材料保护

Select

王悦鼎, 严森, 岳重祥, 郝熙娟, 宋乙峰, 李建中

材料保护. 2022, 55(12): 1-6. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0331

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究硅的选择性氧化对冷轧钢板磷化性能的影响，对不同硅含量的冷轧钢板进行了磷化处理。利用电化学测试、X 射线光电子能谱、透射电子显微镜与扫描电子显微镜分别对打磨前后的样品进行耐蚀性、成分和形貌分析。结果发现:冷轧钢板在退火过程中形成的硅氧化膜主要由Si、SiC、SiO2和SixOy组成。样品打磨前，硅含量较高的样板的磷化性能明显较差，形成的磷化膜耐蚀性也较差；样品打磨后，不同硅含量的样板的磷化性能已无明显差异。通过对冷轧钢板表面成分与微观结构进行分析，推断在硅含量较高的样品表面，硅的氧化层不易溶解在磷化液中。磷化过程中，阳极反应受到硅氧化层的阻碍，磷酸盐的沉积受到影响。硅的选择性氧化对冷轧钢板磷化性能的影响显著。

Select

轧制工艺对钢板组织形貌及内应力的影响

高朋, 卓越, 郭艳艳, 孙国栋, 孙建亮

材料保护. 2022, 55(12): 7-13. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0332

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究不同轧制工艺对管线钢组织形貌及内应力的影响，通过轧制工艺实验、热力耦合数值仿真2种方法研究不同工艺下钢板的温度场及应力场，利用金相显微镜、XRD 分析测试钢板的显微组织形貌和内应力。通过对钢板表面温度进行实测，结果表明:模拟值与实测值误差较小，数值仿真计算的温度场合理，可作为应力场分析依据。钢板经过20 s 水冷后，钢板芯部与角部最大温差318 ℃，最小温差211 ℃；钢板芯部与角部最大应力差417 MPa，最小应力差260 MPa，获得的钢板显微组织由贝氏体、马氏体、铁素体组成。根据实验和数值分析结果得出，终轧温度控制在800～900 ℃，冷却速率控制在20～25 ℃/s 区间比较合理。在此工艺参数下钢板的相变形核率高，内应力差值较小，并最终形成了马氏体、贝氏体、铁素体的混合组织。

Select

基板表面特性对镀铬层的影响

王俊怡

材料保护. 2022, 55(12): 14-21. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0333

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为明确镀铬过程中基板的表面特性对其表面形成的镀铬层的影响，通过X 射线光电子能谱仪(XPS)、X 射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)以及电化学测试表征了不同基板的表面状态。结果表明:较低的表面粗糙度和较多的波峰数为含铬化合物在基板表面的沉积提供了更多的活性位点，促进了镀铬层的生长。基板表面的晶粒取向会影响含铬化合物的生长，晶粒取向越复杂，镀铬层的缺陷越多。基板表面氧化膜越厚，表面的化学活性越差，形成的镀铬层的质量越差。

Select

水杨酸对镀锡板耐蚀性的影响

贾宁, 刘包发, 岳重祥, 宋乙峰, 李建中

材料保护. 2022, 55(12): 22-26. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0334

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

镀锡板是一种价格低廉、应用广泛的双面镀锡薄钢板，采用甲基磺酸盐体系生产镀锡板只需要增加一道助熔工序即可达到良好的软熔效果。为了降低锡资源消耗、提高镀锡板质量，以水杨酸(SA)溶液作为镀锡板软熔前的助熔剂，通过扫描电镜、Tafel 曲线测试、X 射线衍射(XRD)和高分辨率共聚焦显微激光拉曼仪等检测手段，研究了水杨酸溶液浓度对镀锡板耐蚀性的影响并模拟了水杨酸在镀锡板表面的吸附状态变化。结果表明:水杨酸中C ＝O 键在拉曼光谱中的左移使锡晶粒取向向低平面(200)转变，当水杨酸溶液浓度为8 mL/L 时，镀锡板的锡铁合金层形貌、晶粒取向情况最好，在该浓度下助熔时低锡量镀锡板的耐蚀性最好。

Select

磷化用表调剂在高强钢表面的吸附特性研究

赵艳亮, 孙敏, 李耀民

材料保护. 2022, 55(12): 27-32. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0335

