐渐减小的变化趋势，在电化学测试中体现为自腐蚀电位先负移、后正移，腐蚀电流密度先增大、后减小；在腐蚀过程中，由于腐蚀产物的沉积，铝合金表面生成一层结构疏松且存在大量裂纹、裂隙的腐蚀产物层，该腐蚀产物层主要由Al(OH)3与AlCl3组成，对材料基体具有一定的保护作用，是6061 - T4铝合金在盐雾环境中的腐蚀速率呈现先加快后逐渐降低变化趋势的主要原因。
  
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  铝合金超疏水涂层浸涂法制备及其耐蚀性能

  李永富, 张永君, 沈先龙, 周池楼

  材料保护. 2022, 55(11): 44-49. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0306

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  为了提高铝合金的耐腐蚀性能，通过浸涂法在6063铝合金表面制备超疏水涂层。借助扫描电子显微镜、能量色散谱仪和3D光学轮廓仪分析了涂层的微观形貌、成分和粗糙度；通过胶带测试评估涂层与基体之间的结合性能；采用电化学动电位扫描极化曲线和交流阻抗研究了涂层的腐蚀行为。结果表明：涂层具有微/纳结构，呈现超疏水特性，水接触角达到152.1°；超疏水涂层在3.5% NaCl溶液中具有优良的耐腐蚀性能，相对于基体，超疏水涂层试样自腐蚀电位正移了407 mV，腐蚀电流密度下降了3个数量级，低频阻抗模量提高近7个数量级，说明超疏水涂层能够有效提高6063铝合金的耐腐蚀性能。
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  316L不锈钢在Zn-5%Al合金液中的长期热浸镀行为研究

  王邦林, 廖兴利, 柯拥军, 卢承宏, 颜财敏, 赖德林, 曾发明, 车淳山

  材料保护. 2022, 55(11): 50-55. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0307

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  为了明确316L不锈钢在450 ℃的Zn - 5%Al(质量分数，下同)合金液中的长期热浸镀行为，采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学剥层法等测试手段，分析了Zn - Al合金液与不锈钢基体界面处金属间化合物的形成和生长规律。结果表明：在长期热浸镀过程中，Zn - Al合金液和不锈钢基体界面处始终形成一层致密而连续的Fe4Zn13(FeAl3)金属间化合物相层。该相层随浸泡时间的延长而增厚，当316L不锈钢在Zn - Al合金液中的热浸镀时间超过240 h后该相层达到生长与溶解动态平衡。不锈钢中Cr、Ni元素对FeAl3相层起到了稳定作用。连续致密且稳定的金属间化合物层是316L不锈钢在Zn - 5%Al合金液中具有良好稳定性的原因。
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  Ag掺杂对CrN薄膜结构、摩擦学性能和腐蚀性能的影响

  蒋成燕, 贾金龙, 胡春霞, 冯毅, 刘建新

  材料保护. 2022, 55(11): 56-62. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0308

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  为明确Ag含量对CrN - Ag纳米复合薄膜组织、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响规律，利用多靶反应磁控溅射技术制备CrN及CrN掺Ag纳米复合薄膜，并采用扫描电子显微镜结合能谱仪(SEM - EDS)、X射线衍射仪(XRD)，球 - 盘摩擦试验机和电化学工作站对2种薄膜的微观组织、摩擦学行为和电化学腐蚀行为进行表征。结果表明：少量Ag元素(9.19%，原子分数，下同)的添加可以提高CrN - Ag纳米复合薄膜的致密度，而过量Ag元素的掺杂(29.58%)则会造成薄膜结构疏松，且引起Ag颗粒在表面富集。复合薄膜的摩擦系数随着Ag含量的增加而降低，高Ag含量(29.58%)薄膜的摩擦系数在摩擦时间为100 s内时低至0.40，而磨损率则随着Ag含量的增加表现出先降低后升高的趋势。CrN - Ag(L)复合薄膜的磨损率低至2.25×10-6 mm3/(N·m)，相比于未添加Ag的CrN薄膜，磨损率下降了64.9%。由电化学分析可知，低含量的Ag可增强CrN - Ag(L)复合薄膜的耐腐蚀性能，而过量的Ag则会造成CrN - Ag(H)薄膜耐腐蚀性的显著下降。
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  Fe-Cr-C系堆焊层中碳化物对耐磨性能的影响

