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基于磷酸盐化学转化的超疏水抗菌涂层的制备与性能研究
1
作者 夏先朝 聂敬敬 +7 位作者 孙京丽 姚文德 蔡微波 武丽丽 邹文兵 袁勇 张利嵩 王晓雪 《表面技术》 北大核心 2025年第6期115-124,共10页
目的 利用植酸(PA)交联壳聚糖(CS)并通过超疏水改性来提升磷酸盐化学转化膜层的抗菌和防护性能,并研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响,方法 将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,在镁合金基体上制备了具有超疏水和抗... 目的 利用植酸(PA)交联壳聚糖(CS)并通过超疏水改性来提升磷酸盐化学转化膜层的抗菌和防护性能,并研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响,方法 将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,在镁合金基体上制备了具有超疏水和抗菌效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究膜层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果 SEM结果显示,通过优化PA的浓度可以使膜层更加均匀致密。接触角测试结果表明,该转化膜的接触角高达153.2°,呈超疏水性。电化学测试结果显示,相比于裸镁合金,该转化膜的自腐蚀电流密度下降了1个数量级,低频阻抗模值提高了2个数量级,展现出了卓越的耐蚀性能。结论 该膜层展现出了优异的抗菌性能和良好的自清洁性能,能够为基体提供优越的腐蚀防护效果。 展开更多
关键词 镁合金 耐蚀性 抗菌涂层 化学转化 超疏水涂层
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聚二甲基硅氧烷掺杂涂料的光热转化及超疏水防/除冰特征
2
作者 王慧萍 李亮 +4 位作者 毛航 廖喜林 李傲雪 李淑静 刘让同 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第2期16-26,共11页
光热超疏水涂料在航空航天、电力、交通、建筑等各个领域具有广泛的应用前景,为解决涂料的光热转化、防/除冰效率和使用寿命等问题,选用聚二甲基硅氧烷掺杂碳基光热转换材料多壁碳纳米管(MWCNTs)与二氧化硅纳米粒子、半导体材料Ti2O3制... 光热超疏水涂料在航空航天、电力、交通、建筑等各个领域具有广泛的应用前景,为解决涂料的光热转化、防/除冰效率和使用寿命等问题,选用聚二甲基硅氧烷掺杂碳基光热转换材料多壁碳纳米管(MWCNTs)与二氧化硅纳米粒子、半导体材料Ti2O3制备光热超疏防/除冰涂料,分别涂覆于玻璃板、环氧树脂板、聚乙烯(PE)膜、铜板等四种基材表面。研究结果表明,涂料应用于玻璃板上时,其表面接触角可高达157.10°,除冰时间可由未涂覆前的870 s缩短至280 s;涂料涂覆于PE膜基材表现出俱佳的光热转化与超疏水性,其表面接触角最高可达154.67°,在MWCNTs质量分数为60%时光热转化温度最高达62.2℃,除冰时间可由涂覆涂料前的1020 s缩短至270 s,具备良好的超疏防/除冰效果;涂料应用于环氧树脂板上时,其表面接触角可高达156.55°,除冰时间可由涂覆涂料前的900 s缩短至300 s;此外,涂料涂覆于铜板表面时接触角可高达157.71°,表面覆冰可在160 s内快速融化。涂料于四种基材表面时均表现出优异的耐磨损与老化性能。研究结果为光热超疏防/除冰应用提供一种新策略。 展开更多
关键词 光热转换 超疏水 防/除冰 涂料 老化
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超疏水煤矸石光热涂层的制备及防覆冰性能
3
作者 张卓昱 吴君 +4 位作者 张佳欣 赵世豪 崔敏祺 宋浩杰 李永 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第9期141-149,共9页
通过十二胺(DDA)与多巴胺(DA)的迈克尔加成反应原位修饰煤矸石,制备了超疏水煤矸石光热涂层.该涂层具有优异的防冰和除冰性能,为煤矸石废弃物的改性和资源化利用提供了新方案.结果表明,煤矸石与聚多巴胺的光热协同效应使得涂层表面温度... 通过十二胺(DDA)与多巴胺(DA)的迈克尔加成反应原位修饰煤矸石,制备了超疏水煤矸石光热涂层.该涂层具有优异的防冰和除冰性能,为煤矸石废弃物的改性和资源化利用提供了新方案.结果表明,煤矸石与聚多巴胺的光热协同效应使得涂层表面温度能够达到90.2℃(太阳光照强度为1.0 kW/m^(2)).同时,由于多级结构和低表面能烷基长链的协同作用,涂层表面的水接触角高达(157±0.8)°,滚动角低至(3.2±0.3)°.在−15℃的低温环境中,涂层表面水滴冻结延迟时间是无涂层材料的38.3倍.此外,由于涂层具有光热转换特性,涂层表面的覆冰在1.0 kW/m^(2)的太阳光照强度下仅需80 s即可快速融化,证明其具有优异的被动防冰和主动除冰特性.重要的是,涂层还具有优异的自清洁性能、机械稳定性和化学稳定性.该多功能光热涂层在煤矸石高值化利用和工程材料绿色防护方面具有重要应用前景. 展开更多
