2023年, 第56卷, 第2期　刊出日期：2023-02-15

  

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试验研究
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  种植体表面Ti-ZnO 纳米复合涂层的抗菌性能研究

  季震宇, 马迅, 刘平, 王静静, 马凤仓, 张柯, 陈小红, 刘剑楠, 李伟

  材料保护. 2023, 56(2): 1-8. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0028

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  为预防种植体周围炎的发生，采用反应磁控溅射法在纯Ti 片表面制备了Ti-ZnO 纳米复合涂层，通过改变Ti 靶材与ZnO 靶材的拼接比例，研究纳米ZnO 含量对涂层微观结构和抗菌性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、JC2000C1 界面张力测量仪对样品进行微观组织的表征以及粗糙度和润湿性能的测量，通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对涂层中的Zn 离子释放进行测试，通过CCK-8法对涂层进行细胞毒性测试，通过平板涂布计数法对涂层进行抗菌性能评价。结果表明:当Ti 靶材与ZnO 靶材的拼接比例为95 ∶5 时，Ti-ZnO 涂层的纳米ZnO 含量最多，涂层的粗糙度以及与液相接触角达到最大值，分别为0.547 nm和101.25°，涂层无细胞毒性，符合生物安全性材料的标准，涂层的抗菌性能最佳，涂层的抑菌率达到了91.05%。
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  不同对偶材料对四面体非晶碳薄膜摩擦学性能的影响

  潘发青, 张浩洋, 丁继成, 赵志勇, 张宝荣, 杨英, 彭欣, 郑军

  材料保护. 2023, 56(2): 9-15. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0029

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  为探究四面体非晶碳(ta-C)薄膜与几种典型对偶材料的摩擦学性能的变化规律及相关机理，采用新型激光引弧磁过滤真空阴极电弧技术制备厚度约为1 μm 的ta-C 薄膜，选用WC、Al₂O₃、9Cr18 3 种高硬度对磨球进行摩擦磨损试验。使用扫描电镜、X 射线光电子能谱、拉曼光谱仪、表面轮廓仪、纳米压痕仪、球盘摩擦磨损试验仪对ta-C 薄膜的微观结构和摩擦学性能进行系统研究。结果表明:3 种对偶材料下，ta-C 薄膜的摩擦系数都很低，均表现出较优异的抗磨减摩性能。其中，当对磨球为Al₂O₃时，薄膜摩擦系数最低，为0.11 左右；当对磨球为9Cr18时，薄膜的磨损率最小，为4.0×10^-7mm³/(N·m)；对磨球为WC 时，薄膜的磨损率最高，为7.6×10^-7mm³/(N·m)。薄膜的磨损机理主要为磨粒磨损，不同对偶材料表面均生成了具有碳质结构特征和石墨化的转移膜。
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  Cu对低碳钢耐腐蚀和抑菌性能的影响

  于硕硕, 徐正萌, 唐远寿, 司宇, 周新, 杨淏程, 栗克建, 马毅龙, 葛一波

  材料保护. 2023, 56(2): 16-23. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0030

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  低碳钢不仅要求其具有较高的强度和硬度，而且耐腐蚀性和抑菌性也至关重要。为了研究不同Cu 含量的低碳钢在复杂工况环境下的耐腐蚀和抑菌性能，选取了4 种不同组织钢种:MS1500、S-Ten2、F92 和17-4PH。实验选择了酸性(pH＝3)、中性(pH＝7)、碱性(pH＝11)和菌液(大肠杆菌和葡萄球菌)4 种溶液来模拟材料应用的复杂环境，采用动电位极化、电化学阻抗谱测试和浸泡实验对比分析了它们在4 种环境下的耐腐蚀性能，并在菌液环境中进行了材料抑菌实验。另外，通过对不同热处理后的S-Ten2 低碳钢进行抑菌实验，进一步研究了不同Cu析出状态对低碳钢抑菌性能的影响。实验结果表明:F92 和17-4PH 2 种低碳钢在4 种环境下均表现出了优异的耐蚀腐性能；在强碱环境下4 种材料的耐腐蚀性能相近。S-Ten2 在碱性环境下的耐腐蚀性能优于酸性和中性环境，而MS1500 的耐腐蚀性能在所有实验环境下相对稳定。在葡萄球菌液中，F92 和17-4PH 的耐蚀性能优于MS1500 和S-Ten2。通过对S-Ten2 不同热处理后，大肠杆菌液中900 ℃-6 h-水淬和560 ℃-6 h-空冷的样品抑菌性优于700 ℃-5 min-固溶的样品，说明合理的热处理可以使Cu 析出达到理想抑菌效果，但在葡萄球菌液中，3 种不同热处理的样品抑菌性均不理想。
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  酸性介质中菠菜提取物与KI对Q235钢的缓蚀性能