  秦利锋, 武胜圈, 胡瑞, 尤培龙, 李垚, 商秋月, 杨玉超, 翁福娟

  材料保护. 2022, 55(11): 63-68. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0309

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  为研究Fe - Cr - C系堆焊层中碳化物形貌、分布、含量及硬度对耐磨性的影响，通过堆焊的方式在Q355B板上制备Fe - Cr - C系堆焊层，采用MLGS - 225C型干湿橡胶轮磨粒磨损试验机，对比不同化学成分的Fe - Cr - C系堆焊层的耐磨性能。通过DM2700M型光学显微镜、 EM3 - AX+电子显微镜(SEM)观察显微组织，采用AZtecone XT型EDS分析材料成分、Wilson R574型洛氏硬度计测试试样的硬度。结果表明：2号试样堆焊层的耐磨性最好，这主要是因为2号试样中碳化物含量最高，且柱状、块状初生碳化物分布均匀，碳化物垂直于基材生长，可有效保护基体，降低磨损损失量，从而提升堆焊层耐磨性。
工艺探讨
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  不锈钢表面超疏水Ni/TiO₂复合镀层的制备及力学性能研究

  姚鑫, 胡传波, 尹华伟, 崔政, 吕丹

  材料保护. 2022, 55(11): 69-77. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0310

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  为了提高不锈钢的防污耐蚀等性能，采用一步电沉积技术及氟化改性技术在不锈钢表面成功制备出超疏水Ni/TiO2复合镀层，考察了电流密度对Ni镀层表面形貌的影响，并在9 A/dm2时获得花瓣状粗糙结构。在此恒定电流下采用Ni2+与TiO2共沉积的方法，在不锈钢表面制备Ni/TiO2复合镀层，经氟化改性后得到超疏水复合镀层。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对试样的表面形貌、化学成分及晶型结构进行分析。接触角测试结果表明，改性后的Ni/TiO2复合镀层获得了超疏水性能，其接触角可达159.2°，滚动角为6.3°。胶带剥离实验以及磨损实验结果显示，超疏水复合镀层具有良好的机械稳定性。与裸不锈钢相比，超疏水复合镀层的自腐蚀电流密度降低了2个数量级，缓蚀效率高达98.4%，表现出优异的耐腐蚀性能。同时，超疏水Ni/TiO2复合镀层还具有良好的自清洁性能，可为基体提供有效防护。
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  钛离子对无氰电镀镉耐蚀性能的影响

  罗明生, 陈玮, 潘梓鑫, 翟瑞森, 王春霞

  材料保护. 2022, 55(11): 78-82. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0311

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  为了提高镉镀层的综合性能，通过在纯镉镀液中添加钛离子，利用电沉积法制备镀层，以提高无氰电镀镉镀层的致密性和耐蚀性能。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察镀层表面及截面的微观形貌，并分析镀层内应力；用X射线衍射仪(XRD)分析镀层的相组成以及晶粒尺寸大小；用电化学工作站研究镀层的耐蚀性能。结果表明：在无氰镀镉镀液中加入钛离子后，镀层的晶粒尺寸从44.6 nm降低至16.5 nm；自腐蚀电位由-0.232 V升高到0.089 V；自腐蚀电流密度由3.56 mA/dm2降低至2.58 mA/dm2；在5 000 s内，纯镉镀层使渗氢电流密度降低至8.6 μA/cm2，而加入钛离子后的镀层使渗氢电流密度降至3.2 μA/cm2，降低速率远大于纯镉镀层。钛离子的引入使镀层结晶更加细致，增强了镀层的耐蚀性，提升了镀层对氢的阻挡能力。
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  高密度无固相低伤害压井液体系的构建及性能研究

  黄知娟, 潘丽娟, 龙武, 霍锦华

  材料保护. 2022, 55(11): 83-89. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0312

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  压井作业是油气勘探开发过程中的重要环节之一，高性能压井液对于压井作业成败十分关键。为提高无固相、低伤害压井液体系的密度，以无机盐类加重剂JZJ - 1和有机盐类加重剂JZJ - 2复合型加重剂为基础，辅以合成降滤失剂PT - 1、增溶剂、阻垢剂及除氧剂制备密度为1.60，1.70，1.80 g/cm3的高密度无固相低伤害压井液体系SWJ - 1、SWJ - 2和SWJ - 3。高密度无固相低伤害压井液体系外观澄清透明，体系pH值在10～12之间，具有优异的耐温性能、流变性能、滤失性能及体系相容性，同时，宏观及微观分析显示其具有低腐蚀特性，具备一定的推广应用前景。
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  微弧氧化对TC4钛螺栓/45钢连接腐蚀行为的影响

