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室温无水乙醇中Ce(Ⅲ)的电化学性质及Ce-Ni-B合金膜的制备
1
作者 陆军 王建朝 +2 位作者 王书海 赵美峰 黄严 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期4-7,共4页
为了进一步了解非水体系中稀土元素Ce的电化学性质及稀土合金膜的电沉积制备情况,通过循环伏安法、单电位阶跃计时电流法、塔菲尔极化曲线法研究了无水乙醇中Ce(III)在Cu电极上室温下的电化学性质,通过恒电位电沉积法在Cu片上制备了Ce-N... 为了进一步了解非水体系中稀土元素Ce的电化学性质及稀土合金膜的电沉积制备情况,通过循环伏安法、单电位阶跃计时电流法、塔菲尔极化曲线法研究了无水乙醇中Ce(III)在Cu电极上室温下的电化学性质,通过恒电位电沉积法在Cu片上制备了Ce-Ni-B合金膜。结果表明:Ce(III)在Cu电极上的电化学反应是一步不可逆的反应,此过程受扩散控制;Ce(III)在Cu电极上是按三维模式在扩散控制下连续成核的;恒电位电沉积的Ce-Ni-B合金膜具有黑色的金属光泽,且表面均匀、致密、附着力好,Ce的质量分数为2.63%,Ni的质量分数为75.26%。 展开更多
关键词 CE 电化学性质 室温 无水乙醇 成核机理 ce-ni-b合金膜
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复合硅烷膜及双层硅烷膜对Mg-Gd-Y稀土镁合金耐蚀性的影响
2
作者 谢陈凯 金建港 +1 位作者 张立军 林才渊 《上海航天(中英文)》 2025年第1期102-109,共8页
针对镁合金耐蚀性方面的劣势,基于Mg-Gd-Y稀土镁合金的存储期及工序间腐蚀问题,利用硅烷化表面处理技术以提高镁合金耐蚀性。在传统单一硅烷膜的基础上,开发了多种硅烷复合而成的复合硅烷膜和双层硅烷膜,对其膜层结构做出了解释,并用电... 针对镁合金耐蚀性方面的劣势,基于Mg-Gd-Y稀土镁合金的存储期及工序间腐蚀问题,利用硅烷化表面处理技术以提高镁合金耐蚀性。在传统单一硅烷膜的基础上,开发了多种硅烷复合而成的复合硅烷膜和双层硅烷膜,对其膜层结构做出了解释,并用电化学试验和浸泡试验进行耐蚀性试验验证。结果表明:复合及双层硅烷膜相较于单一硅烷膜,其自腐蚀电流密度降低了一个数量级,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中腐蚀时间由24 h提升到了168 h。 展开更多
关键词 硅烷化 稀土镁合金 耐蚀性 复合膜 表面处理
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膜层厚度对6061铝合金黑色微弧氧化陶瓷膜层结构与性能的影响
3
作者 沈文宁 王钰雯 +3 位作者 李庚 葛延峰 胡鸣旸 汤玉斐 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第2期28-34,共7页
为了明确膜层厚度对铝合金黑色微弧氧化陶瓷膜层的黑度、耐蚀性和硬度的影响规律,促进其实际应用,在硅酸盐-钒酸盐复合溶液体系中对6061铝合金进行微弧氧化处理,通过控制微弧氧化时间获得具有不同膜层厚度的铝合金黑色陶瓷膜层。利用测... 为了明确膜层厚度对铝合金黑色微弧氧化陶瓷膜层的黑度、耐蚀性和硬度的影响规律,促进其实际应用,在硅酸盐-钒酸盐复合溶液体系中对6061铝合金进行微弧氧化处理,通过控制微弧氧化时间获得具有不同膜层厚度的铝合金黑色陶瓷膜层。利用测厚仪、粗糙度测量仪、SEM和EDS对黑色陶瓷膜层的表面结构、膜层成分和粗糙度等进行表征,并借助色差仪、维氏硬度计和电化学工作站等研究了膜层厚度对陶瓷膜层的黑度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明:膜层厚度对黑色陶瓷膜层的表面形貌、粗糙度、显色特性、硬度和耐蚀性有较大影响。随着微弧氧化时间延长,膜层厚度增加,膜层表面更为粗糙,表层放电微孔数量减少,放电微孔孔径增大;当膜厚达到30.786μm时,陶瓷膜层的放电微孔显著增大,孔径达到10μm。随着膜层厚度增加,陶瓷膜层的黑度增加,显微硬度提高,但耐蚀性先增强后降低。当膜层厚度为20.781μm时,陶瓷膜层的黑度和硬度较高,耐蚀性最好,其在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度为1.093×10^(-6) A/cm^(2)。 展开更多