  柳鑫华, 刘会媛, 李繁麟, 舒适立, 王磊, 张红霞

  材料保护. 2023, 56(2): 24-33. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0031

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  为了探明菠菜提取物与KI 复配在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中对Q235 钢的协同缓蚀作用，利用失重法、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)探讨了0.5 mol/L H₂SO₄介质中菠菜提取物叶绿素(CHL)与KI 对Q235 钢材料的缓蚀协同作用及机理。结果表明:在0.5 mol/L H₂SO₄溶液体系中，CHL(100 mg/L)与KI(50～200 mg/L)复配时都表现出较好的缓蚀作用，缓蚀率都在90%以上，且当CHL 与KI 分别以100 mg/L 的浓度复配时，协同作用最好，缓蚀率高达98.04%。CHL 与KI 复配属于抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。CHL 及其与KI 的复配物的缓蚀行为符合Langmuir 等温吸附方程，为自发吸附过程，Q235 钢表面形成了致密的保护膜。在0.5 mol/L H₂SO₄溶液体系中，CHL 分子通过物理和化学吸附共同作用，吸附在Q235 钢表面，阻止腐蚀反应发生。KI 加入后，协助CHL 分子吸附在Q235 钢表面，提高了CHL 分子的吸附率，表现为在降低腐蚀速率的同时，减少了CHL 分子和KI 的用量，增强了二者的协同效应进而提高了缓蚀率。
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  高锰钢和9Ni钢在模拟海水中的应力腐蚀行为对比研究

  严新永, 亢淑梅, 严玲, 徐美玲, 滕莹雪

  材料保护. 2023, 56(2): 34-43. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0032

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  为了研究一种新型海工用高锰钢的耐海水应力腐蚀性及其腐蚀机理，采用慢应变速率拉伸(SSRT)测试了高锰钢和9Ni 钢在3.5%NaCl 溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性，对比研究了试样的显微组织、电化学行为、SSRT 性能、断口形貌特征和裂纹扩展规律。结果表明:2 种钢在腐蚀介质中的延伸率、断面收缩率和断裂过程吸收的能量均低于空气介质中的。高锰钢的应变能密度比偏离1 更远，综合应力腐蚀指数ISSRT也更大，表现出更高的SCC 敏感性。试样在空气中的断口形貌均表现出韧窝-微孔型的韧性断裂特征。在溶液中9Ni 钢的SSRT 断口形貌表现出典型的韧性-脆性混合断裂特性，而高锰钢呈现明显的穿晶准解理型脆性断裂特征。预拉伸变形试样中高锰钢表现出更大的腐蚀电流密度和更负的腐蚀电位，Mn 提供了很强的晶界偏析效应容易引起穿晶SCC。高锰钢的SCC 机制可归因于氢致开裂型(HIC)和阳极溶解型(AD)的联合作用。
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  塔河油田H₂S-CO₂-O₂共存体系下伴生气管道选材和内涂层评价

  肖雯雯, 张文博, 林德云, 葛鹏莉, 许艳艳, 廖柯熹, 杨娜

  材料保护. 2023, 56(2): 44-50. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0033

