材料保护

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朱荣涛, 张亮, 汪永宏, 陈世露, 季星红, 池汕, 许金亮, 郭春江, 段龙汉, 燕峰, 解志文

材料保护. 2024, 57(4): 1-10. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0072

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为探究NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层在高低温交替海洋环境中的腐蚀损伤和退化机理，通过设计高-低温氧化交替和高温氧化-酸性盐雾交替试验，对NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层腐蚀损伤开展研究。试验结果表明，经750℃高-低温交替氧化50次循环后，涂层在氧化试验中发生氧化侵蚀，但表面结构完整性并未受到破坏。试验结束后合金质量仅增加了3.87 mg/cm²,表明涂层有效抑制了氧气向内部发生扩散，避免了基体遭受氧化侵蚀。在50次高温氧化-酸性盐雾交替循环过程中，NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层发生了严重的腐蚀降解，试验结束后合金质量高达13.52 mg/cm²。氧化层结构因长期的盐雾侵蚀导致表面松动，萌生腐蚀孔洞甚至发生脱落。随着高温氧化-酸性盐雾交替循环次数的增加，引起涂层损伤的临界反应由氧化侵蚀转变为热腐蚀。混合盐共晶反应生成的氯气作为催化载体，加速了氧化产物的生长，证明NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层在高温氧化-酸性盐雾交替环境下的抗腐蚀性能较弱。

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化学气相沉积生长TaC涂层的高通量热力学分析

孙清云, 陈辉, 李士栋, 张翅腾飞

材料保护. 2024, 57(4): 11-19. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0073

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为指导半导体高温炉构件用高纯TaC涂层的生长调控，采用Thermo-calc软件开展TaC涂层生长过程的高通量热力学模拟计算，研究了沉积温度、压强和前驱体组分比对原料利用效率和TaC涂层纯度等指标的影响。模拟结果表明，在“TaCl₅+C₃H₆+H₂”体系中，X(Ta)∶X(C)(摩尔分数比)决定了产物的物相组成，X(H)∶X(C)决定了高纯TaC涂层的形成窗口。当X(Ta)∶X(C)<1时，可以获得高质量TaC涂层，涂层中的主要杂质为游离碳，可以通过提高气氛中氢气的浓度来消除涂层中的游离碳杂质。根据模拟分析结果，推荐的反应窗口为：X(Ta)∶X(C)为0.8～1.0且X(H)∶X(C)≥400,沉积温度为1 800～2 100 K,沉积压强为5 000～10 000 Pa,可获得高纯度(>99%)和高原料利用率(>99%)的TaC涂层。

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模拟海洋环境Ti₂AlNb合金高温腐蚀行为研究

陈伟, 张大路, 胡素影, 马北一, 陈永君, 解志文

材料保护. 2024, 57(4): 20-28. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0074

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通过设计高温氧化试验、高温热盐腐蚀试验、高温热盐-水汽协同腐蚀试验，系统开展模拟海洋环境Ti₂AlNb合金的高温腐蚀行为与机理研究。利用XRD、SEM和EDS等微尺度分析表征方法，全面解析Ti₂AlNb合金物相结构特征、微观腐蚀形貌及腐蚀产物成分。研究结果表明，经650℃氧化400 h后，Ti₂AlNb合金的氧化增重仅为0.507 mg/cm²,表面原位生成均匀致密的氧化层，其厚度约3μm。经650℃热盐腐蚀400 h后，Ti₂AlNb合金增重高达4.049 mg/cm²,表面氧化层呈棕黄色且厚度高达150μm。热盐试验过程中混合盐共晶反应产生的Cl₂作为催化载体加速合金腐蚀降解，其诱导形成的气态氯化物及腐蚀产物(如NaNbO₃和Na₂TiO₃)最终导致氧化层的严重开裂和剥落，使合金整体严重失效退化。经650℃热盐-水汽协同腐蚀400 h后，Ti₂AlNb合金的腐蚀损伤进一步加剧，水汽环境导致其表面氧化层腐蚀降解及HCl形成，而HCl内渗进一步加速了基体合金降解。此外，混合盐的内扩散及其共晶反应所产生的Cl₂会与水反应再次形成HCl,而HCl进一步加速Ti₂AlNb腐蚀降解进程，并导致大量疏松腐蚀产物堆积和脱落，即高温热盐-水汽强耦合效应严重威胁Ti₂AlNb合金的服役寿命。

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石墨烯层数对分散性和摩擦学性能的影响

张春风, 张晓军, 张伟, 赵壮, 樊小强

材料保护. 2024, 57(4): 29-38. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0075