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

表面调整是涂装前处理磷化过程的重要工序，其处理效果直接影响磷化结晶形态。为明确磷化用表调剂在高强钢表面的吸附特性，通过X 射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、聚集离子束(FIB)和透射电子显微镜(TEM)分析了高强钢表面元素的存在状态，采用吸附动力学试验分析高强钢表面氧化物对表调剂颗粒的吸附特性。对表调后的高强钢表面进行短暂磷化处理以考查磷酸盐的初始成核状态。结果表明:高强钢表面含量最高的氧化物为Fe2O3和MnO。相比于Fe2O3，MnO 对表调剂颗粒有更强的吸附能力，能在竞争吸附中优先吸附表调剂颗粒。结合高强钢表面和断面的形貌及元素分布，证明了高强钢表面存在的MnO 是吸附表调剂颗粒的关键，吸附有表调剂颗粒的区域将会作为磷酸盐颗粒最初的成核位点。

Select

人工关节CoCrMo-UHMWPE 配副在不同接触应力下的摩擦、磨损和磨屑特征

王松, 付松卿, 田徐腾越, 李俊辉, 徐娟, 刘伟强

材料保护. 2022, 55(12): 33-39. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0336

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

因磨屑引起的假体骨溶解现象是导致人工关节临床失效的关键因素之一。为了解假体材料的摩擦磨损和摩屑特征并优化假体摩擦学设计，选用人工关节最常用的钴铬钼-超高分子量聚乙烯(CoCrMo-UHMWPE)配副，采用新生牛血清溶液作为润滑介质，分别在22，35，48，60 MPa 点面接触应力下开展了5 万次往复滑动摩擦实验，通过多功能摩擦磨损试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜等仪器研究了CoCrMo-UHMWPE 配副的摩擦系数、磨损量和磨损形貌，进而表征了其摩擦磨损特性，并采用酸分解方法研究了磨屑的数量、尺寸、形貌及分布特征。结果表明:接触应力对CoCrMo-UHMWPE 配副的摩擦、磨损和磨屑特征均有显著影响。随着接触应力逐渐增大，CoCrMo-UHMWPE 配副的摩擦系数变化不大但具有降低趋势，磨损量则显著增加且具有一定线性关系，磨损形貌也显示出更严重的犁沟和划痕现象。在磨屑特征方面，接触应力增大会使尺寸小于5 μm 的磨屑的数量显著增加，但磨屑数量总量先增加后降低，典型磨屑形貌则以块状为主，同时伴随少量尺寸更小的球状和片状磨屑。

Select

盐雾环境下60Si₂Mn弹簧钢的疲劳裂纹扩展速率及其腐蚀机理研究

黄俊, 伍曾, 马薇, 余剑

材料保护. 2022, 55(12): 40-46. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0337

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究高速轨道无砟铁路扣件弹条常用材料60Si2Mn 在沿海环境下的疲劳裂纹扩展速率规律以及腐蚀机理，采用中性盐雾箱模拟海洋环境，通过盐雾腐蚀与疲劳裂纹扩展实验，对60Si2Mn 弹簧钢紧凑拉伸(CT)试样在不同盐雾腐蚀时间条件下进行疲劳评估并分析其腐蚀机理。用扫描电镜(SEM)观察腐蚀后试样的表面形貌，用X 射线衍射仪(XRD)分析试样的腐蚀产物，随后进行疲劳裂纹扩展速率试验，基于柔度法测得裂纹扩展长度a，采用七点递增多项式法处理试验数据。结果表明:随着腐蚀时间的不断延长，试样的腐蚀速率呈下降趋势，其质量损失对腐蚀时间的数据点遵循幂函数规律，材料疲劳裂纹扩展速率与未腐蚀试样相比，没有出现明显变化。随着腐蚀时间的延长，试样表面被Fe3O4以及FeOOH 所组成的锈层覆盖，该锈层有效阻止了Cl-等介质继续侵蚀基体，从而使材料表现出良好的抗腐蚀性能。

Select

基于XFEM 的管道表面裂纹环向扩展数值模拟

陈飞, 丁宁, 王馨怡, 张帆, 刘艳军

材料保护. 2022, 55(12): 47-54. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0338