关键词 煤矸石改性 光热转换 超疏水涂层 防覆冰
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6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析
4
作者 穆松林 郭加林 +2 位作者 欧云才 杜军 樊雨欣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期65-74,共10页
目的提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH_(4)HF_(2)、KMnO_(4)、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐... 目的提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH_(4)HF_(2)、KMnO_(4)、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH_(4)HF_(2)为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na8.0g/L,单宁酸1.0g/L,Na_(2)WO_(4)6.0g/L,H_(2)ZrF_(6)4.0g/L,NH_(4)HF_(2)3.0g/L,pH6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝合金的16.22µA/cm^(2)下降为转化处理后的0.87µA/cm^(2)。EDS能谱分析结果表明,膜层主要由Al、C、F、O、Na、Zr和W元素组成。XRD结果显示,膜层中含有Na_(3)AlF_(6)晶体。XPS分析结果表明,膜层中还含有Al_(2)O_(3)、AlF_(3)、WO_(3)、ZrF_(4)以及金属有机络合物。结论采用中性转化处理工艺,可以在6063铝合金表面制备有色均匀、耐蚀性良好的转化膜,膜层主要由Al的难溶化合物组成。 展开更多
关键词 铝合金 中性 无铬转化膜 性能分析 耐蚀性 成膜过程
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镁合金超疏水磷酸盐化学转化涂层的制备与耐蚀性能 被引量：3
5
作者 夏先朝 聂敬敬 +6 位作者 李逸 蔡微波 孙京丽 袁勇 张利嵩 王晓雪 董泽华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期116-128,共13页
目的研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化涂层耐蚀性的影响,利用PA和Ce3+的螯合作用及低表面能物质的修饰提升涂层的防护性能。方法将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,对传统的磷酸盐化学转化膜进行后处理改性,在镁合金基体上制备... 目的研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化涂层耐蚀性的影响,利用PA和Ce3+的螯合作用及低表面能物质的修饰提升涂层的防护性能。方法将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,对传统的磷酸盐化学转化膜进行后处理改性,在镁合金基体上制备了具有超疏水效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究改性后涂层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果SEM结果显示,经过后处理改性后,磷酸盐化学转化膜(PCC)表面的缺陷被有效封堵,膜层致密性显著提高。接触角测试结果表明,改性后膜层的静态水接触角高达156.5°,滚动角低至5°,呈现出优异的超疏水性能。电化学测试结果显示,后处理改性后的超疏水膜层的防护性能显著提高;相较于PCC膜层,超疏水膜层的腐蚀电流密度降低了1个数量级,低频阻抗模值则提高了1个数量级,并且经过12 d浸泡后其低频阻抗模值仍然高于104Ω·cm^(2)。中性盐雾测试结果表明,改性后涂层的耐盐雾性能大幅提升,耐盐雾超过100h。结论该涂层展现出了优异的憎水性能和良好的自清洁性能,能够为基体提供高效且持久的腐蚀防护。 展开更多