  校林飞, 白力静

  材料保护. 2022, 55(11): 90-96. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0313

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  为了解决TC4钛螺栓/45钢偶对因电位差而引发的连接腐蚀问题，在恒流模式下，分别用单极性脉冲和双极性脉冲在TC4钛螺栓表面制备出致密程度不同的陶瓷层，对比研究了微弧氧化对TC4钛螺栓与45钢连接腐蚀行为的影响。通过涡流测厚仪、SEM、XRD和电化学阻抗测试表征了陶瓷层的厚度、微结构、相组成和阻抗值，采用盐雾试验研究了不同连接偶中45钢的腐蚀程度。结果表明：双极性脉冲模式提高了陶瓷层的致密性和绝缘强度，双极性脉冲陶瓷层的阻抗值比单极性脉冲陶瓷层提高了4.15倍，比TC4基体试样提高了19.78倍，而其相组成与单极性脉冲陶瓷层相比未发生改变。微弧氧化处理延长了钛螺栓/45钢连接偶的连接腐蚀寿命，经盐雾腐蚀1 000 h后，与双极性脉冲钛螺栓偶合的45钢表面几乎无腐蚀痕迹，抗连接腐蚀性能最佳。
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  耐高温金红石涂料的制备及性能研究

  刘磊, 谭正德, 欧阳宇宁, 肖鑫

  材料保护. 2022, 55(11): 97-101. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0314

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  为拓展金红石的应用并满足市场对耐1 000 ℃以上高温特种涂料的需求，通过正交试验，以涂层的耐温性和热膨胀系数为主要考察指标，优选并确定了耐高温金红石涂料最佳的原料配比与涂装工艺；研究了关键因素对涂层耐高温性能的影响。结果表明：微米级金红石：空心微珠粉末：岩纤维：锆英砂质量比为45∶40∶10∶5，硅酸钠(模数为3)与氟硅酸钾的质量比为20∶1，120 ℃下老化2 h，膜厚120 μm，1 200 ℃下单面焙烧5 min，涂层正反面温差达1 050 ℃，热膨胀系数为1.1×10-6 /℃，满足新能源汽车电池组隔热需求，可应用于火力发电。
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  低毒环保乳液型脱漆剂的研制及其应用

  冯学彪, 张爱黎, 姜影

  材料保护. 2022, 55(11): 102-106. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0315

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  为解决汽车轮毂残次品脱漆剂的环保问题，研制了一种无卤、无苯、无苯酚类物质的低毒乳液型脱漆剂。配合环保脱漆设备，针对合金钢表面(105±5) μm厚热固性环氧涂层，以及涂装了环氧底漆与丙烯酸树脂面漆的汽车轮毂样件进行了脱漆性能研究。经正交试验获得的脱漆剂优化配方为：主溶剂乙酸乙酯质量分数21.96%，助溶剂苯甲醇与甲醇质量分数比为2∶1，促进剂甲酸与乙酸质量分数比为6.62∶1.00，乳化剂十六烷基三甲基溴化铵与表面活性剂OP - 10比为1∶1，去离子水质量分数11.82%。使用优化配方配制的脱漆剂，合金钢表面环氧涂层30 min内脱漆效率可以达到100%，汽车轮毂样件复合涂层15 min内脱漆效率可以达到100%，脱漆剂能重复使用4次，并且汽车轮毂铝基材不失光。
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  输油站场用复配缓蚀剂的合成及性能评价

  彭云超, 淦邦

  材料保护. 2022, 55(11): 107-114. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0316

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  为了减缓输油站在高矿化度环境下的腐蚀现象，通过静态失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及金相显微镜等方法，研究了4种复配缓蚀剂在罐底模拟沉积水中对L360钢的缓蚀作用。结果表明：在50 ℃的条件下，4种缓蚀剂的添加均可以抑制L360钢的腐蚀，温度升高后缓蚀剂2、4号的缓蚀效率均在90%以上，并且受压力和转速影响较小；4种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂，并且可以同时抑制阳极反应和阴极反应；根据Arrhenius公式计算，发现1、3号缓蚀剂的斜率有所变化，说明这2种缓蚀剂受温度影响程度较大，而缓蚀剂2、4号受温度影响程度较小。
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  真空退火对镁合金表面Ti涂层组织和性能的影响