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究表面环向裂纹缺陷对管道的影响，基于扩展有限元法(XFEM)，运用有限元软件ABAQUS，针对含环向圆形表面裂纹的X60 钢管道的裂纹扩展规律进行了数值模拟研究，并探讨了裂纹所处位置、内压以及裂纹初始大小不同的情况下对表面裂纹环向扩展的影响，对仅在内压作用下含裂纹缺陷管道的最大应力、管道裂纹扩展启裂及穿透时的拉伸位移进行分析。结果表明:管道所受最大应力处于裂纹尖端位置，裂纹扩展后该处应力有所下降；仅在内压作用下，内压越大则含环向裂纹管道的最大应力呈线性增长，裂纹初始大小及裂纹所处位置对仅内压条件下含环向裂纹管道的最大应力的影响较小；在轴向位移作用下，裂纹初始大小对裂纹扩展时的位移有显著影响，裂纹启裂及穿透管壁时管道的轴向位移随裂纹增大而迅速下降，裂纹在一定大小范围内，内壁裂纹启裂及穿透管壁时的管道轴向位移小于外壁裂纹，此时内壁裂纹更为危险，当裂纹增大至一定程度后，外壁裂纹更危险。

Select

低温等离子体表面处理技术研究

乔乾森, 巴德玛, 李长青, 崔海超

材料保护. 2022, 55(12): 55-60. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0339

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了提高轻质材料的表面活性，采用低温等离子体技术，分别对铝合金、碳纤维复合材料进行表面改性处理。对2 种材料表面的接触角、表面能、表面显微形貌与表面氧元素含量等理化性能进行分析，且对材料处理后的粘接强度进行测试。结果表明，低温等离子体处理后，材料的表面水接触角明显减小，表面能增加，且材料表面氧元素含量与含氧官能团数量明显增加，碳纤维复合材料表面显微形貌发生改变。经低温等离子体处理后，铝合金的拉剪强度提高了37.5%，复合材料的拉剪强度提高了62.0%，表面能增加与表面活性基团增加是粘接强度提高的重要因素。

Select

餐饮废油衍生物抑制剂的抗微生物腐蚀研究

郭容婷, 刘峥, 王胜, 陈则胜, 吕奕菊

材料保护. 2022, 55(12): 61-69. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0340

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

含氮类缓蚀剂分子中的N 既能与碳钢发生吸附作用形成保护膜，又能破坏细菌细胞膜，从而杀死细菌。为了探究苯并咪唑餐饮废油衍生物缓蚀剂对Q235 碳钢的缓蚀性能，将苯并咪唑餐饮废油衍生物2-十七烷基-5-甲基-1H-苯并[d]咪唑缓蚀剂添加到模拟海水中，采用失重法、电化学测试以及扫描电镜进行表征；利用分子动力学模拟探究缓蚀剂分子在Fe 表面的吸附性能参数。结果表明:苯并咪唑餐饮废油衍生物缓蚀剂添加量为500 mg/L 时，缓蚀率可达91.95%，分子动力学模拟结果表明苯并咪唑餐饮废油衍生物缓蚀剂在铁表面为平面吸附构型。

Select

极潮湿环境中管道腐蚀防护研究

杨兴乾, 赵少勇, 邹波, 张威, 祖运鹤, 谢凡, 汪洋, 田丰, 占稳

材料保护. 2022, 55(12): 70-78. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0341

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对华南某水电厂输水管线因运行环境极为潮湿、表面涂层剥落的情况，采用外加电流阴极保护和涂层联合使用的模拟试验装置，探究阴极保护和涂层联合作用下，碳钢管道的腐蚀机理及不同大小外加电流对管道腐蚀的影响。结果表明:腐蚀初期，施加在样品上的阴极保护电位越负，样品腐蚀速率越低，但随着腐蚀时间的延长，在腐蚀60 d 后，处在正常阴极保护电位(-1.20 V≤E≤-0.85 V)(vs SCE，下同)的样品腐蚀速率最低，且过负的阴极保护电位(≤-1.20 V)会造成样品表面涂层的阴极剥离；在正常(-1.20 V≤E≤-0.85 V)和过保护(≤-1.20 V)的阴极保护电位下，样品腐蚀产物较为致密平整，而未施加阴极保护和欠保护阴极保护电位(≥-0.85 V)下，样品腐蚀产物呈细小疏松的颗粒状。