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  研究伴生气管道常用3 种管材在H₂S-CO₂-O₂3 种气体共存体系下的腐蚀行为，可为塔河油田伴生气管道的腐蚀防控提供指导依据。基于塔河油田典型腐蚀工况，以20 钢、L245NS 钢和3Cr 钢为研究对象，利用高温高压釜试验对3 种钢材典型H₂S-CO₂-O₂共存工况下的腐蚀速率和腐蚀产物进行研究，得到20 钢腐蚀速率最大，L245NS 钢腐蚀速率次之，3Cr 钢腐蚀速率最小，3 种管材的腐蚀产物主要是Fe、FeS、FeCO₃和Fe₂O₃。对塔河油田4种典型内防腐涂层进行腐蚀前后增重法和附着力测试研究涂层的耐蚀行为，涂层2 的抗腐蚀性能和附着力效果最好。考虑性价比，最后选用“L245NS+涂层2”作为塔河油田伴生气管线的防腐措施。
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  不同腐蚀试验方法对镀锌材料的防腐性能评价研究

  金泉军, 梁韬, 吕玲芳, 张涵洁, 王瑶

  材料保护. 2023, 56(2): 51-56. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0034

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  研究中性盐雾试验方法与循环试验方法(包括通用汽车GMW 14872、大众汽车PV1210、日本汽车JASO M610 等试验方法)对裸板、镀锌板腐蚀效果的评价差异，明确不同的加速腐蚀试验对不同镀层材料的腐蚀形貌及蚀痕扩展值的影响，通过对比分析不同腐蚀试验方法对几种镀层材料防腐性能的评价结果发现:采用中性盐雾试验方法、GMW14872、JASO M610 及PV1210 循环腐蚀试验方法，对于油漆破坏后的宏观形貌均表现为GA 板较好，GI 板其次，CR 板形貌最差；而单侧蚀痕扩展值对于中性盐雾试验方法，GI 板最大，GA 板次之，CR 板最小，对于JASO M610 及PV1210 循环腐蚀试验方法，GI 最大，CR 板次之，GA 板最小；采用GMW14872 循环试验方法，单侧蚀痕扩展值GA 板最小，GI 板次之，CR 板最大。
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  Fe17Mn5Si10Cr5Ni记忆合金在人造海水中的腐蚀行为研究

  于跃群, 种建涛, 林成新

  材料保护. 2023, 56(2): 57-63. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0035

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  为了使FeMnSi 记忆合金管接头广泛应用于海水管路间的连接和修复，通过电化学测试、腐蚀表面分析技术、腐蚀产物分析技术，分析了Fe17Mn5Si10Cr5Ni 记忆合金在人造海水中的腐蚀行为及机理。结果表明:Fe17Mn5Si10Cr5Ni 记忆合金在人造海水中可发生电化学腐蚀，3 h 时其自腐蚀电位为-0.185 V，腐蚀时间延长其自腐蚀电位逐渐下降；Fe17Mn5Si10Cr5Ni 记忆合金在人造海水中的腐蚀形式为点蚀；腐蚀产物呈黑褐色，产物疏松、黏附性差且与基体结合强度低；腐蚀产物为Fe2O3、Fe3O4、FeO(OH)。
工艺探讨
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  环保型钢铁钝化耐蚀性及成膜机理

  关皓, 范云鹰, 聂风昊, 席晓爽, 吴俊明, 刘彦章

  材料保护. 2023, 56(2): 64-69. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0036