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为了提高传动油基础油的摩擦学性能并探究石墨烯层数对其的影响，选用了不同层数的石墨烯纳米片和纳米石墨(NG)作为传动油基础油的润滑添加剂，使用UMT-3往复摩擦试验机测试了不同层数石墨烯以及纳米石墨传动油基础油的润滑特性。结果显示：不同层数的石墨烯在传动油基础油中的分散稳定性不同。其中，单层石墨烯由于其表面积大，层间作用力较弱，油分子可以充分填充石墨烯层间发生位阻效应，因而拥有最优异的分散稳定性。此外，不同层数的石墨烯以及NG作为传动油润滑添加剂都可以提高传动油基础油的润滑特性。其中，单层石墨烯(SGN)传动油展现出最佳的摩擦学性能，其磨损量与基础油相比减少了98%。另外，对石墨烯以及NG传动油润滑的磨损表面的Raman测试中检测出明显的石墨烯峰，说明石墨烯以及NG在摩擦区域的吸附形成了致密的摩擦膜从而降低了摩擦系数和磨损率。对SGN传动油的摩擦产物进行收集并观察，有力地揭示了其润滑机理。SGN优异的摩擦学性能主要归因于其优异的分散稳定性以及剪切作用下发生的结构有序化转变。

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联合添加微量Sc、Zr元素对B₄C/7075Al复合材料力学性能和腐蚀行为的影响

韩慧敏, 姜龙涛, 晁振龙, 韩秉卓, 王春雨

材料保护. 2024, 57(4): 36-46. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0076

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限制高强度B₄C/Al复合材料工程应用的关键为腐蚀问题，添加微量合金元素是提高其耐蚀性的有效措施。采用压力浸渗法制备了B₄C/7075和添加微量Sc、Zr元素的B₄C/7075-0.15Sc-0.35Zr复合材料，利用扫描电镜、透射电镜、弯曲性能测试、拉伸性能测试、中性盐雾试验和电化学测试对比研究了联合添加Sc和Zr元素对B₄C/7075Al复合材料的显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明：添加Sc和Zr元素后，复合材料的抗弯曲强度和抗拉强度升高，腐蚀速率降低，腐蚀电流密度(J_corr)下降，耐蚀性增强，这是因为添加Sc和Zr元素后，复合材料的晶界析出相细小且不连续分布，无析出带(PFZ)消失。

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Cr含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响

张学峰, 龙海洋, 贵永亮, 胡桂渊, 宋春燕, 蒋德华, 秦铁玉

材料保护. 2024, 57(4): 47-55. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0077

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为了探究Cr元素含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响，采用SEM、XRD等仪器对3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si系合金的显微组织、硬度及其腐蚀行为展开研究，系统分析了Cr含量变化对Fe-Cr-Si系合金材料的显微组织、硬度及耐蚀性能的影响。结果表明：3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si合金均由树枝晶和枝晶间基体组成。随着Cr含量的增加，枝晶间Fe₃Si相增多，Fe-Cr固溶体相生成。相比Fe8Cr10Si合金，Fe16Cr10Si合金的硬度降低16%。10%(质量分数)HCl溶液浸泡腐蚀试验结果表明，Cr含量较低的Fe8Cr10Si合金的腐蚀情况最为严重，出现较深的腐蚀坑，腐蚀坑中的片状硅化物未能有效地防止合金被侵蚀。固溶态Cr含量的升高是促使Fe-Cr-Si合金耐蚀性能提升的主要原因。

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风机叶片新型耐磨超疏水涂层的防覆冰性能研究

王宇辰, 高志强, 贾建文, 杜华云, 卫欢, 侯利锋, 卫英慧

材料保护. 2024, 57(4): 56-62. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0078

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风力发电机叶片在服役过程中经常会受到覆冰影响，超疏水材料由于其特殊的湿润性，在防冰领域具有较大的应用潜力。基于此，以风力发电机叶片为基底，在其表面旋涂由环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和改性的SiO₂等配制的无氟悬浮液，固化后制得耐磨防冰的超疏水试样。采用扫描电镜、红外光谱仪和接触角测量仪分别对超疏水涂层的微观形貌、成分组成和疏水性能进行研究。结果表明：超疏水涂层的接触角为166.65°,滚动角为2.5°。相比于无涂层风机叶片，涂层在-10℃和-15℃延长结冰时间40%左右，并且涂层结冰后冰层的粘结强度明显小于风机叶片的。涂层在800目砂纸上磨损10 m后接触角为150.5°。制备的耐磨超疏水涂层具有超疏水效果和良好的防冰性能。