关键词 6061 铝合金 黑色陶瓷膜层 膜层厚度 耐蚀性 微弧氧化
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锆合金氧化膜及基体中氧的扩散 被引量：1
4
作者 张君松 吴军 +2 位作者 廖京京 韦天国 龙冲生 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期175-180,共6页
锆合金氧化膜及基体中氧的扩散系数是锆合金腐蚀动力学中的重要参数,目前文献报道的氧在锆及氧化膜中的扩散系数数值差异较大。本文通过真空退火试验,得到不同温度下氧化膜中氧浓度分布,计算了氧在锆合金基体中的扩散系数;通过氧化膜的... 锆合金氧化膜及基体中氧的扩散系数是锆合金腐蚀动力学中的重要参数,目前文献报道的氧在锆及氧化膜中的扩散系数数值差异较大。本文通过真空退火试验,得到不同温度下氧化膜中氧浓度分布,计算了氧在锆合金基体中的扩散系数;通过氧化膜的等效扩散模型,由腐蚀转折前的腐蚀增重曲线,估算锆合金氧化膜中氧的扩散系数,得到Zr-Sn-Nb合金基体中氧的扩散系数随温度的变化规律为D_(Zr)(cm^(2)/s)=0.18exp(-180 000/RT);通过转折前的腐蚀增重曲线,估算得到氧化膜中氧的扩散系数随温度的变化规律为D_(ox)(cm^(2)/s)=3×10^(-7)exp(-101 550/RT)。 展开更多
关键词 锆合金 锆基体 氧化膜 扩散系数
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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
5
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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磷化电流密度对A286合金电化学磷化膜组织结构和结合强度的影响
6
作者 胡勇 周昊 +3 位作者 杜孟飞 曾宇乔 张旭海 方峰 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第2期128-133,147,共7页
A286合金表面易钝化,通过传统化学磷化方法在其表面难以沉积磷化膜,而电化学磷化可避免钝化膜对磷化反应的抑制作用。因此,研究磷化电流密度对磷化膜组织结构和性能的影响规律很有必要。通过电化学磷化首次在A286合金表面形成了致密、... A286合金表面易钝化,通过传统化学磷化方法在其表面难以沉积磷化膜,而电化学磷化可避免钝化膜对磷化反应的抑制作用。因此,研究磷化电流密度对磷化膜组织结构和性能的影响规律很有必要。通过电化学磷化首次在A286合金表面形成了致密、高膜基结合力的磷化膜。利用电化学工作站对不同电流密度下磷化过程中电位-时间(ϕ-t)曲线进行测绘,研究电化学磷化膜生长过程的特点;使用扫描电子显微镜(SEM)观察磷化膜的显微组织形貌;使用能谱仪(EDS)分析磷化膜中不同区域的化学成分;使用X射线衍射仪(XRD)研究磷化膜的物相结构;使用划痕仪测定磷化膜与基体的结合力。结果显示:A286合金电化学磷化膜的沉积模式为逐层生长-堆叠的形式。低电流密度下,磷化膜为单一的Hopeite相,组织结构粗大、疏松,膜基结合力约为6 N。随着磷化电流密度的增加,磷化膜逐渐转变为Zn+Hopeite复相,组织结构细化、致密,膜基结合力提高。当阴极电流密度为160 mA/cm^(2)时,膜基结合力高于60 N。综合可知,磷化电流密度的增加有利于电化学磷化膜的致密化,有利于膜基结合力和耐磨性的提高。 展开更多
关键词 电化学磷化膜 电流密度 A286 合金 组织结构 膜基结合力
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ZnO纳米颗粒掺杂对镍钛合金表面微弧氧化膜层形貌及性能的影响
7
作者 李红梅 孟建兵 +4 位作者 于浩洋 董小娟 周海安 战胜杰 唐友泉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期185-191,共7页