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  钢铁腐蚀的现象越发普遍，工业上常用磷化作为防止钢铁腐蚀的方法，但磷化对环境污染严重。为了减少磷污染，以Q235 钢为基体材料，研发了一种以植酸溶液为基础的环保型钢铁钝化工艺，利用硫酸铜点滴试验和电化学方法测试了环保型钢铁钝化膜的耐蚀性；利用扫描电镜(SEM)观测了钝化膜的成分和微观形貌。结果表明:环保型钢铁钝化后的样品硫酸铜点滴的平均时间达到了107 s，腐蚀电流只有4.3×10-3mA，环保型工艺处理后的钝化膜的阻抗直径和阻抗模量大，其耐腐蚀性能较高。扫描电镜下的环保型钝化膜完整无裂纹，具有良好的耐蚀性能。最后简要分析了环保型钝化膜的成膜机理。
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  烟气轮机衬环用硬质涂层的制备及其性能研究

  秦松, 李双虎, 周建桥, 杨佳霖, 魏祥, 李勇, 周奥, 夏光明

  材料保护. 2023, 56(2): 70-76. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0037

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  为设计和制备烟气轮机过渡衬环用硬质涂层，确保烟气轮机长周期稳定运行，采用爆炸喷涂工艺，在304L 合金基体表面设计和制备了3 种Cr3C2-NiCr 硬质涂层，借助X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDXA)、显微硬度计、表面粗糙度仪、万能试验机和接触角测量仪等分析测试技术，对涂层的显微组织形貌进行了分析观察，并对涂层的硬度、孔隙率、结合强度、粗糙度、热震性能和表面自由能等相关性能进行了表征。结果表明:随着氧燃比的增加，涂层的硬度单调增加，涂层的孔隙率先降低后升高。当氧燃比为1.5 时，制备的涂层质量最佳，涂层的显微硬度为810 HV3N，孔隙率为0.58%，结合强度为72.1 MPa，表面粗糙度为4.78 μm，表面自由能为25.43 mJ/m2。涂层在800 ℃条件下保温10 min，经室温水淬，循环20 次，涂层未出现翘曲、开裂和脱落。氧燃比改变了涂层表面自由能及其分量，并对涂层表面特性产生影响。
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  基于正交试验制备(Ni_xSi+C)/Cu复合材料的冶金工艺优化研究

  秦岚, 贾磊, 杨明芳, 王文杰, 姜丽萍

  材料保护. 2023, 56(2): 77-86. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2022.2002

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  为优化制备(NixSi+C)/Cu 复合材料粉末冶金的工艺参数，设计正交试验，分别研究了混料方式、烧结温度及烧结时间对(NixSi+C)/Cu 复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明:过低的混粉能量导致SiC 不能均匀分散，反应后制备的复合材料中粉末边界处存在未反应完全的SiC 颗粒；过高的混粉能量导致粉末发生严重变形，加大烧结过程中元素的扩散能力，反应后制备的复合材料中粉末边界处Ni3Si 和C 的混合物呈完整的网状结构；烧结温度的提高和烧结时间的增长，均造成所制备的复合材料粉末边界处析出的Ni3Si 数量增加和材料的致密度提高。除此之外，导电率和硬度均呈上升趋势。获得具有最佳导电率和硬度的(NixSi+C)/Cu 复合材料的冶金制备工艺参数组合为:振动混粉，球料比为1 ∶5 的混料工艺，烧结温度950 ℃，烧结时间120 min。在该工艺条件下，验证了试样的致密度、导电率和维氏硬度，验证结果均大于正交试验所有的试样，为后续制备性能优异的(NixSi+C)/Cu 复合材料提供了重要的理论和实践参考依据。
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  工艺参数对锌铜钛合金阳极氧化膜层腐蚀行为的影响

  邹明泰, 彭明军, 孔壮壮, 沈 黎, 段永华, 起华荣

  材料保护. 2023, 56(2): 87-93. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0038

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  为了改善当前锌铜钛合金在建筑行业上的颜色多样性和提升耐蚀性，通过极化曲线、交流阻抗、模拟海水浸泡实验和盐雾试验的方法，分析研究了阳极氧化处理后锌铜钛合金后的表面膜层的耐蚀性。结果表明:阳极氧化膜随着电流密度和电解液中氢氧化钠浓度的增加，生成膜的质量先提高后降低，当电流密度为10 A/dm2和氢氧化钠浓度为20 g/L 时，自腐蚀电位最正，自腐蚀电流密度最小，并且阳极氧化后的膜层能够显著地提高其在模拟海水腐蚀试验环境下的耐蚀性。
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  镀锡板边部漆膜附着力控制工艺研究