关键词 镁合金 耐蚀性 表面防护 化学转化 超疏水涂层
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AZ31B镁合金钒/硅烷复合转化膜的制备与表征 被引量：7
6
作者 董丽惠 王华 李琳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期34-45,共12页
目的改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能... 目的改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性。结果确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构。交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×10^(5)Ω·cm^(2),电荷转移电阻为1.076×10^(5)Ω·cm^(2)。极化曲线测试结果表明,复合膜的腐蚀电位为-1.4570V,腐蚀电流密度为1.4980×10^(-7)A·cm^(-2),腐蚀电流密度相较于基体降低约2个数量级,对镁合金的保护效率达到99.6%。复合转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中长期浸泡10d未发生明显腐蚀,全浸实验浸泡14d腐蚀速率为0.0580 g/(m^(2)·h),未处理的镁合金腐蚀速率则为0.5186 g/(m^(2)·h)。结论钒/BTESPT复合膜能进一步提高钒酸盐转化膜对AZ31B镁合金的保护性能。 展开更多
关键词 镁合金 表面处理 化学转化膜 钒酸盐 硅烷 耐蚀性
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镁合金表面化学转化涂层研究进展 被引量：3
7
作者 肖雯心 王叶 +4 位作者 马凯 代朝能 裴三略 王丹芊 王敬丰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期188-199,共12页
作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景... 作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景下提供足够的保护是镁及镁合金的重要研究课题。通过表面处理技术在基体上制备保护涂层是提高镁及镁合金耐蚀性的有效方法。现有的表面处理技术有很多种,如气相沉积技术、阳极氧化、电镀和化学镀、激光束改性技术、离子注入、化学转化技术等。其中化学转化技术具有成本低、制备简单、处理效率高等优点且不需要复杂昂贵的设备,对样品几何形状也没有限制。本文基于近年来国内外化学转化涂层的发展,综述了镁合金在生物医用、电子器件以及建筑工程领域化学转化涂层的研究现状,并对不同领域化学转化涂层的发展进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 耐蚀性 表面处理 化学转化涂层
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铝合金表面锆钛硅烷复合转化膜的研究 被引量：1
8
作者 屠栖桐 李家勋 +1 位作者 李勇 李立新 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第4期859-867,共9页
为了提高铝合金表面耐腐蚀性能,本文通过六氟锆酸、六氟钛酸、偏钒酸钠、单宁酸组成的转化浴在铝表面制备了TVMC转化膜,并在此基础上,进一步研究了复合硅烷转化膜材BTSEPT(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)/GPTMS(3-[2,3-环氧丙氧]丙... 为了提高铝合金表面耐腐蚀性能,本文通过六氟锆酸、六氟钛酸、偏钒酸钠、单宁酸组成的转化浴在铝表面制备了TVMC转化膜,并在此基础上,进一步研究了复合硅烷转化膜材BTSEPT(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)/GPTMS(3-[2,3-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷)对涂层性能的改善。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)观察转化膜的微观形貌和分析转化膜的结构组成,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)评价转化膜的耐腐蚀性能。结果表明,制备的TVMC/BG复合转化膜均匀完整,改善了TVMC涂层表面的裂纹与不平整情况,复合膜主要由C、O、Si、S、V元素组成且在表面分布均匀,膜层主要由Si-O-Si以及Si-O-C的交联结构组成,对基材的保护性能良好,使自腐蚀电位降低130 mV,腐蚀电流密度为1.092×10^(-8)A·cm^(-2),相对于基材降低约4个数量级。结果表明BTSEPT/GPTMS硅烷的复合膜层成功附着在TVMC涂层表面,进一步提高了对A5052铝合金的保护性能。 展开更多
