材料保护

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周勇, 苏李惠子, 陈俊, 刘倩, 徐曼

材料保护. 2022, 55(3): 1-6. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0058

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为了揭示在镁合金表面涂装水性聚氨酯清漆之前进行硅烷化预处理对整个涂层体系附着力和早期防护性能的影响，在AZ91D镁合金表面首先制备硅烷转化膜进行硅烷化预处理，然后在未经硅烷化预处理和经过硅烷化预处理的镁合金表面涂装水性聚氨酯清漆，待清漆完全固化成涂层后，对“聚氨酯/镁合金(PU/MA)”体系(未经硅烷化预处理)和“聚氨酯/硅烷膜/镁合金(PU/SC/MA)”体系(经过硅烷化预处理)进行拉开法附着力测试和电化学阻抗谱测试，评价硅烷化预处理对水性聚氨酯涂层附着力和早期防护性能的影响，并对相关机制进行了分析和探讨。结果表明：硅烷化预处理使水性聚氨酯涂层在镁合金表面的平均附着力由12.74 MPa提高到18.52 MPa；在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，虽然PU/MA体系和PU/SC/MA体系的涂层电阻(Rc)和低频阻抗值(|Z|0.01)均随着浸泡时间的延长而逐渐减小，但是PU/SC/MA体系的Rc和|Z|0.01始终大于PU/MA体系的Rc和|Z|0.01。上述结果说明硅烷化预处理以及硅烷转化膜的存在对提高水性聚氨酯涂层在镁合金表面的附着力和对镁合金基体防护性能的效果是显著的；进一步的分析和探讨揭示其主要机制在于水性聚氨酯涂层中异氰酸酯基(-NCO)与硅烷转化膜中氨基(-NH2)发生“亲核加成反应”和“分子内重排反应”，在水性聚氨酯涂层与硅烷转化膜之间形成-NH-CO-NH-键，再加之硅烷转化膜与镁合金基体之间的-Si-O-Mg-键，使水性聚氨酯涂层与镁合金基体之间的相互作用由未经硅烷化预处理(无硅烷转化膜)时的物理结合转变为经过硅烷化预处理(有硅烷转化膜)时的化学结合。

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表面预氧化温度对球墨铸铁热浸镀锌层组织的影响

吴悔, 吴长军, 刘亚, 王建华, 苏旭平

材料保护. 2022, 55(3): 7-13. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0059

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为提高球墨铸铁件热浸镀锌层质量，利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了预氧化处理对球墨铸铁表面氧化物形成、表面硅含量及热浸镀锌层组织的影响。结果表明：预氧化处理球墨铸铁表面生成了选择性SiO2氧化物层，预氧化后球墨铸铁表面硅含量明显增加，碱洗酸洗后球墨铸铁表面硅含量减少，在800 ℃预氧化5 h后，球墨铸铁表面硅含量下降到1.86%(质量分数)。采用表面预氧化的方法可使球墨铸铁热浸镀锌合金层厚度明显减少，在800 ℃预氧化5 h后，球墨铸铁热浸镀锌层中合金层组织最为致密且其厚度最小，仅为20.1 μm。合金层厚度随预氧化温度的变化规律与碱洗酸洗后球墨铸铁表面硅含量随预氧化温度的变化规律基本一致。

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热成型钢板、铝硅镀层钢板和热镀纯锌镀层钢板的耐蚀性研究

袁超, 李华鑫, 冯婷婷, 张锦, 姜发同, 马秋

材料保护. 2022, 55(3): 14-18. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0060

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过去几年，热成型镀层钢板被广泛用于汽车轻量化零部件，以满足汽车工业日益严苛的燃油消耗、温室气体排放和乘员安全性法规要求。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和盐雾试验箱等设备，对裸板、锌基镀层和铝硅镀层热成型钢板的形貌和腐蚀性能进行对比分析。结果表明：3种热成型材料的金相组织均为马氏体和少量残余奥氏体组织；铝硅镀层和锌基镀层热成型钢板镀层完整，未出现贯穿到基材的裂纹；热成型裸板脱碳层深度约为10 μm，铝硅镀层由α - Fe相、Fe2Al5相、FeAl相和Fe2Al5相4层结构组成，锌基镀层主要由α - Fe相组成；裸板、铝硅镀层、锌基镀层热成型钢板在中性盐雾环境下出现5%红锈的时间分别为6，76，96 h，腐蚀深度分别为257，134，66 μm；经电泳处理后的裸板、铝硅镀层、锌基镀层热成型钢板在中性盐雾环境下的腐蚀宽度分别为75.6，42.3，143.8 μm，腐蚀深度分别为32.2，7.0，2.5 μm，抗腐蚀性能排序为锌基镀层电泳板>铝硅镀层>裸板。