  宋浩, 方圆, 万一群, 石云光, 王爱红, 胡娜, 王振文

  材料保护. 2023, 56(2): 94-110. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0039

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  针对镀锡板边部漆膜附着力不良问题，通过电化学工作站、漆膜附着力测试仪和恒电位仪研究了软熔工艺、钝化电荷密度、带钢速度及钝化极板宽度对镀锡板边部镀层、漆膜附着力及耐蚀力的影响。结果表明:镀锡板边部钝化膜含量增加是边部附着力变差的主要原因。钝化电荷密度由0.5 C/dm2降低到0.1 C/dm2，镀锡板边部与中部位置的漆膜附着力均能达到1 级，但会导致耐蚀力不足。通过降低带速到350 m/min 或缩窄钝化极板宽度到840 mm 均可以降低钝化的边缘效应，镀锡板边部与中部位置的漆膜附着力均达到1 级，耐蚀力达到0 级。缩窄钝化极板宽度是提升镀锡板边部漆膜附着力的最佳选择。
综述
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  耐高温防腐涂料及其在镁合金上应用的研究进展

  张书弟, 许宇恒, 何欢欢, 徐阳

  材料保护. 2023, 56(2): 100-110. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0040

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  镁合金在高温环境中易发生高温腐蚀，从而丧失力学性能。在镁合金表面涂覆耐高温防腐涂料，防止高温腐蚀，对提升零件的耐用性有重要意义。首先阐述了耐高温防腐涂料的概念和分类，并综述了有机耐高温涂料、无机耐高温涂料和有机-无机复合耐高温涂料的研究进展；其次介绍了耐高温防腐涂料在镁合金上的应用现状；最后对其未来的发展方向进行了展望。
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  磁控溅射技术制备氮化钛薄膜的研究进展

  李昌恒, 刘奎仁, 魏世丞, 韩庆, 王博, 王玉江

  材料保护. 2023, 56(2): 111-119. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0041

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  磁控溅射在氮化钛薄膜制备方面具有显著优势，工艺参数对成膜质量影响显著。概述了氮化钛薄膜的晶体结构、物理性质及磁控溅射技术的工作原理及主要分类，重点综述了溅射功率、溅射时间、基底偏压、沉积温度、溅射气压、氮分压等工艺参数对氮化钛薄膜组织结构、表面形貌、沉积速率、表面粗糙度、择优取向、电学性能、力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能、析氢性能等的影响规律和作用机理。此外，还就退火时间与退火温度对薄膜组织结构及电阻率的影响，基底材料对薄膜沉积速率与表面粗糙度的影响，以及靶材选取对薄膜的制备方式与成膜过程的影响等的研究与应用现状进行了介绍，进而展望了磁控溅射技术在制备高质量氮化钛薄膜领域的发展趋势。
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  耐候钢表面锈层稳定化处理技术研究现状和展望

  张馨元, 叶琪, 周勇, 闫福安

  材料保护. 2023, 56(2): 120-127. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0042

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  耐候钢在生产生活各领域中的使用越来越广泛，在耐候钢使用前对其进行表面锈层稳定化处理可以同时在材料延寿和美化装饰两方面增强耐候钢与其服役环境之间的相互协调。首先综述了耐候钢表面锈层稳定化处理技术的研究现状，主要包括锈层的形成、组成与结构、保护机制，特别是传统技术的缺点和新型技术的缺点；最后对此项技术未来的发展进行了展望。
  
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  基于可逆键交联高聚物的自修复技术在涂料中的应用研究进展

  姜立萍, 魏惠荣, 牛腾, 陈佩兰, 李玉新

  材料保护. 2023, 56(2): 128-137. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0043