针对镍钛合金在体内复杂生理环境的作用下受到腐蚀而释放大量镍离子的问题,向以NaAlO_(2)、C_(10)H_(14)N_(2)Na_(2)O_(8)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为主要成分的电解液中添加ZnO纳米颗粒,通过微弧氧化技术在镍钛合金表面制备耐腐... 针对镍钛合金在体内复杂生理环境的作用下受到腐蚀而释放大量镍离子的问题,向以NaAlO_(2)、C_(10)H_(14)N_(2)Na_(2)O_(8)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为主要成分的电解液中添加ZnO纳米颗粒,通过微弧氧化技术在镍钛合金表面制备耐腐蚀陶瓷氧化膜层。采用帕累托法则和正态分布曲线分析ZnO纳米颗粒对氧化膜层孔隙率和孔隙尺寸的作用,通过SEM、EDS、电化学工作站以及水滴接触角来研究颗粒掺杂对氧化膜层微观形貌、化学组分、耐腐蚀性及润湿性能的影响。结果表明:颗粒掺杂后的氧化膜层更加平整致密,孔隙率下降65.3%,孔径平均值从0.518μm降至0.321μm;随着ZnO纳米颗粒的加入,复合膜层的O、Al、Zn含量增加,Ni含量下降,阻抗模值上升,动电位极化曲线明显地向右上方偏移,自腐蚀电位上升32.4%,而电流密度下降一个数量级。 展开更多
关键词 镍钛合金 微弧氧化 ZnO颗粒掺杂 膜层形貌 耐蚀性能
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金属/高熵合金纳米多层膜的制备、微观结构及力学性能研究进展
8
作者 高瑞泽 王亚强 +3 位作者 张金钰 吴凯 刘刚 孙军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期12-23,11,共13页
通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要。相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性... 通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要。相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性,且其综合性能可通过结合新组元或界面调控得到进一步提高,因此该类材料受到了广泛关注。新颖的成分设计理念使得高熵合金具有独特的四大效应,即高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和性能鸡尾酒效应,进而呈现出良好的综合性能。因此,在传统的双金属纳米多层膜结构材料中引入高熵合金组元,形成金属/高熵合金纳米多层膜,有望突破传统金属纳米多层膜的性能局限,极大地提高多层膜结构材料的力学性能。从功能基元序构的视角,围绕近几年金属/高熵合金纳米多层膜的相关研究,首先介绍了其制备方法和工艺原理,针对功能基元微观结构特征,从晶粒形貌、界面结构、组元成分等方面进行了阐释,在此基础上论述了其力学行为以及相应的内在机制,并提出了调控金属/高熵合金纳米多层膜力学性能的优化策略,最后对金属/高熵合金纳米多层膜的未来研究方向和面临的挑战进行展望。 展开更多
关键词 金属纳米多层膜 高熵合金 微观组织结构 力学性能 硬度 摩擦性能
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螯合剂辅助法制备镁合金表面Mg-Al LDHs膜及其耐蚀性
9
作者 王乘风 杜小青 +2 位作者 陈东初 魏红阳 王梅丰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期166-175,共10页