Select

J55、3Cr在模拟长庆油田环境中的CO₂及H₂S腐蚀研究

李建中, 张发旺, 赵伟轩, 赵海勇, 张立原, 赵幸, 郭倩倩, 魏紫滢, 张峰彬, 丁凯, 李晓亮

材料保护. 2022, 55(12): 79-83. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0342

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对油田日益严重的套管腐蚀问题，研究套管腐蚀机理并寻求可供替代的耐蚀材料，是解决套管腐蚀的根本途径。模拟长庆油田现场腐蚀工况，研究了J55、3Cr 2 种材料在CO2分压1.0 MPa、H2S 分压0.3 MPa、温度60 ℃环境中的腐蚀行为，并通过扫描电镜、能谱和X 射线衍射等手段分析了这2 种材料的腐蚀产物形貌和腐蚀产物组分。结果表明:Cr 元素在腐蚀产物膜中的富集及Cr(OH)3的形成，改善了腐蚀产物的稳定性和致密性，从而使3Cr 表现出比J55 更好的抗腐蚀性能。 CO2和H2S 共存环境中，H2S 腐蚀起控制性主导作用。 CO2腐蚀中生成的疏松状腐蚀产物膜，使得J55 和3Cr 的均匀腐蚀速率比在单独H2S 和H2S 与CO2共存环境中的均匀腐蚀速率更高。

Select

耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为研究

王玉博, 翟晓亮, 梁智涛, 林田子

材料保护. 2022, 55(12): 84-90. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0343

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过模拟工业大气环境对典型耐候桥梁钢腐蚀行为的影响，为耐候桥梁钢在不同污染程度的工业大气环境下的适用性提供科学依据。采用Q345qNH 和Q420qNH 2 种牌号的耐候桥梁钢，通过周期浸润加速腐蚀试验研究2 种耐候桥梁钢在工业大气环境中的腐蚀行为，利用失重法、电化学分析以及宏观形貌观察分析了模拟工业大气环境中2 种耐候桥梁钢在不同浓度NaHSO3 溶液中的适用性。结果表明:在模拟工业大气环境中，Q420qNH耐候钢的耐腐蚀性能优于Q345qNH，2 种耐候桥梁钢的腐蚀速率随着腐蚀时间延长呈先增大后减小趋势，24 h 时腐蚀速率最大。随着NaHSO3溶液浓度增加，腐蚀速率增大，当溶液浓度达到0.500%时，Q345qNH 试样的腐蚀是不断加速的，表明此时Q345qNH 的适用性受到一定限制。

Select

不同位移幅值对钴基涂层高温微动磨损性能的影响

曹晓英, 张强

材料保护. 2022, 55(12): 91-92. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0344

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为对比不同位移幅值对钴基涂层高温微动磨损性能影响，采用氧气助燃超音速火焰喷涂工艺制备CoMoCrSi系涂层，在自制高温微动磨损试验机上进行不同位移幅值涂层高温微动磨损性能试验，采用白光干涉扫描仪测量磨损体积，并计算磨损率；采用扫描电镜及能谱仪观察磨痕表面形貌及分析元素成分，并对磨痕表面进行了物相分析。结果表明:当位移幅值为30 μm 和60 μm 时，摩擦系数呈波动上升趋势，最终摩擦系数稳定于0.35和0.55左右。随位移幅值增加，磨损率与磨损体积呈正比关系；磨损机制从轻微塑变向磨粒磨损及黏着磨损混合机制、磨粒磨损伴黏着磨损机制发展；微动磨损区域涂层主要由Co7Mo6、Co3Mo 及Co3Mo2Si 相组成。

Select

起重机械金属结构聚脲涂层的耐磨性能研究

谢腾飞, 毛锦荣, 周叶平

材料保护. 2022, 55(12): 96-99. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0345

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对起重机械金属结构在恶劣环境中易老化、易磨损等问题，采用新配制的聚脲为材料，研究了起重机金属结构表面涂层的厚度和加载对涂层耐磨性能的影响，并且探讨了涂层的磨损机理。结果表明:在一定条件下，当涂层厚度由0 增加到0.6 mm 时，基材磨损量及磨损率明显降低，聚脲涂层明显提高金属结构的耐磨性能；其他条件不变，当载荷低于100 N 时，聚脲涂层耐磨性能良好，当载荷增加至150 N 时，聚脲涂层的耐磨性逐渐下降，且磨损量较大，涂层在低载荷下主要为磨粒磨损，随着载荷的增大，磨损形式转化为黏着磨损。