关键词 铝合金 表面处理 化学转化膜 复合硅烷涂层 耐腐蚀性
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钢结构表面光电阴极保护材料及其光阳极最新研究进展 被引量：1
9
作者 石廷阅 杨晓红 +6 位作者 程馨 刘聪 刘佳朋 郭子宽 张彬超 宗倩颖 肖凤娟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期27-39,共13页
钢结构的腐蚀带来了巨大的经济损失和安全隐患。光电阴极保护是利用材料转换光辐射产生光电子,光生电子通过外接电路转移到金属表面并富集,使金属发生阴极极化,从而抑制腐蚀的技术,也是一种真正节能、环保的腐蚀防护技术。光电阴极保护... 钢结构的腐蚀带来了巨大的经济损失和安全隐患。光电阴极保护是利用材料转换光辐射产生光电子,光生电子通过外接电路转移到金属表面并富集,使金属发生阴极极化,从而抑制腐蚀的技术,也是一种真正节能、环保的腐蚀防护技术。光电阴极保护材料存在可见光利用率低、光电转换效率不足、光阳极稳定性不良、很少与有机涂层联用等问题,这些问题成为制约光电阴极保护材料发展的突出问题。总结了近年来国内外改善光电阴极保护材料及其光阳极性能的最新策略和方法,重点评述了通过离子掺杂重构、敏化与共敏化、异质结工程和聚合物涂层联用等方式提升TiO_(2)、ZnO、g-C_(3)N_(4)、BiVO4和聚合物基纳米材料光电转化效率的发展成果,评述了研究成果的贡献和影响,对钢结构的光生阴极保护可行性进行了论证,提出了材料防腐研究与应用中存在的问题、挑战和发展趋势,可为国内外半导体材料在光生阴极保护中的实际应用提供有价值的理论和技术参考。 展开更多
关键词 光电转换效率 阴极保护 光阳极 掺杂重构 异质结工程 防腐涂层
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杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响
10
作者 辛延琛 王友彬 +3 位作者 陈志文 冯济强 高峰 汤宏群 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期46-57,共12页
目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜... 目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果锆钛转化膜主要由冰晶石Na3AlF6、氧化物(如TiO_(2)、ZrO_(2)、Al_(2)O_(3))和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10^(4)Ω·cm^(2)不断减小到2.49×10^(3)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4μA,腐蚀电位从-0.485 V降低到-0.890 V,耐腐蚀性能逐渐降低。在锆钛转换膜的SECM微区腐蚀演变过程中,膜层自修复行为会降低膜层的被腐蚀倾向,但富集在表面的镓会抑制自修复膜层的形成,导致基体被严重腐蚀。结论铝中的杂质镓能够直接影响锆钛膜的完整性,降低对铝基体的保护,导致了铝基体局部腐蚀溶解的发生。 展开更多
关键词 杂质镓 锆钛转化膜 局部腐蚀 扫描电化学显微镜 微区电化学
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石墨烯基自修复防腐涂层的研究进展 被引量：5
11
作者 王冰 单晓晖 +4 位作者 杨秀 金少强 季洋阳 禹杨华 朱元张 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期23-29,共7页
与常规的自修复防腐涂层相比,石墨烯基自修复防腐涂层具备较优异的自修复效率及防腐性能,这归因于石墨烯基材料突出的能量转换能力、阻隔效应及物理特性等。文中详细讨论了石墨烯在自修复涂层中的作用以及石墨烯基自修复涂层的研究、应... 与常规的自修复防腐涂层相比,石墨烯基自修复防腐涂层具备较优异的自修复效率及防腐性能,这归因于石墨烯基材料突出的能量转换能力、阻隔效应及物理特性等。文中详细讨论了石墨烯在自修复涂层中的作用以及石墨烯基自修复涂层的研究、应用现状。介绍了本征型和外援型2种自修复机制;介绍了石墨烯衍生物在本征型自修复材料中主要发挥促进能量转换的作用,在外援型自修复材料中主要作为携带各种修复剂的介质;结合石墨烯衍生物自身特性探究了其对涂料力学性能及阻隔作用的影响;并探究了石墨烯基自修复防腐涂层的实际应用问题以及未来进展方向,指出单一修复机制的涂层仍然存在许多局限性,具有多重修复机制及多功能化的石墨烯基自修复涂层将是未来的发展趋势,实际应用前应结合应用环境开展实地验证。 展开更多