为了降低反应能耗,利用螯合剂辅助法,通过在硝酸铝(Al(NO_(3))_(3))溶液内分别添加乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)、柠檬酸钠(SC)和酒石酸钾钠(PST)三种螯合剂制备转化液,然后将镁合金样品直接浸泡在三种转化液中,于60℃,pH值为12.0下反应9... 为了降低反应能耗,利用螯合剂辅助法,通过在硝酸铝(Al(NO_(3))_(3))溶液内分别添加乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)、柠檬酸钠(SC)和酒石酸钾钠(PST)三种螯合剂制备转化液,然后将镁合金样品直接浸泡在三种转化液中,于60℃,pH值为12.0下反应9 h,即可在镁合金表面制得不同螯合剂掺杂的Mg-Al层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)膜。通过SEM,XRD,FT-IR等分析各LDHs膜的微观形貌、物相组成和耐蚀性。结果表明:螯合剂辅助法可以在常压、60℃环境下于镁合金表面成功制得具有典型层状结构的LDHs膜;并且所得的三种Mg-Al LDHs膜均能有效提高镁合金的耐蚀性。然后通过对比研究三种不同LDHs膜层的结构性能发现:添加PST制备得到的Mg-AlPST LDHs膜致密度最高、厚度最大,可达1.4μm。三种膜层对镁合金耐蚀性的提高效果依次为:Mg-Al-PST LDHs>Mg-Al-SC LDHs>Mg-Al-EDTA LDHs;其中覆盖Mg-Al-PST LDHs膜的镁合金相比空白镁合金,其腐蚀电流密度下降约两个数量级,腐蚀总电阻上升约一个数量级。基于对所得LDHs膜的结构、性能分析可知螯合剂辅助法可在较低能耗条件下,在镁合金表面原位制备耐蚀性较好的Mg-Al LDHs膜的原因可能是:螯合剂中的羧基可加速Al^(3+)在镁基底的沉积,并促进Al^(3+)对Mg(OH)_(2)中部分Mg^(2+)的取代而形成LDHs。 展开更多
关键词 镁合金 LDHs膜 原位制备 螯合剂 耐蚀性
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化学气相沉积Cr/DLC薄膜对Mg-Gd-Y合金耐蚀性能的改善
10
作者 何明格 刘文博 +5 位作者 杨柳青 贺秋云 张明友 袁艺绮 杨川琴 何博 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第10期126-133,共8页
Mg-Gd-Y合金作为一种优秀工程材料在石油天然气勘探开发中具有广泛应用。为了改善其在井下工作服役时的耐蚀性能,研究了以Cr为过渡层的类金刚石薄膜(DLC)对Mg-Gd-Y合金耐蚀性能的影响。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了以C... Mg-Gd-Y合金作为一种优秀工程材料在石油天然气勘探开发中具有广泛应用。为了改善其在井下工作服役时的耐蚀性能,研究了以Cr为过渡层的类金刚石薄膜(DLC)对Mg-Gd-Y合金耐蚀性能的影响。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了以Cr元素为过渡层的类金刚石薄膜,采用拉曼光谱分析DLC膜层的碳结构类型,采用3.5%(质量分数)NaCl盐雾腐蚀试验、电化学极化测试及接触角测试评价了试样的耐蚀性能,采用SEM分析了试样腐蚀前后的表面形貌及断面形貌。结果表明:由拉曼光谱检测数据计算得出,Cr/DLC薄膜的I_D/I_G值为0.64,说明膜层中sp~3杂化键所占比例较多,且组织致密,因此Cr/DLC薄膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀倾向和腐蚀速率降低。Cr/DLC薄膜有效提高了镁合金基体的耐蚀能力。 展开更多
关键词 镁合金 Cr/DLC膜层 耐蚀性能 PECVD
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AZ31镁合金基Cu-MOF-SA超疏水膜的制备及其耐腐蚀性能研究 被引量：4
11
作者 王世颖 康丰 +2 位作者 吴敏娴 陈艳丽 陈智栋 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第1期148-155,211,共9页