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氟基自组装超疏水涂层防冰霜及液滴接触特性研究

杨京龙, 邱超

材料保护. 2024, 57(4): 63-69. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0079

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为了研究冷表面对超疏水涂层的防冰霜性能和液滴的撞击接触行为的影响，在碳纤维表面喷涂氟基自组装超疏水涂层，然后在半导体制冷台上对试样进行结霜、液滴结冰和液滴接触行为的可视化观测，分析超疏水涂层表面的结霜、液滴结冰以及液滴的撞击接触行为随时间的变化规律。结果表明：在-5℃下，与普通表面不同，超疏水表面的凝结液滴没有发生冻结。在-10、-15℃下，超疏水表面的抑霜效果明显优于普通表面，结霜时间分别延迟了34 s和22 s;在-5、-10、-15℃下，超疏水表面上液滴的延迟结冰时间分别是普通表面的16倍、10倍、9倍；在不同温度下，液滴在撞击低温超疏水表面后，最大铺展直径相同，在-5、-10℃下液滴部分反弹，25℃下液滴在超疏水表面反弹了11次。

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流动条件下X65钢在含氧体系下的腐蚀行为及腐蚀预测模型

张金龙, 江潘, 廖柯熹, 何国玺

材料保护. 2024, 57(4): 70-79. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0080

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X65钢注水海管介质含有溶解氧，导致管道内发生严重腐蚀。针对该问题，基于现场注水海管基础数据，考虑流速、温度、溶解氧浓度和Cl^-浓度对X65钢腐蚀行为的影响，设计9组正交试验，采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行失重测试和腐蚀产物表征；结合多元线性回归法，建立腐蚀预测模型。结果表明：4种影响因素对腐蚀速率的影响程度由大到小排序为：溶解氧浓度>温度>流速>Cl^-浓度，溶解氧浓度是腐蚀主控因素；随着流速、温度、溶解氧浓度和Cl^-浓度的增大，腐蚀速率增大；腐蚀产物表征结果表明，腐蚀产物主要为Fe₃O₄和Fe₂O₃;考虑上述4个因素的影响，基于7组均匀腐蚀速率值，建立腐蚀预测模型；采用剩余2组均匀腐蚀速率值对腐蚀预测模型进行验证，误差最大为8.9%,表明该腐蚀速率预测模型的准确性较高。

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含氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性研究

李天雷, 李科, 施岱艳, 冯敏, 杨志文, 陈迎锋, 王修云, 林元华, 于子峰

材料保护. 2024, 57(4): 80-89. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0081

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为了探究管线钢焊接接头在氢气环境下断裂力学性能的变化，采用缺口拉伸原位充氢方法对X80钢母材、焊缝和热影响区进行12 MPa总压，0.36 MPa氢分压下的氢脆敏感性研究，采用高压慢应变速率拉伸试验机进行缺口拉伸测试，采用高压断裂韧性试验机和高压腐蚀疲劳试验机对X80钢分别进行断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验。结合断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验对X80钢的裂纹扩展行为进行研究。结果表明：在相同条件下，相比母材和热影响区，焊缝位置的断面收缩率明显下降，表现出较高的氢脆敏感性；与常温常压空气中的原始数据相比，在0.36 MPa氢分压环境中焊缝位置的裂纹尖端张开位移(CTOD)值变化较小，断裂表面未出现二次裂纹；与在空气环境中相比，X80钢焊缝在0.36 MPa氢分压环境中的疲劳裂纹扩展速率增加了1个数量级，说明氢气能够增大材料的疲劳裂纹扩展速率，但根据实际管道压力波动情况，在0.36 MPa氢分压条件下X80钢的氢脆敏感性较小。

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饱和NaCl溶液中铝合金的腐蚀特性及腐蚀预测模型研究

殷至豪, 孙哲诚, 马正茁, 梁川, 李乾永, 徐炎华, 刘志英

材料保护. 2024, 57(4): 90-105. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0082