Select

基于高温辅助超声深滚下压量对金属陶瓷涂层组织结构和性能影响

张峻, 赵运才, 何扬, 张新宇, 孟成

材料保护. 2022, 55(12): 100-105. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0346

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

进一步改善涂层组织性能，采用新型表面微晶化技术——高温辅助超声深滚(HT+UDR)对金属陶瓷涂层进行处理，通过高温处理使金属陶瓷涂层软化，可降低涂层强度与硬度，在超声深滚过程中涂层表面发生较大塑性变形。为此，采用SEM、EDS、硬度测试和XRD 测试等考察了高温辅助超声深滚不同下压量(0.20，0.25，0.30 mm)对45 钢基体表面陶瓷涂层组织、结构和性能的影响。结果表明:HT+UDR+0.25 mm 处理后涂层内部纵向裂纹在塑性流变作用下弥合或转变为横向裂纹，孔隙率较小。表面产生加工硬化和晶粒细化后，硬度进一步提高至650.2 HV。涂层表面残余拉应力转变为残余压应力，最大为-337.9 MPa。但HT+UDR+0.30 mm 处理涂层表层出现裂纹，表面动态再结晶行为加剧，位错密度下降导致残余应力释放，相对于HT+UDR+0.25 mm 降低了8.67%。

Select

7075 铝合金磁控溅射钛+微弧氧化复合薄膜的耐蚀性能研究

童澍, 高建国, 付小静, 万勇, 李瑞川

材料保护. 2022, 55(12): 106-111. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0347

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对7075 铝合金在海洋环境下耐腐蚀性能较差的问题，将磁控溅射及微弧氧化技术相结合，考察了7075 铝合金经双重处理后表面复合氧化物薄膜的微观结构及耐腐蚀性能。首先通过磁控溅射技术在铝合金表面预镀钛膜，然后通过微弧氧化技术构筑复合氧化物薄膜，通过SEM、EDS 和XRD 对复合氧化物薄膜的微观结构和相组成进行了分析；并采用电化学工作站研究复合氧化物薄膜在3.5%NaCl 溶液下的耐腐蚀性能。实验结果表明:与铝合金直接微弧氧化处理后得到的氧化物薄膜相比，表面预镀钛铝合金经微弧氧化处理后，表面上形成的复合氧化物薄膜微孔数较少，膜层的厚度增加，因而具有更好的耐蚀性能。

Select

铝合金表面亲水膜的制备及性能研究

李康聪, 倪展鹏, 陈思安, 卫国英, 杨雨萌, 周文涛, 朱本峰, 伏利

材料保护. 2022, 55(12): 112-117. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0348

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为增强铝合金表面的亲水性和防腐蚀性能，在2024 和6061 2 种铝合金基体上通过阳极氧化、扩孔和氟硅酸钠表面覆膜的方法得到亲水表面，并分析其表面形貌、元素组成、润湿性及电化学性能。结果表明:使用15%(质量分数)的硫酸溶液阳极氧化后，2024 铝合金和6061 铝合金的氧化膜分别表现为粗糙的纳米颗粒状和分散的微孔状， 2024 铝合金生成的氧化膜能更好的与氟硅酸钠结合，生成亲水效果好的表面膜。将2 种铝合金在氟硅酸钠溶液中覆膜，得到接触角均小于30°的亲水膜，其中2024 铝合金表面平均接触角为18.5°，2 种铝合金均获得不错的亲水性。电化学测试表明，覆膜后的2024 和6061 铝合金的防腐蚀性能有所下降，其中6061 铝合金变化最为明显，2024 铝合金覆膜后的亲水性和防腐蚀性能相对优于6061 铝合金。

Select

环境友好的含锰三元体系对聚丙烯塑料表面微蚀研究

刘利利, 陈怀军, 赵文霞, 张彩芳, 程熠, 宋晅, 朱皓, 回凯宏, 刘欣, 李鑫巍, 赵伟

材料保护. 2022, 55(12): 118-124. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0349