关键词 石墨烯 石墨烯衍生物 自修复涂层 能量转换 阻隔效应
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光热转换纳米容器的制备及其对环氧涂层自修复性能的影响
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作者 张文佼 谢雨桐 +2 位作者 田庆 弓斌 董玉华 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期9-16,共8页
以金属有机框架NH_(2)-UiO-66为基础,采用“一锅法”负载缓蚀剂BTA与光热材料TiN,合成后再包覆一层与环氧树脂有较好相容性的聚多巴胺,合成了一种具有光热转换性能的纳米容器PDA@(NH_(2)-UiO-66@BTA/TiN),以达到提高光热性能、阻止缓蚀... 以金属有机框架NH_(2)-UiO-66为基础,采用“一锅法”负载缓蚀剂BTA与光热材料TiN,合成后再包覆一层与环氧树脂有较好相容性的聚多巴胺,合成了一种具有光热转换性能的纳米容器PDA@(NH_(2)-UiO-66@BTA/TiN),以达到提高光热性能、阻止缓蚀剂不必要释放的作用。对所得的纳米容器进行形貌表征以及缓蚀剂缓释效果测试,而后将其添加在环氧涂层中进行自修复以及电化学腐蚀测试。结果表明:复合材料具有八面体结构,粒径均匀,聚多巴胺包覆在纳米容器外层后,PDA@NH_(2)-UiO-66@BTA/TiN外壳变厚,外层的聚多巴胺和内层的光热材料TiN能够有效提高纳米容器光热性能,在光照下能够促进缓蚀剂的释放,同时在无光照情况下能够一定程度上阻止内部缓蚀剂的释放。PDA@(NH_(2)-UiO-66@BTA/TiN)作为填料加入环氧树脂后可提高涂层的自修复性能和防腐性能,划痕处的自修复效率达到98.62%,且涂层在光照进行自修复后仍具有较好的防护能力,在3.5%Na Cl溶液中浸泡20 d后阻抗模值依然维持在10~7Ω·cm^(2)以上,且金属基本表面基本没有腐蚀产物。将制备的PDA@(NH_(2)-UiO-66@BTA/TiN)纳米容器添加至环氧涂层中,可显著提升涂层的自修复性和防腐性。 展开更多
关键词 NH2-UiO-66 环氧涂层 光热转换 自修复涂层 电化学腐蚀测试
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基于蛾眼仿生结构的钙钛矿太阳电池表界面光学调控 被引量：2
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作者 沈向前 韩非 +2 位作者 蒋斯涵 江舟 周华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期85-90,共6页
采用时域有限差分法(FDTD)和严格耦合波分析(RCWA),系统研究蛾眼仿生结构对钙钛矿太阳电池表面和界面的光学调控特性,同时通过等效介质理论(EMT)分析其中的增强机制。结果表明,蛾眼结构的引入可有效打破材料之间的界面限制,使折射率从... 采用时域有限差分法(FDTD)和严格耦合波分析(RCWA),系统研究蛾眼仿生结构对钙钛矿太阳电池表面和界面的光学调控特性,同时通过等效介质理论(EMT)分析其中的增强机制。结果表明,蛾眼结构的引入可有效打破材料之间的界面限制,使折射率从突变转向梯度渐变,光波可几乎不受阻碍的穿过两种材料的交界面。经过优化调控,表面和界面的光学损失分别从3.52%和3.30%降到0.08%和0.06%,钙钛矿太阳电池的光电响应性能明显增强,转换效率相比平面电池提升14.93%。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 抗反射结构 能量转换效率 时域有限差分方法
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5056铝箔表面新型三价铬转化膜的形成过程及影响因素
14
作者 左浩越 李铭昊 +3 位作者 闫江蓉 魏翔 唐琴 麻彦龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期75-84,共10页