腐蚀是影响镁及其合金大规模应用的关键技术难题之一,因可有效隔离金属基底与腐蚀介质的直接接触,从而降低腐蚀速率,制备超疏水表面成为提高镁合金耐蚀性的有效途径。通过一步电沉积方法,在AZ31镁合金基底上成功制备了铜-金属有机骨架-... 腐蚀是影响镁及其合金大规模应用的关键技术难题之一,因可有效隔离金属基底与腐蚀介质的直接接触,从而降低腐蚀速率,制备超疏水表面成为提高镁合金耐蚀性的有效途径。通过一步电沉积方法,在AZ31镁合金基底上成功制备了铜-金属有机骨架-硬脂酸(Cu-MOF-SA)超疏水膜,并对超疏水膜的耐腐蚀性、化学稳定性和耐热性进行了综合研究。结果表明,表面的水接触角可达158°,超疏水膜覆盖的试样在3.5%NaCl溶液中表现出良好的耐腐蚀性能,相比AZ31镁合金基底,其腐蚀电位正移了0.24 V,腐蚀电流密度降低了1个数量级。在pH值为1~14的溶液中浸润24 h后,超疏水膜的水接触角仍可达135°以上,浸泡在pH=1的溶液24 h的超疏水膜的腐蚀电位比AZ31镁合金基底高0.21 V。在20~90℃空气中保温24 h后,超疏水膜的水接触角仍保持在154°以上,80℃下保温24 h后其腐蚀电位比AZ31镁合金基底的高0.22 V,腐蚀电流密度比AZ31镁合金基底的小1个数量级。结果表明,本研究制备的Cu-MOF-SA疏水膜具有良好的超疏水性和耐腐蚀性。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 一步电沉积法 Cu-MOF-SA超疏水膜 耐腐蚀性能 化学稳定性 耐热性
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高熵合金腐蚀行为研究进展
12
作者 马艺 杜晓懿 +4 位作者 王明亮 曹志强 王同敏 李廷举 卢一平 《中国材料进展》 北大核心 2025年第1期49-60,123,共13页
高熵合金独特的成分设计和多组元间协同作用,赋予了其许多特殊的物理、化学和力学性能,如在多种腐蚀介质中展现出优于传统合金的耐腐蚀性,在现代工业和高技术领域展现出巨大的应用潜力。从高熵合金成分、制备方法和热机械处理工艺对其... 高熵合金独特的成分设计和多组元间协同作用,赋予了其许多特殊的物理、化学和力学性能,如在多种腐蚀介质中展现出优于传统合金的耐腐蚀性,在现代工业和高技术领域展现出巨大的应用潜力。从高熵合金成分、制备方法和热机械处理工艺对其晶粒尺寸、元素分布、相结构、晶体缺陷的影响出发,阐明了在多种腐蚀介质中高熵合金表面钝化膜组成成分、形成过程和稳定性的差异化原因,进一步对腐蚀发生的具体形式、腐蚀产物和腐蚀机理进行梳理,准确评估了高熵合金的腐蚀性能。最后,对突破传统合金的应用限制,解决极端服役环境下的“卡脖子”难题,开发高强塑耐腐蚀高熵合金,推进高熵合金新材料工业化应用过程中面临的挑战进行了总结与展望。 展开更多
关键词 高熵合金 成分设计 耐蚀性 钝化膜 腐蚀机理
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冷却介质温度对Ti65合金冷却曲线及显微组织的影响
13
作者 董晓琳 李文渊 +5 位作者 谭海兵 刘建荣 刘巧沐 陈玉龙 王磊 王清江 《材料工程》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页
高温热处理后冷却速率对Ti65合金组织性能影响显著。本工作系统研究了冷却介质温度对Ti65合金高温热处理后冷却曲线及显微组织的影响规律。结果表明,在油和空气两种冷却介质条件下,介质温度变化对冷却速率曲线的影响规律相反:室温条件下... 高温热处理后冷却速率对Ti65合金组织性能影响显著。本工作系统研究了冷却介质温度对Ti65合金高温热处理后冷却曲线及显微组织的影响规律。结果表明,在油和空气两种冷却介质条件下,介质温度变化对冷却速率曲线的影响规律相反:室温条件下,油淬最大冷却速率为73.2℃/s,而空冷条件下的最大冷却速率仅为11.2℃/s;随着温度升高,油淬冷却速率曲线右移,最大冷却速率和最低膜沸腾温度提高;室温至60℃范围内,油淬的冷却速率曲线包含蒸气膜、沸腾和对流三个阶段;油温升至80℃时,油淬冷却速率曲线的蒸气膜阶段消失;随油温升高,显微组织呈现α+β两相组织向马氏体组织转变的趋势。与之相反的是,随温度升高,空冷的冷却速率曲线左移,最大冷却速率减小,沸腾阶段最大冷却速率对应的温度升高;相比于不同温度油淬,不同温度空冷条件下的显微组织为典型的双态组织且未见明显差异。油温对冷却曲线的影响主要归因于油黏度/流动性的变化,而空气温度对冷却曲线的影响主要归因于空气的密度和温度梯度等多个复杂因素。 展开更多
关键词 Ti65钛合金 介质温度 冷却曲线 显微组织 最低膜沸腾温度