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  自修复涂料主要有基于添加修复剂的外援型自修复涂料和基于可逆键交联高聚物的本征型自修复涂料。其中，可逆键交联高聚物基自修复涂料由于具有可多次修复的性能特点而受到广泛关注。详细探讨了基于可逆亚胺键、可逆二硫键、可逆Diels-Alder 反应、可逆脲键等可逆共价键的交联高聚物自修复技术，以及基于氢键、金属-配体配位键、π-π 堆积等可逆非共价键的超分子交联高聚物自修复技术的自修复机理、性能特点和难点问题，并讨论了基于可逆键交联高聚物的自修复技术在涂料中的应用。
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  非晶态金属氧化物在析氧过程中的应用研究进展

  常麟晖, 李佳敏, 谢雄辉, 陈步明, 黄惠, 郭忠诚

  材料保护. 2023, 56(2): 138-146. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0044

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  非晶态金属氧化物(AMOs)是一种高效析氧催化剂，该材料具有独特的结构优势，制备简单易行且成分可控，近年来在多个领域引起了研究热潮。对非晶态材料的制备方法、析氧作用机理、非晶结构的分布等进行了介绍，归纳了AMOs 在不同应用中的研究进展。AMOs 在湿法冶金电极材料中扮演着重要的角色，在析氧催化电极中取得成功应用的有含Fe、Ni、Co、Mo、Mn、Ti 等的晶态-非晶态(C-A)、非晶态氧化物，析氧过电位在200～-400 mV，同时具有极高的稳定性和耐腐蚀性。作为储能材料时提供了极高的储存容量和循环寿命，在可再生技术的水分解和锂电池等新能源产业中充当活性催化剂作用。最后提出了当前AMOs 应用中的挑战和不足，以及一些可供改进和深入的研究方向，以期为制备稳定和环境友好的新型非晶态氧化物催化材料提供参考。
实用技术
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  新疆油田长输管道阴极保护效果评价

  徐佩君, 李洪福, 廖臻, 刘乐乐, 程猛猛, 陶文金, 李媛媛, 王晨, 吕祥鸿

  材料保护. 2023, 56(2): 147-156. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0045

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  在调研管道运行工况和阴极保护系统运行环境的基础上，依据广泛性、代表性、针对性原则，选取典型管道和测试点，通过现场挂片法测得管道的腐蚀速率和阴极保护度，以评价管道的阴极保护效果。结果表明:依据GB/T 21448-2017 规定的最小保护电位和阴极电位负向偏移准则，对管道施加阴极保护后，管道的腐蚀速率明显低于0.01 mm/a，保护度在85%以上，总体阴极保护效果良好；对土壤电阻率较大的管道，建议采用100 mV 阴极电位负向偏移准则。在管道阴极保护的实际运行过程中，需要对管道所处土壤的微生物含量和种类、杂散电流和最大保护电位进行重点监测，以便及时调整管道的阴极保护电位，避免管道产生较为严重的均匀腐蚀和局部腐蚀、氢损伤以及造成不必要的资源浪费。
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  埋地钢质管道外防腐层电阻率测量存在的问题及建议

  钟友川, 伍红军, 谢军, 陈振, 王超, 刘震军, 沈兴, 赵勇, 王忠祥, 张金伟

  材料保护. 2023, 56(2): 157-163. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0046

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  埋地钢质管道防腐层电阻率是一个重要参数，近年来通过测量该参数值来评价在役或定向钻管道施工完防腐层整体质量。对该参数的现场测量及防腐层整体质量评价，国内相关标准均参考NACE TM 0102-2002 制定。但目前国内相关标准对“防腐层电阻率”该概念阐述不明以及与“防腐层电阻率”相关术语存在混淆现象，各标准对防腐层电阻率的测量未明确选择通用法和衰减法的原因，对定向钻穿越管道使用通用法时也未规定土壤电阻的测试位置，导致各检测单位对同一管道外防腐层电阻率的现场测试结果和评价结论存在差异。为明确上述问题，首先对防腐层电阻率相关的概念进行阐述，通过理论分析和公式推导明确防腐层电阻率的意义，并对100 处定向钻穿越管道的防腐层电阻率的测量结果进行了统计，最后给出了针对相关标准的修改建议，以期新版标准对不明确的问题进行修订。
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  燃气顶管管道检测方案设计及腐蚀风险评价研究