目的提高5056铝箔的耐腐蚀性能,探究新型三价铬转化膜的形成过程和主要影响因素。方法在自主研发的新型三价铬转化液中对5056铝箔进行表面处理,通过改变镀膜时间、镀液pH、镀液温度来调控转化膜的结构和性能;通过重铬酸钾点滴测试、电... 目的提高5056铝箔的耐腐蚀性能,探究新型三价铬转化膜的形成过程和主要影响因素。方法在自主研发的新型三价铬转化液中对5056铝箔进行表面处理,通过改变镀膜时间、镀液pH、镀液温度来调控转化膜的结构和性能;通过重铬酸钾点滴测试、电化学测试、接触角测试、中性盐雾试验,对新型转化膜的耐腐蚀性能和表面特性进行表征;采用超薄切片辅助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱对膜层的结构和成分进行分析。结果在优化工艺条件下,可在5056铝箔表面获得一层厚度约为80nm、具有较强疏水特性的化学转化膜,其主要成分为TiO_(2)、ZrO_(2)、Al2O_(3)、Cr(OH)_(3);经过三价铬转化膜处理后,在中性盐雾试验进行1632h后未观察到5056铝箔试样出现明显腐蚀迹象,也未发现三价铬向六价铬的转变。结论采用新型三价铬镀膜处理可以大幅提高5056铝箔在含NaCl环境中的耐腐蚀性能,随着镀膜时间的延长,合金表面先后经历转化膜的形核、稳定生长、开裂起皮、再生长与开裂起皮动态平衡等4个阶段,当转化膜稳定生长并完全覆盖合金表面时,其耐腐蚀性能最好。 展开更多
关键词 铝合金 铝箔 三价铬转化膜 耐腐蚀性能
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转锈缓蚀低表面处理涂料制备及性能 被引量：1
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作者 许吉 白久航 +3 位作者 凌志远 朱能杰 严威威 蓝席建 《中国表面工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期440-449,共10页
海洋环境金属构筑物表面易腐蚀、维护成本高以及保养困难,而普通低表面处理涂料功能单一,无法长效防腐,且缓蚀剂与水性涂料配方体系难以兼容。引入适量咪唑啉缓蚀剂与过量的自交联环氧发生预固化反应,提升涂层交联密度的同时具备缓蚀钝... 海洋环境金属构筑物表面易腐蚀、维护成本高以及保养困难,而普通低表面处理涂料功能单一,无法长效防腐,且缓蚀剂与水性涂料配方体系难以兼容。引入适量咪唑啉缓蚀剂与过量的自交联环氧发生预固化反应,提升涂层交联密度的同时具备缓蚀钝化功能,加上乙二胺四乙酸(EDTA)与金属底材的络合作用,制得一种具有高效强渗透、转锈和缓蚀功能的水性涂层材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对转锈缓蚀低表面处理涂料的转锈性能和缓蚀机制进行初步探索。结果表明,金属基材表面的锈蚀产物在转锈剂和缓蚀剂的双重作用下快速形成稳定的“沉淀型”转化膜和钝化膜。拉曼和XRD显示,锈转化率达到72.4%,转锈膜和钝化膜的协同保护使涂层具有长效防腐性能,3.5%NaCl盐水浸泡试验168 h后附着力衰减值仅为3.3%,耐中性盐雾500h仍具有良好的防腐效果。新型低表面处理转锈缓蚀涂料施工便捷、可有效降低金属构筑物表面处理等级,同时减少涂层打磨带来的环境污染,提高施工效率,降低海洋环境下船舶和海洋平台等的运维成本,对于难以彻底表面处理的海洋环境金属材料的长寿命服役需求有着优异的工程应用前景。 展开更多
关键词 涂料 防腐 转锈剂 缓蚀剂 表面处理
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提高日粮中藻粉添加量对新产牛乳中DHA含量和转化效率的影响
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作者 金文华 巴根纳 +7 位作者 陈冲 杜盛宏 何剑 高瑞雄 谭伟 王鹏杰 王典 朱银华 《中国奶牛》 2024年第6期8-12,共5页
本试验旨在通过提高日粮中包被藻粉添加量,探究头胎新产和经产新产奶牛的牛奶中二十二碳六烯酸(DHA)含量和转化效率随时间变化的规律。试验结果表明,当藻粉添加量从165g/(头·d)提高到400g/(头·d)时,经产新产牛的牛奶DHA含量由... 本试验旨在通过提高日粮中包被藻粉添加量,探究头胎新产和经产新产奶牛的牛奶中二十二碳六烯酸(DHA)含量和转化效率随时间变化的规律。试验结果表明,当藻粉添加量从165g/(头·d)提高到400g/(头·d)时,经产新产牛的牛奶DHA含量由5.15mg/100mL升高至10mg/100mL,DHA转化效率则基本保持不变,稳定在9.5%左右;头胎新产牛的牛奶DHA含量由7.76mg/100mL升高至9mg/100mL,而DHA转化效率随藻粉饲喂量增加下降明显,从15.9%降低至9.0%。由此可知,在产犊高峰期间增加经产新产牛藻粉饲喂量可作为一种避免全群牛奶DHA含量降低的手段。而对于头胎新产牛来说,增加藻粉饲喂量对牛奶DHA含量的提升作用有限,且严重降低DHA转化效率,造成原料浪费。因此,建议将头胎新产和经产新产奶牛分开管理,采用不同的藻粉饲喂量,以降低成本。 展开更多
关键词 DHA 转化效率 包被藻粉 头胎新产牛 经产新产牛
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AZ91D镁合金表面铈转化膜及环氧/氟碳涂层附着性研究 被引量：12