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Ta含量对ZrTiNbAl系合金钝化膜形成机制和耐腐蚀性的影响
14
作者 李淑雯 张洋 +2 位作者 马亚玺 戴鹏飞 张中武 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期117-128,共12页
采用动电位极化、电化学阻抗技术、Mott-Schottky分析和恒电位极化研究(40-x)Zr-30Ti-20Nb-10Al-x Ta(x=0,2,4,原子分数/%,下同,简称Tax合金)高熵合金在0.3 mol/L LiOH溶液中的钝化膜形成机制和耐腐蚀性。结果表明:Ta的适量(2%)加入可... 采用动电位极化、电化学阻抗技术、Mott-Schottky分析和恒电位极化研究(40-x)Zr-30Ti-20Nb-10Al-x Ta(x=0,2,4,原子分数/%,下同,简称Tax合金)高熵合金在0.3 mol/L LiOH溶液中的钝化膜形成机制和耐腐蚀性。结果表明:Ta的适量(2%)加入可形成致密氧化膜从而提高合金体系的耐腐蚀性,Ta的过量添加(4%)造成氧空位浓度升高,耐腐蚀性下降。Ta_(2)合金的腐蚀电流密度为49.66 nA/cm^(2),小于Ta0,Ta4合金的腐蚀电流密度(201.40,70.16 nA/cm^(2))。Ta_(2)合金钝化膜内的氧空位点缺陷浓度为9.79×10^(18)cm^(-3),小于Ta0,Ta4合金的氧空位点缺陷浓度(2.13×10^(19),2.05×10^(19)cm^(-3)),具有最致密的钝化膜结构。合金的钝化膜是由ZrO_(2),Nb_(2)O_(5),TiO_(2),Al2O_(3),Ta_(2)O_(5)组成的稳定n型钝化膜。其中,Ta_(2)合金的氧化膜内ZrO_(2),Nb_(2)O_(5),TiO_(2)氧化物含量最高,延缓了原生氧化膜的溶解速度,保护基体不被继续溶解,具有最佳的耐腐蚀性。 展开更多
关键词 高熵合金 显微结构 腐蚀 钝化膜
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含Al耐热合金高温氧化行为研究现状
15
作者 姚通睿 王曼 席晓丽 《材料导报》 北大核心 2025年第6期232-241,共10页
耐热合金因其优异的抗氧化性能在高温领域具有重要的应用,其中镍基和铁基耐热合金的应用更为广泛。随着“双碳”战略目标的提出,航空航天及能源技术不断发展使耐热合金的服役环境更加苛刻,这对耐热合金服役性能提出了更大挑战,因此亟需... 耐热合金因其优异的抗氧化性能在高温领域具有重要的应用,其中镍基和铁基耐热合金的应用更为广泛。随着“双碳”战略目标的提出,航空航天及能源技术不断发展使耐热合金的服役环境更加苛刻,这对耐热合金服役性能提出了更大挑战,因此亟需开发具有更优异高温抗氧化性能的新型耐热合金。合金化元素Al所形成的Al_(2)O_(3)膜具有较低生长速率、较高致密性及优异的热稳定性,因此含Al耐热合金成为近年来的研究热点。本文通过系统梳理相关研究成果,比较了3种抗氧化元素所形成保护性氧化膜的优劣,回顾了含Al耐热合金的发展历程,归纳了影响含Al镍基和铁基合金氧化行为的关键因素,总结分析了其高温氧化的微观机制并归纳了共性规律。最后,对含Al耐热合金现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 含Al耐热合金 高温抗氧化 保护性氧化膜 成分设计 显微组织
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建筑用铝合金型材表面喷涂膜的性能研究
16
作者 胡淑芬 肖能齐 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期80-84,共5页
建筑用的铝合金型材常直接暴露于外部环境,需承受风沙冲击、温度变化及自然环境中的酸雨等,这导致其表面涂层易被腐蚀,甚至失效。喷涂有机聚合物膜可解决该问题,但其耐腐蚀性、结合强度是关键。以聚氨酯为有机聚合物原料,用高温喷涂设... 建筑用的铝合金型材常直接暴露于外部环境,需承受风沙冲击、温度变化及自然环境中的酸雨等,这导致其表面涂层易被腐蚀,甚至失效。喷涂有机聚合物膜可解决该问题,但其耐腐蚀性、结合强度是关键。以聚氨酯为有机聚合物原料,用高温喷涂设备将预处理后的聚氨酯原料涂敷在铝合金型材表面,测试该薄膜在不同喷涂压力、温度下与铝合金之间的结合强度,以及在酸性和碱性环境中的耐腐蚀性,分析喷涂膜性能。结果表明:喷涂压力为0.75 MPa,喷涂温度为20~30℃时,薄膜和铝合金型材间的结合强度最好。同时,该薄膜耐低浓度酸性和碱性腐蚀,可较好防护铝合金型材表面。 展开更多