  张栩东, 付广艳, 周尧, 陈兆苏, 郁万民, 王思彬, 陆浩

  材料保护. 2022, 55(11): 115-118. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0317

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  为改善镁合金的耐腐蚀性，在镁合金AZ91D表面磁控溅射Ti涂层，通过点滴试验对比分析了其耐腐蚀性能，采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同退火温度下涂层的形貌以及相组成。结果表明：真空退火处理可以降低涂层的孔隙率，提高涂层的致密度和结晶度，降低涂层的内部残余应力，提高涂层的耐腐蚀性能，随着真空退火温度的升高，涂层中晶粒尺寸增大，涂层变得粗糙，涂层中粒子出现团聚现象，300 ℃真空退火时，涂层出现裂纹。
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  亚硫酸盐镀金液滚振镀工艺研究

  付银辉, 李元朴, 王智红, 周君

  材料保护. 2022, 55(11): 119-123. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0318

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  为了优化亚硫酸盐镀金工艺，获得厚度均匀、致密性良好的镀金层，将亚硫酸盐无氰镀金液应用于滚振镀工艺中。研究了镀液金含量、装载量、滚筒转速、振动频率、电流密度等因素对镀金层质量的影响，得到适宜的工艺范围为：金含量10～20 g/L，装载量为1/6～1/3滚筒体积，滚筒转速15～20 r/min，振动频率1次/5 min，电流密度0.1～0.4 A/dm2。对比了滚振镀和挂镀镀金层的性能。结果表明：与挂镀金层相比，滚振镀金层的致密性有所改善，厚度均匀性提高2～3倍，外观、粗糙度、光泽度无明显区别。
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  7075铝合金表面HEDP阳极氧化工艺参数影响分析

  杨堃, 孙小岚, 韩冬宁, 赵栋, 罗建

  材料保护. 2022, 55(11): 124-127. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0319

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  以HEDP(羟基乙叉二膦酸)作为铝合金阳极氧化的电解液对合金进行处理，可以显著提升零件的防腐性能，有助于在海洋条件下使用。通过正交试验并结合单因素试验确定了HEDP阳极氧化的最佳工艺参数：HEDP浓度0.3 mol/L，温度20～30 ℃，电流密度0.83 A/dm2，氧化时间60 min，分析了各工艺参数对膜层结构的影响。根据最佳工艺参数阳极氧化膜的形貌分析得出阻挡层的厚度，并与硫酸阳极化阻挡层进行了厚度对比。
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  滚镀电流密度的定量控制

  侯进

  材料保护. 2022, 55(11): 128-132. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0320

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  电流密度是电镀加工中必须控制的一个重要工艺参数，电流密度定量控制对提高产品质量和生产效率具有重要的意义。介绍了挂镀的电流密度控制方法，对通行的滚镀电流密度控制方法和科学的滚镀电流密度控制方法进行了评价，指出通行的滚镀电流密度控制方法不科学，而科学的滚镀电流密度控制方法操作难度大，2种方法均有缺陷，应根据情况修正或调整。生产中还采用一种简易的滚镀电流密度控制方法——按筒计，共同完成滚镀任务。
综述
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  铜合金表面激光熔覆技术的研究现状

  杨杰, 贺春林, 孙宇海漩, 池坪礁, 杨锡芃, 于济豪, 宋贵宏

  材料保护. 2022, 55(11): 133-141. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0321

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  激光熔覆具有能量密度高、热影响区小、熔覆层与基体冶金结合、熔覆层组织致密、晶粒细小及性能优异等特点，被广泛应用于铜合金的表面强化。简要介绍了铜合金的性能以及激光熔覆技术对铜合金进行表面改性的优势，重点综述了制备工艺和熔覆层粉末体系对铜合金表面熔覆层的形貌、组织以及性能的影响，总结了铜合金激光熔覆的应用，并对今后的研究方向进行了展望。
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  镁合金水下搅拌摩擦加工的研究进展