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热处理对Ni-P/WS₂复合镀层硬度及自润滑性能的影响

赵金国, 肖传军, 乔勋, 阎治安

材料保护. 2022, 55(3): 19-22. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0061

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在Ni - P镀层中加入颗粒形成复合镀层可进一步提高镀层力学性能、耐腐蚀性和润滑性能。为此，对Q235钢表面实施化学共沉淀，形成Ni - P/WS2复合镀层，并对镀层实施后续热处理，利用电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和硬度计，研究了镀液中WS2含量及沉淀后的热处理对Ni - P/WS2复合镀层硬度和自润滑性能的影响机理。结果表明：镀液中P含量稳定，受镀液中WS2颗粒浓度变化的影响不大，有利于镀层在后续的热处理中析出适量的体心立方Ni3P硬化相，从而有效提高复合镀层表面硬度；镀层中WS2颗粒对镀层表面起到润滑作用，因此可有效减小镀层表面摩擦系数，而热处理可使镀层中析出体心立方的Ni3P相，增加了表面对WS2颗粒的支撑作用，有利于增强镀层表面的自润滑，有效减小摩擦系数。

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(TiAlSi)N中熵涂层的微观组织与力学性能研究

张亚南, 张豪, 周子超, 肖宇琦, 邓娜, 付彬芸, 多树旺

材料保护. 2022, 55(3): 23-27. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0062

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为提升机械零件表面涂层的防护效用，结合中熵合金的独特设计理念，采用等离子体增强磁控溅射(PEMS)技术在316L不锈钢表面沉积(TiAlSi)N涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。使用纳米划痕/压痕仪测试涂层的结合强度、硬度和弹性模量。EDS分析结果表明(TiAlSi)N为中熵陶瓷涂层。(TiAlSi)N涂层为非晶态，涂层表面平整致密，并且具有良好的力学性能，其结合强度、硬度和弹性模量分别约为25 N、21 GPa和225 GPa。试验结果可为未来深入研究该类涂层体系提供有价值的数据参考。

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Cu(Cr)红外反射层对AlCrNO太阳能选择性吸收涂层光学性能的影响

杨鹏, 宫殿清, 程旭东, 徐英杰, 王锐, 闵捷, 李克伟, 王小波, 牛蕊

材料保护. 2022, 55(3): 28-32. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0063

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Cu，Cr等金属具有良好的红外反射性能，但鲜见其对太阳能光谱吸收层光学性能影响的报道。采用多弧离子镀技术在AlCrNO吸收层下方分别沉积Cu，Cr红外反射层，并研究红外反射层的沉积参数对涂层性能的影响。采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分析涂层形貌、组成元素及物相结构。结果表明，与没有红外反射层的涂层相比，加入Cu红外反射层的涂层性能最好，吸收率提高了1.7%，发射率降低了31.9%。Cr作为红外反射层的涂层吸收率提高了0.6%，发射率降低了13.0%。Cu作为红外反射层的性能优于Cr。

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CO₂和H₂S腐蚀环境中X65钢的气液界面腐蚀行为

覃敏, 廖柯熹, 朱万成, 黄小明, 安超, 周卫军

材料保护. 2022, 55(3): 33-40. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0064