  张玉星, 张慎颜, 覃慧敏, 张诚, 马旭卿, 黄文尧

  材料保护. 2023, 56(2): 164-169. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0047

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  针对顶管管道腐蚀参数检测装置及测试系统不完善的问题，设计了一套柔性环绕式的管道检测装置，结合配套的地面测试桩，可便捷地测试相关电位及电流，满足了腐蚀风险评价的数据需求。最终建立了基于电流-电位法的防腐层面电阻率计算、基于密间隔电位(CIPS)的防腐层破损点判断、基于电流趋势的牺牲阳极性能诊断、基于试片电流密度的腐蚀速率预测等方案，进而制定了防腐层面电阻率、破损点、牺牲阳极性能、阴极保护效果、腐蚀速率等单项风险评价方法，构建了顶管管道局部监测点及整体管段的腐蚀风险综合评价体系，对于管道的腐蚀风险的预防性管理有一定指导意义。
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  磁痕显示对激光强化17-4PH叶片力学性能的影响

  韩亮, 宫伟兴, 冯天澍, 王健泽

  材料保护. 2023, 56(2): 170-174. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0048

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  为增强17-4PH 钢低压末级叶片的防水蚀性能，对17-4PH 叶片进汽边进行激光固溶处理。经过激光固溶处理的末级叶片在后续磁粉探伤过程中，往往会出现明显的磁痕现象。为此，利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等分析手段证明了在激光固溶区域边界处出现磁痕的原因为在边界出现的大量的奥氏体组织，降低了激光固溶边界处的磁导率，从而产生磁痕。利用XRD 测定激光固溶叶片的残余应力为压应力，三点弯曲疲劳试验证明通过激光固溶可将17-4PH 叶片的R＝0.1 疲劳极限由原750 MPa 提高至860 MPa。
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  高压开关静电接触面冷喷涂铜涂层的电性能分析

  许东杰, 李新刚, 李凯, 徐仲勋, 王红超, 李晓光, 司晓闯, 陈蕊

  材料保护. 2023, 56(2): 175-178. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0049

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  为验证高压开关静电接触面冷喷涂铜涂层替代银镀层的可行性，采用电子万能试验机对经过镀银、冷喷涂铜涂层2 种表面处理的试验样件施加一定压力，并通过微电阻测试仪对其接触电阻进行测量，分析不同表面处理对样件的接触电阻的影响，然后对经过2 种不同表面处理的导体在252 kV GIL 样机上进行了温升试验验证。试验结果表明:冷喷涂铜涂层电接触面的接触电阻较小，温升试验的温升值也比镀银电接触面的低，表明冷喷涂铜涂层可替代静电接触面镀银处理，降低高压开关的制造成本。
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  化学气相沉积制备碳化硅涂层的彩色现象原因浅析

  李江涛, 孙佳庆, 魏庆渤, 张东生, 马美霞

  材料保护. 2023, 56(2): 179-182. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0050

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  针对化学气相沉积(CVD)法制备碳化硅(SiC)涂层在工程应用中出现的彩色现象，采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X 射线衍射仪(XRD)等分析测试方法，研究了不同空气流量对CVD-SiC 涂层表面形貌和组织结构的影响。结果表明:空气中的O2参与反应生成SiO2相是涂层表面出现彩色现象的主要原因；涂层中SiO2含量及涂层厚度的不同使涂层表面呈现彩色时颜色各异；随着空气流量增大，涂层表面SEM 形貌由“砂砾状”演变为“菜花状”，最后呈现为“棒状”，导致涂层致密性下降。