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用环境友好的MnO2-H2SO4-H2O 三元微蚀体系对聚丙烯塑料(PP)基体进行表面微蚀处理，以为后续的化学镀铜与电镀铜过程提供合理的条件。通过场发射扫描电镜(SEM)观察微蚀前后PP 基体表面形貌、表面接触角测量仪测定PP 基体表面亲水性能、90°剥离法测定PP 基体与镀铜膜间的粘接强度，分析微蚀处理对PP 基体表面形貌、亲水性和粘接强度的影响，确定PP 基体合理的微蚀处理条件。研究结果表明:在80 ℃的微蚀温度、微蚀液MnO2 含量80 g/L、VH2SO4 ∶VH2O ＝3.0 ∶1.0、微蚀时间100 min 的条件下PP 基体的表面微蚀效果较好。在微蚀温度为80 ℃时微蚀处理后，PP 基体表面接触角由91.7°降低为62.6°，亲水性得到改善，并且PP 基体表面出现了分布均匀、致密的微小孔洞；铜镀层与PP 基体之间的粘接强度达到3.5 N/cm，粘接强度明显提高。因此，MnO2-H2SO4-H2O 是一种有效的、环境友好的聚丙烯塑料表面微蚀体系。

Select

高体积分数SiC 增强铜基复合材料的制备与性能研究

张强, 杨成刚, 姚波, 吴集思, 钱文

材料保护. 2022, 55(12): 125-131. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0350

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

随着现代工业的快速发展，SiC/Cu 复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC＠Cu/Cu 复合材料，并通过金相显微镜、XRD、SEM 等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明:随着SiC 体积含量的增加，β-SiC＠Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大；β-SiC＠Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70 MPa 以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。

Select

高熵合金化合物薄膜研究现状与展望

张志彬, 张毅勇, 鲁楠, 梁秀兵

材料保护. 2022, 55(12): 132-141. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0351

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

高熵合金化合物薄膜是基于多主元高熵合金成分设计理念制备的一种二维材料，在其金属元素的基础上添加了C、N 和O 等非金属元素，在薄膜中形成了较强的金属-非金属间的共价键，表现出了许多优异的性能，受到了人们的广泛关注。概述了高熵合金化合物薄膜的发展历程，介绍了高熵合金化合物薄膜的主要制备方法和组织结构特点，重点分析了其力学性能、热稳定性能、耐磨性能以及耐腐蚀性能的研究现状，并指出了高熵合金化合物薄膜的潜在应用及发展趋势。

Select

原位内生TiC-TiB₂复合涂层的研究进展

马宝霞, 王阳, 徐敦昊

材料保护. 2022, 55(12): 142-149. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0352

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

磨损是金属零件的主要失效形式之一，表面涂层技术是保护金属免受磨损的重要方法之一。 TiC-TiB2双相复合耐磨陶瓷涂层由于兼具碳化物和硼化物陶瓷的双重优点，例如更高的硬度、更加优异的耐磨和耐腐蚀性能，而被广泛用作材料表面保护涂层。从TiC-TiB2涂层的制备方法和在TiC-TiB2涂层中添加的主要金属粘结剂2方面综述了原位内生TiC-TiB2复合涂层的研究进展。对比了TiC-TiB2涂层不同制备方法之间的优缺点，在实际应用中需要注意的问题以及可能采用的解决办法；总结了TiC-TiB2涂层中添加不同金属粘结剂的合成机理以及金属粘结剂提高TiC-TiB2涂层性能的原因；分析了各种金属粘结剂在实际应用中的利弊，并对TiC-TiB2涂层制备工艺未来的优化方向、急需解决的问题等进行了展望。

Select

碳中和背景下热镀锌替代技术探讨

杨甫, 钟路, 夏思瑶, 高名传

材料保护. 2022, 55(12): 150-155. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0353

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

热镀锌由于其优异的耐蚀性能以及较低成本已成为使用最广泛的锌基覆盖层技术之一，但该技术存在能耗高、待镀工件尺寸受限、不适合现场施工等不足。为此，探讨了能够替代热镀锌的其他锌基覆盖层技术，并从首次维修寿命、寿命周期成本2 方面因素对这些锌基覆盖层技术进行了比较。结果表明:热镀锌技术在性能和成本方面具有不可替代性。但热镀锌在生命周期中需要消耗大量锌锭和能源，直接或间接产生较大的碳足迹数值，在国家碳中和目标下，该技术可能会受到限制。在“双碳”目标下，已经出现了一些替代热镀锌技术的实际应用，最后展望了碳中和背景下最具替代潜力的锌基覆盖层技术。