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X65碳钢广泛应用于海底集输管道。在集输工艺中，天然气介质复杂，常含有H2S和CO2等腐蚀性气体。由于采用湿气输送，形成凝析水造成管道常出现严重的腐蚀穿孔事故。通过高温高压反应釜试验，分析气相、液相以及气液界面腐蚀机理，为X65钢湿气集输管线的腐蚀防控措施制定提供依据。采用X65钢，分别在CO2，H2S，Cl-存在的工况下进行高温高压反应釜试验，每组试验进行7 d的气液界面腐蚀，并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表面分析技术分析腐蚀产物特性。结果表明：随着CO2和H2S的注入，在气相、液相以及气液界面3个区域中，局部腐蚀速率均呈现上升趋势。在CO2和H2S存在时，液相腐蚀速率>气相腐蚀速率>界面腐蚀速率。在气液界面存在的条件下，X65钢在界面以下形成阳极，界面以上形成阴极，因此液相局部腐蚀速率更快。

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Si₃N₄对碳/碳复合材料表面SiC涂层耐磨性的影响

毛祖莉, 杨丽, 伍杰, 周术

材料保护. 2022, 55(3): 41-46. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0065

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为了提高碳/碳复合材料表面SiC涂层的耐磨性，采用包埋法和氮化处理制备SiC/Si3N4涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)及摩擦磨损试验，分别评价SiC涂层与SiC/Si3N4涂层的表面形貌、物相组成、磨损形貌及摩擦磨损性能，并研究涂层显微组织结构与磨损机理之间的联系。结果表明：SiC/Si3N4涂层由Si3N4相、SiC相和C相组成，涂层平整且致密；SiC/Si3N4涂层的摩擦系数低于0.05且更稳定； SiC涂层高摩擦系数值的主要磨损机制是黏着磨损和磨料磨损； SiC/Si3N4涂层中形成了一层较薄的润滑膜，并在摩擦磨损的后续阶段降低摩擦系数。Si3N4相的引入可以有效改善SiC涂层的表面结构，使得SiC涂层摩擦系数更小且更稳定，从而提高涂层耐磨性。

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316L不锈钢在电解液中的耐蚀性能研究

赵超山, 杨洋, 亢淑梅, 吴有智

材料保护. 2022, 55(3): 47-52. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0066

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为分析检测316L不锈钢在电解液中钝化膜的耐腐蚀性能，采用Tafel腐蚀极化曲线、电化学阻抗谱、Mott - Schottky进行了表征。极化曲线结果表明：腐蚀电位为-0.955 V，腐蚀电流密度为10-4.02 A/cm2；电化学阻抗测试结果表明：当成膜电势为0.3 V时，该膜的耐蚀性能均优异于其他电势下形成的膜；由Mott - Schottky分析表明：钝化膜的施体密度基本随成膜电势的增加而降低，钝化膜的厚度基本随成膜电势增加而增加。同时，根据PDM分析可知该膜在该电解液下100 a内将被腐蚀至4.5 mm的深度。

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氢气压力对L80钢氢脆敏感性的影响规律

董京楠, 刘奕杉, 张旭初, 王朝阳, 罗淼, 石贵元, 刘晓童, 杨志文, 陈迎锋

材料保护. 2022, 55(3): 53-59. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0067

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对L80钢在室温不同氢气压力下的氢脆敏感性进行了评价。通过缺口慢应变拉伸试验，结合断口分析，研究了3～12 MPa氢气压力下，L80钢的氢脆敏感性的变化规律。结果表明：在室温环境下，L80钢在5 MPa及以下氢气压力下应用时，无明显脆性；在8 MPa及以上氢气压力下应用时，具有明显脆性；在氢气压力3～12 MPa环境下，L80钢拉伸试样主断面中心位置微观形貌从韧窝形貌转变为韧窝形貌与解理形貌共存，边缘位置微观形貌从韧窝形貌向解理逐渐转变，断面收缩率变化率由16.19%逐渐增加至46.79%。随着氢气压力的增加，L80钢的塑性损失增加，断口表现出明显脆化特征，氢脆敏感性逐渐增加。

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管线钢在含硫原油中的腐蚀行为研究

田戬, 蒲红宇, 王京, 赵川东

材料保护. 2022, 55(3): 60-66. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0068