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为探究饱和NaCl溶液环境下铝合金材料的腐蚀行为，筛选适用于此恶劣环境的材料，基于废盐精制回溶设备的实际工况，选取了2024、3003、5052、6061和7075 5种常见型号的铝合金材料，在饱和NaCl溶液中，于70,80,90,100,110℃下分别进行短期和长期的腐蚀试验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段分析了其腐蚀形貌以及腐蚀产物。结果表明：6061铝合金无论在短期还是长期腐蚀中都表现出了优异的耐腐蚀性能，铝合金材料的腐蚀产物以Al₂O₃及Al(OH)₃为主，腐蚀类型包括局部的点蚀和剥蚀。模拟预测发现，GM(1,1)模型可以很好地反映铝合金腐蚀过程的变化规律，并可以通过计算得到不同时间的腐蚀程度，达到风险预测的效果。

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NaCl浓度对X80管线钢母材和焊缝区电化学腐蚀行为的研究

张颖, 杨育智, 余柳丝, 王怡佳

材料保护. 2024, 57(4): 106-113. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0083

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随着我国海洋油气资源的不断开发，管道焊接接头的腐蚀问题已成为海洋运行管线失效和安全的主要因素之一。为给海洋管道的腐蚀防护与材料选择提供更为精确的理论依据和实际指导，采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法，研究了X80管线钢焊接接头的母材区和焊缝区在不同NaCl溶液浓度(1.5%、3.5%、5.5%,质量分数)中的电化学腐蚀行为。结果表明：在不同NaCl浓度的溶液中，母材区和焊缝区的极化曲线都具有明显的阳极溶解特征，没有钝化现象；随着NaCl浓度的增加，2个区域的开路电位和自腐蚀电位负移，极化电阻先减小后增大，自腐蚀电流密度先增大后减小；母材区的热力学稳定性和耐腐蚀性始终优于焊缝区的。

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基于超疏水、超亲水自清洁涂层的研究及其多功能应用

王建刚, 武锐, 张欣, 王铁旭

材料保护. 2024, 57(4): 114-120. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0084

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固体材料因其表面积聚的灰尘、污垢、油脂等污染物而受到污染，进而导致材料的失效和故障等问题。通过涂覆超亲水、超疏水的特殊润湿性自清洁涂层是解决这些问题的有效方法。从固体表面润湿性理论出发，阐述了理论润湿模型、润湿性参数以及润滑行为；介绍了超疏水性、超亲水性自清洁功能的工作原理。同时，介绍了国内外关于超疏水、超亲水自清洁涂层的相关制备方法及其优缺点，以及涂层在光伏发电、防冰防霜、金属防腐领域的多功能应用。最后指出，存在对涂层稳定性、抗脱落性等综合性能的评估不足，缺乏对适用环境因素的考量等问题，并对其研究前景进行了展望。

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改性聚氨酯在海洋防污涂料中的研究进展

高子涵, 郑恒, 张萌, 刘俊, 张甜

材料保护. 2024, 57(4): 121-130. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0085

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由于海洋生物污损对人类造成的危害日益严重，海洋防污成为海洋资源开发中亟待解决的问题，为此，人们探索了许多防污对策。其中，涂覆防污涂料是最经济有效、也是目前应用最广泛的方式。鉴于传统海洋防污涂料对生态环境造成的巨大危害，聚焦绿色、高效、环保型海洋防污涂料，总结了改性聚氨酯在海洋防污方面的发展现况及研究进展。聚氨酯涂料分为溶剂型和水性，2种聚氨酯涂料都具有耐溶剂性等良好特性，水性聚氨酯涂料更加绿色环保，溶剂型聚氨酯涂料具有良好的耐水性，二者都可作为基体树脂用于海洋防污领域，从而减少海洋结构表面的生物污损。通过对聚氨酯涂料进行改性，可以进一步提高其防污性能。对改性聚氨酯在海洋防污涂料中的应用进行了综述，分析了现存问题和改进方案，以期为海洋防污涂料的研发提供参考和建议。

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碳点作为环保型碳钢缓蚀剂的研究进展

曹淑云, 李永威

材料保护. 2024, 57(4): 131-139. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0086

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在碳钢的酸洗工艺过程中，常需添加适量的酸洗缓蚀剂以防止钢表面造成过酸洗现象及消除酸洗过程中可能产生的氢脆问题。碳点作为一种对环境友好、廉价易得、化学稳定性好、具有潜在高缓蚀性能的“绿色”纳米材料，在腐蚀防护领域具有良好的应用前景。综述了国内外近年来碳点对于碳钢在酸性介质中在金属腐蚀防护领域的研究进展，对其缓蚀机理进行了探讨，对在腐蚀防护研究中存在的问题进行了简单阐述，并展望了碳点在防腐领域的发展趋势。

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真空冷喷涂BaTiO₃颗粒加速过程研究

邓碧欣, 孙澄川, 卢静, 吴应东, 路腾, 张咪娜

材料保护. 2024, 57(4): 140-148. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0087