关键词 建筑用铝合金型材 聚氨酯 高温喷涂膜 耐腐蚀
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浸泡时间对B10铜镍合金钼酸盐转化膜性能的影响
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作者 吴念初 李月 王蕤 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第2期55-62,共8页
B10铜镍合金具有优异的耐蚀性能和力学性能,因此被广泛应用于海洋工程。但是,由于其服役环境复杂,B10铜镍合金易发生腐蚀而导致泄漏,造成不可挽回的损失。制备了B10铜镍合金表面防腐转化膜,以提高合金表面的耐蚀性能;进行了电化学阻抗... B10铜镍合金具有优异的耐蚀性能和力学性能,因此被广泛应用于海洋工程。但是,由于其服役环境复杂,B10铜镍合金易发生腐蚀而导致泄漏,造成不可挽回的损失。制备了B10铜镍合金表面防腐转化膜,以提高合金表面的耐蚀性能;进行了电化学阻抗、塔菲尔极化曲线(Tafel极化曲线)、扫描电镜与能谱分析,并通过X射线光电子谱(XPS)观察了转化膜的表面覆盖腐蚀产物。结果表明,当B10铜镍合金试样在含钼酸盐的溶液中浸泡120 min时,溶液转移电阻(R_(ct))和膜电阻(R_(p))达到峰值,且缓蚀率高达92.5%;转化膜中含有Cu和Ni的氧化物以及氢氧化物,Mo以+4价和+6价氧化物的形式存在于转化膜中。 展开更多
关键词 B10铜镍合金 氧化膜 钼酸盐 腐蚀
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2198铝锂合金稀土铈化学转化膜的制备及耐蚀性研究
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作者 柳绍鑫 王赫男 +1 位作者 马雪菲 冯长杰 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第10期134-143,共10页
2198铝锂合金具有较高的比强度及比刚度,在航空航天领域有广泛应用,但其局部腐蚀敏感性较高,需进行适当的表面处理以提高其耐蚀性能。通过化学浸泡法将2198铝锂合金放入0.02 mol/L CeCl_(3)+0.029 mol/L H_(2)O_(2)水溶液中分别处理20、... 2198铝锂合金具有较高的比强度及比刚度,在航空航天领域有广泛应用,但其局部腐蚀敏感性较高,需进行适当的表面处理以提高其耐蚀性能。通过化学浸泡法将2198铝锂合金放入0.02 mol/L CeCl_(3)+0.029 mol/L H_(2)O_(2)水溶液中分别处理20、60 min,在其表面获得了稀土化学转化膜。使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了稀土化学转化膜的形貌和成分;用X射线光电子能谱(XPS)分析了转化膜的元素价态;通过测试动电位极化曲线、电化学阻抗能谱(EIS)和Mott-Schottky(M-S)曲线研究了稀土化学转化膜在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为及耐蚀机制。结果表明:2198铝锂合金稀土化学转化膜由Ce^(4+)和Ce^(3+)的氢氧化物和氧化物、Al^(3+)的氧化物和少量的单质Cu组成,各元素在表面均匀分布;稀土化学转化膜由表面到内部氢氧化物含量减少,氧化物含量增加。处理20 min和60 min获得的稀土化学转化膜的厚度约为0.81μm和1.50μm。在0.1 mol/L NaCl溶液中,稀土化学转化处理能够抑制2198铝锂合金的阴极吸氧过程,降低合金的自腐蚀电流密度,提高合金的耐蚀性;在2198铝锂合金表面制备稀土化学转化膜能使合金的耐蚀性能提高;且与处理20 min的试样相比,处理60 min获得的稀土化学转化膜的耐蚀性较高。同时,稀土化学转化处理改变了合金的腐蚀机制,使与Cl~-吸附相关的感抗弧消失,这是由于具有n型半导体特征的稀土化学转化膜中的载流子密度降低,载流子密度呈现正电荷,不利于Cl~-的吸附。 展开更多