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为解决部分在役管线设计初未考虑输送含硫原油带来的腐蚀问题，利用高温高压反应釜模拟含硫原油运输管线的腐蚀环境，通过室内试验研究X52、X65 2种管线钢在不同种类原油、不同温度、不同流速、不同压力、不同含水率、不同缺陷中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜观察、分析2种管线钢腐蚀前后的变化，利用最严重腐蚀工况处的腐蚀速率估算管线有效输送年限。结果表明：随硫含量、温度、流速、含水率、缺陷面积5类因素值的增加，X52、X65 2种管线钢在含硫原油中的腐蚀速率显著增大，但压力因素的变化对X52、X65管线钢的影响较小；在相同试验条件下，X65管线钢均表现出优于X52管线钢的抗蚀性能，估算X52管线钢的有效输送年限显著低于X65管线钢的。

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埋地管道阴极保护系统辅助阳极参数优化研究

张奇志, 权勃, 李琳

材料保护. 2022, 55(3): 67-72. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0069

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阴极保护是抑制管道电化学腐蚀的重要手段，其电位的分布情况直接影响着管道保护效果。以西北某成品油输油站为例，利用COMSOL Multiphysics仿真软件研究管道阴极保护电位的分布规律，分析确定了影响管道阴极保护电位分布的主要因素是辅助阳极的埋设位置和输出电流值；并且通过电化学试验分析得到了L360管线钢在该成品油输油站模拟土壤溶液的最佳保护电位。然后以阳极数量、阳极敷设位置和阳极输出电流值为优化目标建立目标函数，利用模拟退火算法搜索出最佳阳极数量，最佳阳极位置和最佳阳极输出电流值。最后根据管道实际保护电位验证了优化方案的可行性，结果证明该方法对阴极保护设计有一定的参考价值。

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氧化钕对2A12铝合金微弧氧化膜层性能的影响

胡杰, 赵月, 陶业成, 陈骞, 纳日苏, 李烨, 郎惠珍, 王平

材料保护. 2022, 55(3): 73-80. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0070

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在含有不同浓度氧化钕(Nd2O3)微粒的电解液中，利用微弧氧化技术在2A12铝合金表面制备膜层。研究不同浓度的Nd2O3微粒对微弧氧化膜层硬度、厚度以及膜基结合力的影响，为通过微弧氧化在2A12铝合金表面制备性能良好的膜层提供理论依据。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了膜层截面形貌和膜层的相组成，采用TT - 230涡流测厚仪、HVS - 1000数字维氏硬度仪和MFT - 4000型多功能材料表面性能试验机分别对膜层厚度、硬度和膜基结合力进行测试。结果表明：膜层主要由α - Al2O3、γ - Al2O3和SiO2相组成；随着Nd2O3微粒浓度的增加，膜层硬度、厚度和膜基结合力均呈现出先增加后减小的趋势，并且在Nd2O3微粒浓度为0.3 g/L时，膜层的显微硬度、厚度和膜基结合力分别达到最大值576.38 HV、8.17 μm和16.7 N。综上，添加Nd2O3是1种增强2A12铝合金微弧氧化膜层性能的有效方法且添加的最优浓度为0.3 g/L。

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油漆喷涂过程挥发性有机物分布规律的研究

马赛赛, 陈迎亮, 齐建伟, 贾丹, 易娟, 段海涛

材料保护. 2022, 55(3): 81-86. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0071

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挥发性有机物(VOCs)是工业涂装的主要污染物之一，对涂装作业场所的VOCs进行监测，是保护操作人员身体健康、减少环境污染、保障涂装业安全生产的关键之一。采用数学分析方法，探讨了时间、风速、空间位置对VOCs浓度分布的影响。结果表明：喷涂过程中VOCs浓度与喷涂时间呈正比例增加关系；空气流通会显著降低VOCs浓度，当空气流通速度为1.5 m/s时，VOCs浓度相比于无风环境降低80.7%；根据VOCs在喷嘴轴向和径向不同距离的分布规律，确定了PID气体传感器在喷涂车间的测量位置。在喷嘴轴向距离为1.6～2.0 m、径向距离为0.3～0.4 m区域内，且在环境中无风时，VOCs浓度达到稳定值。因此将传感器安装在此区域，尽量避免空气流通，可实现较好的监测效果，同时避免影响正常喷涂作业。