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以BaTiO₃陶瓷颗粒为例，模拟了在不同真空冷喷涂工艺参数下的加速过程，探讨了工艺参数对颗粒速度的影响，并通过粒子成像测速装置进行验证，最后采用真空冷喷涂制备了BaTiO₃陶瓷涂层并测试涂层性能。模拟结果表明：颗粒速度随着气体压力和气体预热温度的增大而增大；在相同气体压力和预热温度下，颗粒粒径越小受弓形激波的影响越大；多颗粒的加速规律与单颗粒相似。粒子成像测速结果表明在0.2 MPa、300 K或373 K条件下，BaTiO₃颗粒速度与模拟结果分别相差约10.2%和8.1%。在该工艺参数下，采用真空冷喷涂制备得到2～3μm连续且致密的BaTiO₃涂层，结合力大小为8 N。研究结果表明，数值模拟结合粒子成像测速得到的工艺参数及其影响规律是可靠的，可用于指导柔性陶瓷薄膜的制备。

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利用机械臂制备的微弧氧化陶瓷涂层的相关性能研究

王静, 胥光申, 贾恩东, 王泽臻, 赵紫悦, 陆海林

材料保护. 2024, 57(4): 149-155. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0088

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为解决目前微弧氧化(MAO)体系在实际应用中所面临的问题，例如对大尺寸工件表面的难以处理和对工件局部区域进行MAO的精确调控存在挑战，利用机械臂设计了移动式MAO系统，对1060铝合金表面进行MAO处理成功制备了陶瓷涂层，并通过扫描电镜、X射线衍射、摩擦磨损试验和电化学腐蚀试验等手段，对涂层的微观结构、成分、耐磨性和耐腐蚀性进行了分析。结果表明，基于机械臂辅助的移动式MAO技术能够成功在铝合金表面制备陶瓷涂层，并有效提高了铝合金的耐磨性和耐腐蚀性。这项研究为基于机械臂的移动式MAO技术在铝合金表面制备高性能陶瓷涂层方面提供了重要的理论依据和试验基础。

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EAA-NMP-H₂O膨润体系中EAA体积分数对PC-ABS膨润效果的影响

回凯宏, 赵文霞, 刘欣, 李鑫巍, 赵伟, 宋一凡, 李东萍, 闫亚妮, 朱倩, 陈怀军, 回凯宁

材料保护. 2024, 57(4): 156-162. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0089

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为了考察膨润体系中乙酰乙酸乙酯(EAA)浓度和膨润时间对聚碳酸酯-聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC-ABS)膨润效果的影响，通过EAA-氮甲基吡咯烷酮(NMP)-水体系对PC-ABS基板进行膨润处理，然后在70℃下，以H₂SO₄-MnO₂-H₂O体系为微蚀体系，对PC-ABS基板微蚀20 min。结果表明，当膨润体系中EAA体积分数为50%,膨润温度为55℃时，膨润5 min后PC-ABS可以获得合适的膨润度。通过此条件膨润及微蚀处理后的PC-ABS基板表面形成了分布均匀且致密的孔洞，基板表面与水的接触角减小，基板表面的亲水性增强，后续化学镀铜层与PC-ABS基板间的粘接强度达到4.03 N/cm,获得了理想的膨润和微蚀效果。

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印刷线路板环保型退膜液的设计开发及性能研究

李立清, 章礼旭, 薛茹萍, 欧阳少波, 林刘鹏, 张本汉, 许永章

材料保护. 2024, 57(4): 163-168. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0090

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为了提高印刷线路板退膜液的环保性，通过试验研究确定了以无机碱为主体的环保型退膜液配方：无机碱NaOH 0.5 mol/L,碎膜剂二乙二醇单丁醚10 mL/L,表面活性剂醇类R 5 mL/L,护锡剂柠檬酸钾1 g/L,其余为纯水。该退膜液无色透明，状态稳定，在温度50℃的条件下进行退膜，退膜时间在50～70 s以内，膜碎大小为5～10 mm,锡厚变量均值低于0.5μm,氨氮值为4.632 mg/L。将该退膜液与同产线产品进行对比，发现两者退膜性能极为接近，而环保型退膜液具有更低的氨氮值和化学需氧量(COD)值，在满足生产需求的同时也能有很好的环保性，从而降低了退膜废液的处理成本。