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作者 李文钊 王波 +2 位作者 郭毅 鲁彦玲 杜仕国 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期63-66,共4页
利用化学浸泡法在AZ91D镁合金表面制备铈盐转化膜,优化了铈盐转化处理工艺,研究了铈盐转化膜的微观形貌、组织结构及耐蚀性能。在转化膜表面分别涂覆环氧树脂和氟碳树脂涂层,测试了两种复合涂层的力学性能。结果表明:铈盐转化膜由双层... 利用化学浸泡法在AZ91D镁合金表面制备铈盐转化膜,优化了铈盐转化处理工艺,研究了铈盐转化膜的微观形貌、组织结构及耐蚀性能。在转化膜表面分别涂覆环氧树脂和氟碳树脂涂层,测试了两种复合涂层的力学性能。结果表明:铈盐转化膜由双层膜组成,在优化的工艺条件下进行转化处理能够提高镁合金的耐腐蚀能力;铈盐转化膜对环氧树脂的适应性要优于氟碳树脂。 展开更多
关键词 镁合金 铈盐转化膜 涂层 耐蚀性 附着力
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镁合金表面化学转化膜的研究进展 被引量：47
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作者 曾荣昌 兰自栋 +2 位作者 陈君 莫鲜花 韩恩厚 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期397-404,共8页
综述镁合金化学转化膜:铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜等处理方法的工艺特点。讨论磷酸盐转化膜的成膜原理及工艺,分析这些化学转化工艺存在的不足,并展望镁合金化学转化膜... 综述镁合金化学转化膜:铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜等处理方法的工艺特点。讨论磷酸盐转化膜的成膜原理及工艺,分析这些化学转化工艺存在的不足,并展望镁合金化学转化膜的研究前景。 展开更多
关键词 镁合金 化学转化膜 磷酸盐 锡酸盐 稀土 腐蚀
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铝合金表面无铬化学转化膜的制备及其性能 被引量：29
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作者 陈东初 李文芳 +3 位作者 龚伟慧 吴桂香 黄铭深 梁奕清 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1839-1845,共7页
采用正交实验优化铝合金稀土转化处理液的配方,采用点滴腐蚀法、极化曲线、交流阻抗研究铝合金表面稀土转化膜的耐腐蚀性能,利用硬度计、SEM、EDS研究转化膜的表面硬度、形貌与组成。结果表明:处理液中添加成膜促进剂可提高转化膜的生... 采用正交实验优化铝合金稀土转化处理液的配方,采用点滴腐蚀法、极化曲线、交流阻抗研究铝合金表面稀土转化膜的耐腐蚀性能,利用硬度计、SEM、EDS研究转化膜的表面硬度、形貌与组成。结果表明:处理液中添加成膜促进剂可提高转化膜的生长速度,并且添加铵盐、氯化物后转化膜的铈含量从5.93%改变为4.15%和9.27%;还发现添加成膜促进剂铵盐、氯化物后转化膜耐腐蚀性提高为原来的2.6和5.6倍,其中后者的耐点滴腐蚀能力优于传统铬酸盐转化膜,并且还可将铝合金表面的显微硬度从HV68.8增大至HV389和HV450。 展开更多
关键词 铝合金 转化膜 无铬 稀土
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镁合金表面化学转化膜研究进展 被引量：19
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作者 金和喜 王日初 +3 位作者 彭超群 冯艳 石凯 陈彬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2049-2059,共11页
总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钼酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面... 总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钼酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。 展开更多
关键词 镁合金 化学转化膜 腐蚀防护 磷酸盐
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