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户外隔离开关用银 - 石墨烯镀层的制备及性能研究

裴锋, 周宇, 田旭, 刘欣, 叶志国

材料保护. 2022, 55(3): 87-92. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0072

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为提高电网隔离开关用纯银镀层的综合性能，采用无氰环保电镀法分别制备了纯银、银 - 石墨烯复合镀层，对比研究了无氰电镀纯银镀层、银 - 石墨烯复合镀层的微观组织及基本性能。结果表明：石墨烯较均匀地分布在银镀层中，随着石墨烯含量的增加，部分区域出现团聚现象；加入石墨烯后镀层仍能保持良好的导电率，改善了镀层的导热性能，同时，显著提升了材料的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能，相比纯银镀层，复合镀层的耐磨性能提高了1倍以上，耐腐蚀性提高了约40%，复合镀层具备优异的综合性能，有助于提升开关触头的使用寿命。

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La₂O₃对电火花沉积Fe基涂层组织和耐磨性能的影响

孙又银, 高玉新, 程虎

材料保护. 2022, 55(3): 93-97. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0073

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采用电火花沉积工艺在3Cr2Mo钢表面制备Fe基和Fe/La2O3涂层，以考察La2O3对Fe基涂层组织及耐磨性能的影响。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究Fe基和Fe/La2O3涂层的显微组织、相结构、显微硬度及耐磨性能。结果表明：Fe基和Fe/La2O3涂层主要由γ - (Fe, Ni)固溶体和Cr7C3、CrB、Fe3C等硬质相组成，La2O3的加入使Fe基涂层中生成新物相CrC、LaNi4Si。Fe/La2O3涂层的组织结构为莲藕状互联的网状组织，且靠近涂层表面区域组织更加细小；La2O3使Fe基涂层中的夹杂物、裂纹、孔洞等缺陷大大减少，组织更加均匀连续。Fe/La2O3涂层相比Fe基涂层平均硬度提高了50 HV0.1 N，耐磨性能提高了86%。Fe基和Fe/La2O3涂层的磨损机理以磨粒磨损为主。

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民用飞机镀锌镍工艺研究

杨志业, 胡遐林, 王进军, 耿莽河, 李阳

材料保护. 2022, 55(3): 98-101. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0074

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为适用民用飞机代镉需求，分析了波音、空客、庞巴迪等知名飞机制造商的工艺规范中对镀锌镍工艺要求的差异，对国内普遍采用的NZ - 70系列碱性镀锌镍溶液电镀试样进行了测试。结果表明：NZ - 70镀锌镍溶液可满足波音、空客、庞巴迪等的企业标准及美国宇航材料规范对镀锌镍结合力、耐蚀性、镍含量、氢脆性能的要求，其镀层氢可渗漏性不低于氰化镀镉钛性能要求，可替代进口溶液用于民用飞机高强度钢零件的表面防护。

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基体表面粗化对氧化石墨烯涂层耐腐蚀性能的影响

张宇庭, 钟继如, 关凯书

材料保护. 2022, 55(3): 102-106. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0075

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金属表面的预处理往往是其涂层制备过程的重要步骤，为了探究碳钢表面状态对电泳沉积法制备氧化石墨烯涂层的影响，分别在粗化和抛光的碳钢表面制备了氧化石墨烯涂层，并通过激光散射仪测量了氧化石墨烯横向尺寸，采用三维表面测量仪对粗化碳钢表面形貌进行了表征，通过光学显微镜对涂层进行微观分析，并利用电化学工作站对涂层进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试。结果表明：抛光面上的涂层有明显缺陷，疏松，其腐蚀电流密度是无涂层碳钢的1.5倍，阻抗值减小，耐腐蚀性能下降；较粗糙的表面有利于形成具有更均匀、致密的涂层，其腐蚀电流密度降低了10倍，阻抗值增大。表面粗化可以改善氧化石墨烯涂层质量，提升其耐腐蚀性能。

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超高温抗氧化铱涂层改性的研究进展

王鑫, 张平, 胡振峰, 梁秀兵

材料保护. 2022, 55(3): 107-114. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0076