  张弘扬, 廉影, 李阳, 马鹏辉

  材料保护. 2022, 55(11): 142-148. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0322

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  搅拌摩擦加工作为一种新型严重塑性变形加工技术，在材料微观结构改性、细晶超塑性材料制备以及材料综合性能提高等方面有非常广阔的应用前景。相比常规搅拌摩擦加工后的试样，水下搅拌摩擦加工后的试样晶粒细小；组织致密、均匀，显微硬度、拉伸率和抗磨损性能大幅度提高。双道次水下搅拌摩擦加工处理后的试样比单道次水下搅拌摩擦加工后的试样晶粒更加细小；组织更加致密、均匀，拉伸率显著提高。综述了水下搅拌摩擦加工的技术特点，对比了镁基合金不同加工条件下搅拌摩擦加工处理后的显微组织及力学性能演化。同时还介绍了水下搅拌摩擦加工镁合金超塑性研究进展、变形机制，并展望了其工业应用前景。
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  我国海洋钢结构腐蚀现状及防护对策概述

  何晓宇, 夏宏杰, 温哲华, 方泽兴, 王宁, 侯保荣

  材料保护. 2022, 55(11): 149-158. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0323

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  钢结构材料因为其优良的机械加工性能，在海洋工程领域有十分广泛的应用。然而，由于海洋腐蚀环境的复杂性，在温度、氧气、盐分、微生物等多因素的耦合作用下，普通钢结构的腐蚀已经成为海洋经济开发的严重威胁。本文对钢结构在海洋中的腐蚀类型、现有的腐蚀防护措施进行了简要的综述和分析，并对海洋钢结构的防护前沿技术进行了展望。
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  合金元素对低合金结构钢耐蚀性能影响规律的研究进展

  陈永峰, 左小坦, 李轩, 陶群南, 刘超, 程学群, 李晓刚

  材料保护. 2022, 55(11): 159-168. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0324

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  合金化调控是提高低合金结构钢耐蚀性的有效手段，不同种类的合金元素对钢材的耐蚀性的影响规律不同。为了探寻提高钢材耐蚀性能的有效方法，系统总结了合金元素在钢中的分布规律，及其对钢材耐蚀性的影响机制与规律，并展望了我国新一代耐蚀钢的调控研究方向，期望能为我国低合金结构钢耐蚀性调控理论的发展及新一代耐蚀低合金钢的研发提供理论参考。
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  金属材料在水流体中的冲刷腐蚀研究现状

  秦明花, 郑文杰, 张雪冰, 朱玉亮, 宋志刚

  材料保护. 2022, 55(11): 169-177. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0325

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  主要总结了国内外近年来金属材料在冲刷腐蚀方面的研究成果，包括冲刷腐蚀的研究方法及影响冲刷腐蚀速率的外界因素。目前，冲刷腐蚀的研究方法以试验法为主，数值模拟为辅。试验法主要包括了试验装置的分类、试验结果的采集及试验结果的表征等。对影响冲刷腐蚀速率的因素进行了分类比较，主要影响因素包含了流速、含沙量、沙粒尺寸、冲刷角、液体pH值、温度、含氧量等。未来，优化数值模型结构预测材料的磨损腐蚀速率分布图、确定多相流冲刷腐蚀的薄弱环节会成为冲刷腐蚀的重点发展方向。
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  海上风电腐蚀与防腐检测技术浅探

  王玉飞, 苗顺超, 潘天国, 行九晖, 胡穗兴, 赖俊荣, 杨嘉然, 赵琳, 贺建超, 董宝军, 武俊伟, 冷雪松

  材料保护. 2022, 55(11): 178-183. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0326

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  海上风电机组的腐蚀与防护问题是海上风电发展的难点之一。针对海上风电的腐蚀现状进行了分析，阐述了海上风电机组结构与海洋腐蚀环境的关系，阐述了风电机组部件腐蚀特征和腐蚀类型，从腐蚀防护和腐蚀监检测2个方面应对海上风电腐蚀问题。在海上风电防腐方面，提出了海上风电腐蚀控制设计准则、标准要求和控制方法。海上风电腐蚀监检测方面，介绍了腐蚀检测技术和监测技术，着重阐述了风电在线腐蚀监测技术的主要构成和基本原则，最后并对未来的腐蚀在线监测工作进行了展望。
实用技术
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  铜锡合金电镀层锡含量的几种测试方法比较