关键词 2198铝锂合金 氯化铈 稀土化学转化膜 耐蚀性
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Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜对TC4钛合金力学性能的影响
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作者 张东波 林松盛 +2 位作者 蔡伟通 苏一凡 林凯生 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第7期14-22,共9页
为了提高钛合金基体的表面抗冲蚀性能,并研究Cr基多层膜对钛合金基体的疲劳力学性能的影响,采用真空阴极电弧沉积技术在TC4钛合金表面沉积3.99,6.85,9.62μm 3种厚度的Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。主要通过拉伸试验和轴向加载疲劳试验,研究... 为了提高钛合金基体的表面抗冲蚀性能,并研究Cr基多层膜对钛合金基体的疲劳力学性能的影响,采用真空阴极电弧沉积技术在TC4钛合金表面沉积3.99,6.85,9.62μm 3种厚度的Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。主要通过拉伸试验和轴向加载疲劳试验,研究对比了室温下TC4钛合金基体与膜层试样的轴向拉伸性能和轴向高低周疲劳性能。结果表明:在TC4钛合金表面所制备的3种Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜的厚度分别约为3.99、6.85和9.62μm,硬度分别为2455、3024和3578 HV,膜基结合力则分别为12.4、15.2和20.1 N。镀多层膜后提高了TC4钛合金的拉伸屈服强度、抗拉强度和弹性模量,而降低了断裂伸长率。经镀6.85μm的多层膜后,TC4钛合金的轴向高周疲劳极限下降了4.15%,镀膜对高周疲劳性能影响较小;而低周疲劳性能影响则较大,50000次寿命对应的疲劳强度降低了约21.04%。 展开更多
关键词 Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜 钛合金 拉伸性能 疲劳性能 电弧离子镀
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非惯性系下碳纤维轴-钛合金膜盘联轴器动力学特性仿真
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作者 李恩国 于印鑫 许刘爽 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期88-93,共6页
针对具有加大跨度和不对中工况的高速转轴的需求,以TC4钛合金膜盘和CF碳纤维轴组成的碳纤维轴-钛合金膜盘联轴器这一新型挠性联轴器为研究对象,基于非惯性系下的弯-摆-轴耦合力学模型,采用Runge-Kutta法对联轴器模态和动态响应进行求解... 针对具有加大跨度和不对中工况的高速转轴的需求,以TC4钛合金膜盘和CF碳纤维轴组成的碳纤维轴-钛合金膜盘联轴器这一新型挠性联轴器为研究对象,基于非惯性系下的弯-摆-轴耦合力学模型,采用Runge-Kutta法对联轴器模态和动态响应进行求解,讨论了中间轴跨度、材料和安装平台的横向旋转对其动力学特性的影响。结果表明:膜盘联轴器安装平台存在转动速度和加速度时,转子系统会产生附加刚度矩阵和阻尼矩阵,引起轴向和径向的耦合振动,在轴向刚度相对与径向刚度较小时,必须考虑平台运动对轴向振动的影响;中间轴跨度每增大100mm会导致各阶固有频率降低约7%,共振响应峰值增大;而中间轴采用碳纤维材料可以明显提高各阶固有频率并减小振动响应峰值;平台的横向旋转在提高共振响应频率的同时也会导致联轴器整体振动偏离静平衡位置,偏移量随中间轴跨度和材料的不同而变化。 展开更多
关键词 膜盘联轴器 碳纤维 钛合金 非惯性系 耦合振动
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