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铱具有高熔点、强耐蚀以及高温下低氧渗透率等特性，是航空航天领域超高温结构件最理想的抗氧化涂层材料。铱涂层组织结构特点及自身高温氧化特性是影响涂层服役寿命的主要因素。目前改善铱涂层的高温抗氧化性能一方面通过改进其制备工艺以提高铱涂层致密度，减少晶界扩散引起的涂层失效；另一方面通过制备陶瓷涂层和合金化保护铱涂层，隔绝其与氧化环境接触，延长铱涂层服役时效。针对铱涂层应用时存在的问题，综述了国内外对铱涂层改性的研究进展，展望了铱涂层改性技术的发展方向。

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机械零件表面状态对磷化成膜的影响分析

温钢柱, 王国文, 张利峰, 张军在

材料保护. 2022, 55(3): 115-119. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0077

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机械零件磷化处理后表面会出现膜层色差、粗糙、无膜等现象，存在磷化膜性能达不到工艺要求的问题。通过对比文献分析发现各种加工方法在使零件成型的同时，也使零件表面发生了物理或化学变化，即改变了零件的表面组织、表面成分、表面应力等状态；表面状态的差异对磷化反应速度产生了不同的影响，机械零件磷化处理时需针对各种表面状态采取不同的预处理方法，以改善磷化成膜条件，方可使零件表面形成均匀的磷化膜。

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填料对涂层耐蚀性能影响的研究进展

宋少华, 朱世东, 吕乃欣, 蔡锐, 付安庆, 尹成先

材料保护. 2022, 55(3): 120-129. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0078

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简述了近年来国内外关于填料对防腐涂层耐蚀性能影响的研究现状，综述了填料的分散工艺、种类、形状、添加量对于防腐涂层性能影响的研究进展，并重点阐述了4种填料改性技术对防腐涂层耐蚀性能的影响。对填料提高涂层耐腐蚀性能的机理进行了探讨，以期为环保型耐蚀涂层的研发以及油气田管道防腐措施的制定提供理论依据与技术支持。

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酸性气田中CO₂和H₂S的腐蚀预测模型研究进展

王彦然, 肖杰, 范永昭, 张寅晖, 田源, 李珊

材料保护. 2022, 55(3): 130-135. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0079

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综述了关于CO2腐蚀和CO2/H2S共存体系的腐蚀速率预测模型，阐述了各种模型的建模思路、考虑因素、局限性等方面。CO2的预测模型经过不断改进，逐渐将流态、腐蚀产物膜、材质等复杂因素都纳入了计算模型，在半经验模型、经验模型和机理模型3种类型方面都有了比较成熟的理论成果。而对于H2S/CO2共存体系的预测模型，目前考虑的因素较少，建模方法以经验和半经验为主，一方面未与生产现场紧密结合，另一方面有待于将腐蚀机理更深入地应用于预测模型的研究。

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质子交换膜燃料电池双极板的研究进展

黄天纵, 陈辉, 吴勇, 陶冠羽, 夏思瑶, 夏春怀

材料保护. 2022, 55(3): 136-145. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0080

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质子交换膜燃料电池(PEMFC)以氢能为主要能源，具有能量转换效率高、对环境友好、工作温度低等优点，有着广阔的应用前景，但PEMFC技术在成本和性能指标方面还面临着严峻的挑战。双极板是PEMFC的重要组成部分，在其重量和成本中占有很大比例，并且具有诸多无可替代的作用。总结了3种常用的双极板基体材料(石墨材料、复合材料、金属材料)及其常用的几种改性方式的特点，重点综述了近几年应用较多、成本低廉的不锈钢双极板及其常用的改性手段。

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一种可破乳化聚氧乙烯与聚氧丙烯烷基类醚的样品成分分析

陆伟星, 伍林玲, 李玉娇, 张千峰

材料保护. 2022, 55(3): 146-150. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0081

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为了分析一种可破乳化的聚氧乙烯与聚氧丙烯烷基类醚样品对钢板除油脱脂的效果，对该可破乳化的聚氧乙烯与聚氧丙烯烷基类醚样品的电导率、酸度、粒度、红外光谱、紫外光谱、核磁光谱、脱脂率和耐腐蚀性进行了测定。结果表明：该样品主要成分为非阴阳离子表面活性剂，聚合物中的含聚氧乙烯与丙烯链段，与蓖麻油聚氧乙烯醚、OP - 10(辛基酚聚氧乙烯醚)的性能和结构类似，是一种表面活性极好的乳化剂，可应用于钢板大面积除油脱脂表面处理。