  孙文涛, 周立峰, 方磊, 钟庆富, 徐国强, 齐建涛

  材料保护. 2022, 55(11): 184-187. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0327

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  采用碘酸钾滴定法，电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP - AES)，扫描电子显微镜(SEM/EDS)，X - 射线能谱仪(EDX)，对液压油缸表面铜锡镀层主要成分的含量进行对比分析。结果表明：碘酸钾滴定法，ICP - AES，SEM/EDS，EDX 4种方法测试的锡含量分别为(7.30±0.17)%，(7.07±0.15)%，(4.33±0.47)%和(16.69±2.71)%。ICP - AES是基于铜锡镀层溶解液的光谱分析，与碘酸钾滴定法成分测试结果相近，可代表镀层成分准确含量；SEM/EDS是针对镀层表面分析方法，测试结果相对较低，反映出镀层内外锡含量不均匀；EDX能谱仪因无法聚焦和难以校准，虽测试快速，但误差较大，测试精度在于能谱仪校准和样品表面聚焦。通过对比不同的测试方法得出碘酸钾滴定法、ICP - AES、SEM/EDS均使用于铜镀层中锡含量的检测，3种方法中ICP - AES在准确度较高，SEM/EDS测试速度较快，碘酸钾滴定法成本较低，结果准确。为现场测试提供测试依据。
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  生物质锅炉过热器高温腐蚀性能研究及防护措施

  章平衡, 龚俊, 金建荣, 孙坚, 张洪, 李岱, 刘成威, 陆海峰, 陈国星

  材料保护. 2022, 55(11): 188-194. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0328

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  针对生物质锅炉过热器高温腐蚀造成的承压管道减薄、甚至破裂问题，基于工作环境，对服役后的过热器管壁进行了组织及性能分析。研究结果表明：烟气中的Cl以及碱金属等元素在高温下与受热面以气相、固相以及液相形式发生一系列复杂的物理化学反应，腐蚀过热器管壁。飞灰沉积在金属表面，与氧化层发生浸润性附着，使得管壁表面氧化膜保护层脱落，导致管壁减薄。同时，高温过热器比中温过热器的服役温度高，其氧化层的腐蚀性脱落更为严重，长期服役，高温过热器腐蚀后管壁的微观硬度和拉伸性能与中温过热器相比有所下降，但是两者仍符合标准规定，满足服役条件。因此，采取合适的防护措施，阻止管壁进一步腐蚀减薄，可缩短检修周期，降低运行成本。
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  塔河油田完井可溶裸眼封隔器的腐蚀溶解过程分析

  刘阳, 李冬梅, 李林涛, 兰伟

  材料保护. 2022, 55(11): 192-202. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0329

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  分析了经过化学镀镍+环氧树脂封闭的7000系铝合金可溶裸眼封隔器在塔河油田完井作业中的腐蚀溶解行为及影响因素，对首次应用的可溶封隔器残片进行了测试和分析。结果表明：完井管柱配置、下入过程中的磨损、井内介质以及高温高压环境是促使其快速腐蚀溶解的主要因素，化学镀镍层对本体有一定的保护作用，但也带来了电偶腐蚀。对7A04铝合金本体以及镀镍铝合金挂片进行了模拟现场工况的测试，得出不同介质中的腐蚀速率，为铝合金本体的服役寿命的预估和镀层厚度的优选提供了依据。
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  柴油改质装置热低分空冷器腐蚀失效分析

  张冬玲, 刘炳岩, 闫振星, 王立达, 牛星, 郝安峰, 刘贵昌

  材料保护. 2022, 55(11): 203-208. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0330

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  柴油改质装置热低分空冷器在服役过程中15CrMo螺旋换热管出现明显的泄漏失效现象。通过基材和腐蚀产物成分分析以及CFD仿真模拟分析，探究了该空冷器的腐蚀成因。研究结果表明，该螺旋管腐蚀失效的原因主要是空冷器在服役期间，由于热膨胀导致螺旋管之间直接接触，而发生换热管间的热传导，改变了壁面的温度分布，使得接触处壁面产生局部过冷现象，最终管内高温流体骤冷发生凝结而引起的露点腐蚀失效。基于以上腐蚀成因，提出相关防护建议。