Select

纳米材料的表面修饰及其改性环氧涂料耐蚀性能的研究进展

颜东, 钟萍, 袁建新, 段金弟, 邓继勇

材料保护. 2022, 55(12): 156-165. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0354

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

环氧树脂涂料具有与基材附着力强、施工方便、耐腐蚀性能好等优异特点，在防腐蚀领域得到了广泛的研究和应用。用修饰后的纳米材料对环氧树脂进行改性，可大大提高其涂料的防腐性能。根据纳米材料改善环氧涂层防腐性能的原理，介绍并列举了氧化石墨烯、纳米二氧化硅、六方氮化硼和二硫化钼等几种纳米材料的修饰机理及对环氧树脂涂料改性方面的研究进展，最后展望了未来环氧涂料的研究发展方向。

Select

典型腐蚀介质中阴离子对镁合金腐蚀行为影响的研究进展

许凯, 王保杰, 孙杰

材料保护. 2022, 55(12): 166-176. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0355

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了使镁合金在现代工业中得到更广泛地应用，镁及镁合金的腐蚀类型和机理的研究已成为重要目标。系统地归纳总结了典型腐蚀介质中的阴离子对镁合金腐蚀行为影响的研究进展，即在含有氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子的溶液中镁合金的腐蚀行为及腐蚀反应机理，主要包括利用电化学极化曲线、阻抗谱、失重法等方法研究镁合金在典型介质条件下的腐蚀行为，并从其腐蚀机理分析腐蚀产生的原因。最后，展望了镁合金腐蚀与防护的研究方向。

Select

埋地钢质管道阴极保护的研究进展

温宁华, 吴广春, 张瑶, 赵芸黎, 兰旭, 王修云

材料保护. 2022, 55(12): 177-184. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0356

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

阐述了均相金属腐蚀电极和复相金属电极的阴极保护机制的研究历程，介绍了复相金属电极阴极保护技术在实际工程应用中面临的挑战:极化电位的准确测量和阴极保护有效性准则的选取建立；阴极保护理论模型迄今未得到科学系统地阐述，在一定程度上限制了其工程应用。

Select

Mg-HAP-HA 复合吸附剂对Pb(Ⅱ)离子的吸附性能研究

郑瑶, 苏可心, 薛田田, 李静萍

材料保护. 2022, 55(12): 185-196. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0357

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

吸附法能有效去除工业废水中的多种污染物，而吸附剂的性能决定了吸附法的处理效率。为了找寻一种高效、低耗、低成本且绿色安全的吸附剂，采用共沉淀法制备羟基磷灰石(HAP)，通过加入不同摩尔比Ca(NO3)2·4H2O 和Mg(NO3)2·6H2O 混合溶液的方法，引入Mg(II)离子，再和腐植酸(HA)按不同质量比制备出Mg-HAP-HA复合吸附剂。利用SEM、FT-IR 和XRD 分析方法对HA、Mg-HAP(摩尔比为0.2)和2 种不同质量比的Mg-HAP-HA吸附剂进行了结构表征；考察了物料配比、pH 值、吸附质初始浓度、吸附时间、温度、吸附剂投加量对Pb(II)离子的吸附率的影响。结果表明:当Mg-HAP-HA14复合吸附剂投加质量为0.06 g，Pb(II)离子初始浓度为1 200 mg/L，Pb(Ⅱ)离子溶液体积为50 mL，溶液pH 值为6，温度为35 ℃，吸附时间为60 min 时，Mg-HAPHA14对Pb(Ⅱ)离子的吸附率为98.51%，吸附量可达985.1 mg/g。 Mg-HAP-HA14 复合吸附剂解吸再生后对Pb(Ⅱ)离子可循环吸附2 次，吸附率为43.97%。吸附过程符合准二级动力学模型，以化学吸附为主。

Select

SCAL 型间冷系统散热器铝管管口腐蚀关键水质影响因素

贾兰, 杨振森, 刘兴华, 肖海刚, 黄万启, 张洪博

材料保护. 2022, 55(12): 197-203. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0358