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钢铁企业中水管道的腐蚀行为与缓蚀防护研究

刘煜成, 吴畏, 杜在会, 李仞, 阮敏, 何芳, 鄢晓忠

材料保护. 2024, 57(4): 169-178. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0091

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针对湖南某钢铁企业中水输送管道的腐蚀问题，采集典型的中水水源点的水样进行水质检测。通过挂片试验、微生物培养计数、电化学测试、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等系统地研究了中水输送管道的腐蚀行为，以及羟基乙叉二磷酸(HEDP)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚天冬氨酸(PASP)的缓蚀作用。结果表明：生物脱酚废水、高炉排水、五米板方向总排水和三水站排水对中水水质影响较大。中水管道表面的钝化膜在水中Cl^-和SO₄^2-的作用下被破坏，铁细菌和硫酸盐还原菌促进腐蚀并生成Fe(OH)₃和FeS。投加HEDP、PBTCA缓蚀剂后，腐蚀层厚度减小，腐蚀速率低于国家标准，而加入PASP后挂片表面的腐蚀产物为疏松多孔的菱铁矿，阻抗低频区表现为Warburg阻抗特征，缓蚀率仅为3.9%。

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石化加氢装置典型腐蚀与防护

陈文武

材料保护. 2024, 57(4): 179-186. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0092

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通过典型腐蚀案例和腐蚀介质分布分析，总结了石化加氢装置的腐蚀规律，主要腐蚀类型有：反应流出物系统NH₄Cl结晶及垢下腐蚀、NH₄HS冲刷腐蚀、HCl露点腐蚀、循环氢脱硫塔和汽提塔湿H₂S腐蚀等。明确了加氢装置各类典型腐蚀机理的关键影响因素，并针对性地从设备及管线选材、操作优化和腐蚀监检测等方面提出了腐蚀防护措施，对降低设备、管线腐蚀风险，保证加氢装置长周期安全运行具有很好的指导意义。

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超高温下22Cr钢在HCl/HAc溶液中的腐蚀行为研究

高科超, 尚锁贵, 刘平礼, 高强勇, 杜娟, 马金鑫

材料保护. 2024, 57(4): 187-193. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0093

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酸化是油气开采有效且常规的措施，但酸液会对油气管柱产生严重腐蚀，尤其是在高温储层。为了降低酸液对油气管柱的腐蚀，高温井通常选择有机酸与盐酸复配进行酸化。为了更有效地降低酸化对油气管柱的腐蚀，通过电化学试验和失重试验研究了22Cr钢在多种酸性溶液中的高温(200℃)腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同体系中钢试样的表面腐蚀形貌，采用X射线能谱仪(EDS)分析腐蚀前后试样表面元素组分及元素分布，采用X射线衍射仪(XRD)分析试样表面的腐蚀产物成分。结果表明，22Cr钢在不同浓度的乙酸溶液中都有良好的耐腐蚀性，但乙酸溶液中增加Cl^-的浓度会加速22Cr钢腐蚀；22Cr钢在低浓度HCl溶液中会产生严重腐蚀；低浓度HCl和低浓度乙酸组成的复合酸液体系会对22Cr钢腐蚀产生协同作用，加速22Cr钢腐蚀；在200℃下，缓蚀剂QASE和缓蚀增效剂Sb₂O₃组成的复合缓蚀剂能够有效抑制22Cr钢在盐酸和乙酸复合酸液中的腐蚀。

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新型水基高分子焊锡球表面处理剂及其性能研究

王同举, 林子彭, 张文倩, 雷永平, 吴宇庭, 刘亚浩, 冷启顺

材料保护. 2024, 57(4): 194-200. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0094

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为解决焊锡球在长期存放与运输过程中易被氧化的问题，以Sn3.0Ag0.5Cu焊锡球为研究对象，研制出一种新型水基高分子焊锡球表面处理剂，此种表面处理剂是由苯并三氮唑和聚乙烯醇4000作为成膜剂，使用抗坏血酸作为抗氧化剂，并添加少量碱性配位剂与表面活性剂制成。表面处理剂处理后对焊锡球进行抗氧化性测试、剪切强度测试、空洞测试以及包覆情况测试与Raman光谱表征，结果表明：经此种表面处理剂处理后的焊锡球焊点剪切强度提高48%;焊锡球焊点空洞率低于4%,符合业内要求(低于15%)。上述结果说明此种表面处理剂处理过后的焊锡球会在表面形成一层致密的抗氧化薄膜，能提高焊球的抗氧化性能。

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2024年, 第57卷, 第4期　刊出日期：2024-04-15

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