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华南沿海地区客车的腐蚀现状与防护措施

曹祖军, 袁正军, 尹相斌, 杨浩, 周莉

材料保护. 2022, 55(3): 151-156. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0082

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为了解沿海地区客车的腐蚀情况以便指导客车的防腐设计和售后维护，调查分析了华南沿海地区具有代表性的海口、湛江、阳江和广州地区客车的腐蚀现状。结果表明：车身底盘区域和轮罩周边、零部件及运营过程中损伤区域的腐蚀相对严重。需从车身防腐结构和工艺优化、零部件选型、制造过程控制及售后维护保养规范等角度进行防腐提升；并提出应建立客车腐蚀数据库，为合理设计、准确选型、正确维护等提供依据。

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高速空空导弹外防热涂层选用及试验

肖军, 樊来恩, 曾一兵

材料保护. 2022, 55(3): 157-161. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0083

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结构热防护是高速中远距空空导弹在严酷弹道气动热条件下完成作战使命的基础，弹体防热涂层的选用直接关系到型号工程研制进展、战技指标、维修保障和战斗力的形成。结合多型号的工程实践，讨论了空空导弹特有的弹体外防热涂层选用、改进与创新，以及涂层选用主要试验、结果评估和试验数据利用等工程应用技术。

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防静电涂料在纺机上的应用研究

谷沐阳, 韩金亮

材料保护. 2022, 55(3): 162-165. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0084

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阐述了纺机行业上使用的防静电涂料的选用及表面抗静电涂膜的物化性能，同时提出了纺机行业防静电涂料表面电阻值测试方法及验收标准，现已纳入FZ/T 90074“纺织机械产品涂装”行业标准；对防静电涂料使用后出现的问题提出了处理方法和应对措施，采用抗静电涂料涂覆后，涂膜不仅力学性能特别优越，同时兼备了排除静电荷的功能，而且大大降低了生产成本，获得了良好经济效益，且该涂料对环境友好，提升了市场竞争力。

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某车体6005A铝合金边梁的腐蚀失效行为研究

张倩, 杜涵秋, 许鑫, 吕晶

材料保护. 2022, 55(3): 166-171. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0085

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某列车车体吊挂牵引变流器一侧6005A铝合金边梁在检修过程中发现腐蚀严重，为探究其腐蚀原因，采用宏微观形貌观察、EDS能谱分析、金相组织分析、化学成分分析等分析手段并结合现场实际运行情况对边梁进行失效分析。结果表明：6005A铝合金边梁发生了晶间腐蚀，裂纹萌生于表面并沿晶界向内部扩展，由于边梁处于排污口附近的腐蚀环境中，在边梁局部区域表面形成了晶间腐蚀裂纹，材料局部表面基体脱落，从而使边梁腐蚀失效。

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省煤器换热管开裂失效分析

路宝玺

材料保护. 2022, 55(3): 172-178. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0086

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某化工企业一省煤器的底部、管程低温进水端的不锈钢换热管管束外壁翅片根部出现裂纹，部分裂纹穿透管壁导致泄漏。通过裂纹断口宏观形貌和SEM形貌分析、金相分析以及介质分析等手段研究泄漏发生原因。试验分析结果表明：裂纹起源于管束外壁翅片根部，为应力腐蚀开裂，腐蚀介质源于壳程烟气含有氯和硫的露点凝液；开裂位置多为烟气流通的死角处，烟气在这些位置几乎处于静止状态，且省煤器装置的进水温度并非恒温，开停车阶段会有低温水流入管程，这些都加剧了烟气露点凝液的形成。进一步分析计算了烟气中硫的最大体积分数为0.01%的工况下的酸露点，并指出应在管程上游位置添加一处恒温装置以避免低温水的流入；其次建议更改省煤器的结构，尽量避免出现烟气流通死角。

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2022年, 第55卷, 第3期　刊出日期：2022-03-15

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