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

SCAL 型间冷系统中散热器铝管管口是最易发生腐蚀的位置，部分机组该位置甚至出现漏水现象，阐明该位置腐蚀类型及关键水质影响因素可为电厂化学运行人员提供指导，保障机组稳定运行。通过对国内3 台SCAL型间冷散热器腐蚀情况进行现场调研、分析水质数据、悬浮物成分、结合实验室模拟试验，阐明了散热器铝管管口的腐蚀类型和关键水质影响因素。试验结果表明:SCAL 型间冷系统散热器铝管管口腐蚀为冲刷腐蚀。在相同材质及流体流态下，循环水pH 值升高至9.5 后对铝管管口冲刷腐蚀具有明显的加速作用，可在短时间内导致铝管管口位置发生腐蚀破坏，是加速管口冲刷腐蚀的关键水质影响因素。化学运行人员应加强对循环水pH 值的监测并及时调整。

Select

低合金高强度角钢热镀锌层局部结合力差异原因分析

顾佳羽, 梁国威, 赖德林, 万先兰, 车淳山

材料保护. 2022, 55(12): 204-207. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0359

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等手段分析了高强度角钢热镀锌层局部产生结合力差异的原因，比较了镀层结合力好的部位和结合力差的部位的镀层组织及钢基体组织的微观组织。研究结果表明:(1)角钢热镀锌层出现结合力差异的原因与镀层组织有关。结合力好区域的镀层组织由小柱状或小块状ζ 层和不连续锯齿状δ 层构成。锤击处整体以凹坑形式存在，合金层被挤压变形但未出现裂纹；结合力差区域的镀层组织由较粗大柱状或大块状的ζ 层和连续且厚的δ 层构成；锤击处镀层从基体界面处剥离；(2)钢铁基材的表面组织状态对热镀锌组织产生影响。热镀锌过程中，近平衡组织有利于铁的扩散，促进ζ 相生长，抑制δ 相生长，有利于热镀锌层结合力；非平衡组织的出现，因其固溶强化，晶格畸变、内应力等原因，会在一定程度上影响铁的扩散，抑制ζ 相生长，促进δ 相生长，不利于热镀锌层的结合力。

Select

交流干扰下埋地管道外加电流阴极保护应用分析

郭勇, 丁继峰, 高志贤, 尹安, 张波, 杨朝晖, 李向阳

材料保护. 2022, 55(12): 208-212. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0360

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了解交流干扰下管道阴极保护系统防护交流杂散电流腐蚀的有效性，建立了埋地钢质管道杂散电流干扰的试验装置，研究了阴极保护电流对试片交流腐蚀行为的影响。随着外加直流电压的变化，利用数据记录仪监测了试片阴极保护断电电位、交流电流密度、直流电流密度等参数随时间变化情况。结果表明:在外加直流电流增大和减小的过程中，对试片造成的影响是不可逆的；增大外加直流电流，交流电流密度降低，扩散电阻增大；试验中，随着直流电流增大，阴极保护电位极化到-1.10 V(vs CSE)后，极化电位不再负向偏移，极化过程由电化学控制转为浓差极化控制。通过交直流电流密度比显示，不能仅通过增加阴极保护电流来降低交流干扰程度，需要采用交流排流方式来降低交流干扰的影响。

Select

热电厂304 不锈钢板式冷油器的失效分析

韩志远, 刘佳哲, 刘福康

材料保护. 2022, 55(12): 213-217. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0361

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

不锈钢板式冷油器因为冷却效率高占用空间少，是热电厂使用较多的冷却设备，然而由于冷油器工作条件复杂，极易导致冷油器失效泄漏。以某热电厂失效板式冷油器为研究对象，通过宏观观察、化学成分分析、金相组织分析、微观形貌分析、腐蚀产物元素分析，结合服役工况及环境，综合分析了该板式冷油器的失效原因及机理。结果表明:板式冷油器失效泄漏主要是发生了氧腐蚀，同时伴有氯离子点腐蚀及应力作用而造成穿孔泄漏。为防止板式冷油器再发生此类失效事件，建议更换为材质耐蚀性更好的板式冷油器。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2022年, 第55卷, 第12期　刊出日期：2022-12-15

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2022年, 第55卷, 第12期 刊出日期：2022-12-15

2022年, 第55卷, 第12期　刊出日期：2022-12-15