“碳基强化功能薄膜材料与应用技术”专题序言

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作者 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期I0002-I0002,I0001,共2页

碳元素在自然界中分布广泛,可以多种碳材料的形式存在。由于具有诸多优异综合特性,无论在我们日常生活中,还是在先进制造、航空航天、海洋、信息、生物等高技术战略科技领域,碳材料都一直扮演着非常重要的作用。非晶碳基薄膜(Diamond-li... 碳元素在自然界中分布广泛,可以多种碳材料的形式存在。由于具有诸多优异综合特性,无论在我们日常生活中,还是在先进制造、航空航天、海洋、信息、生物等高技术战略科技领域,碳材料都一直扮演着非常重要的作用。非晶碳基薄膜(Diamond-like carbon,DLC)是一大类碳材料,由石墨相-sp^2/金刚石相-sp^3混合组成,根据制备方法可含有一定量氢、金属等,具有高硬度耐磨、低摩擦润滑、化学惰性耐腐蚀、光电生物性能调控范围广等优异特性。 展开更多

关键词 非晶碳基薄膜 化学惰性 碳材料 航空航天 综合特性 石墨相 碳元素 金刚石相

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海洋工程结构与船舶的腐蚀防护--现状与趋势 被引量：124

2

作者 韩恩厚 陈建敏 +1 位作者 宿彦京 刘敏 《中国材料进展》 CAS CSCD 2014年第2期65-76,113,共13页

船舶与海洋工程装备具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点,同时也要求高安全性和高可靠性。船舶与海洋工程结构主要采用金属材料。在海洋环境这种高腐蚀环境中长期服役的金属材料必须采取腐蚀防护措施。文章概述了目前... 船舶与海洋工程装备具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点,同时也要求高安全性和高可靠性。船舶与海洋工程结构主要采用金属材料。在海洋环境这种高腐蚀环境中长期服役的金属材料必须采取腐蚀防护措施。文章概述了目前我国海洋工程结构和船舶的腐蚀现状,介绍了目前采用的腐蚀防护技术的现状与问题,包括常用的多种涂料(油漆)、包覆技术、电化学保护(牺牲阳极和外加电流阴极保护技术)以及表面处理技术、缓蚀剂、结构健康监测与检测、寿命评价与可靠性评估等。指出了各类技术的发展趋势,例如以涂料为例,追求高固体份、无(弱)溶剂化、水性化、无重金属化、高性能化、多功能化、低表面处理化、节省资源化、智能化、低成本是涂料发展的国际趋势。提出了我国应该采取的措施和建议。 展开更多

关键词 腐蚀 腐蚀防护 海洋工程 船舶 涂层 阴极保护

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“海洋环境表面工程”专题序言 被引量：2

3

作者 王立平 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期I0002-I0002,共1页

21世纪海洋战略已成为国家发展战略的重要部分，海洋环境中材料和构件的腐蚀、生物污损与失效严重威胁着海洋工程装备的服役安全，特别是高湿热或深海等严酷海洋环境中的腐蚀损伤和污损理论与防护技术的研究薄弱，

关键词 海洋环境 表面工程 序言 专题 生物污损 腐蚀损伤 海洋战略 工程装备

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极端低温环境下防覆冰材料研究进展 被引量：7

4

作者 伍大恒 刘文静 +2 位作者 吴斌 梁伟 蓝席建 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-13,共13页

表面覆冰和积雪广泛存在于日常生活及工业生产中,但在极端复杂低温环境下,工程设备表面严重积冰会影响其使役性能,常常导致高能耗或灾难事故发生。传统除冰技术如机械除冰、加热融冰以及喷洒化学试剂等效率低,费用高,作业危险性大,无法... 表面覆冰和积雪广泛存在于日常生活及工业生产中,但在极端复杂低温环境下,工程设备表面严重积冰会影响其使役性能,常常导致高能耗或灾难事故发生。传统除冰技术如机械除冰、加热融冰以及喷洒化学试剂等效率低,费用高,作业危险性大,无法从根本上解决实际工程领域的覆冰难题。通过采用涂装功能防覆冰材料的策略,抑制或延缓材料表面覆冰的形成,降低表面冰层的结合强度和覆冰量,从源头上解决覆冰问题成为主要的研究方向。相比于传统物理法和化学法,该方法具有高效率、低能耗、简便易行等特点,具有较好的应用前景。基于此,在详细阐述了材料表界面润湿特性和防覆冰机理的基础上,综述了国内外极端低温环境下防覆冰材料的研究进展,并对固–液界面型、液–液界面型以及复合涂层材料等几类主要防覆冰材料的适用性及优缺点进行了对比和分析,最后指出了目前防覆冰材料应用面临的技术瓶颈,并对未来防覆冰材料的发展方向和趋势进行了展望,为极端低温环境防覆冰材料的设计和选择提供参考。 展开更多

关键词 极端低温 防覆冰 固–液界面 液–液界面 复合涂层

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抗菌防霉防腐阻燃一体化纳米涂层应用研究 被引量：2

5

作者 刘志雄 田澍 +2 位作者 蒲吉斌 乌学东 王立平 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期77-82,共6页

目的通过特种功能纳米粒子的协同作用以及不同功能涂层的合理配套使用,获得集抗菌防霉、防腐、阻燃和耐磨等多种功能于一体,适用于涉海和航天装备综合防护的多功能纳米涂层材料。方法以环氧树脂为底漆和中间漆的基体树脂,加入多聚磷酸... 目的通过特种功能纳米粒子的协同作用以及不同功能涂层的合理配套使用,获得集抗菌防霉、防腐、阻燃和耐磨等多种功能于一体,适用于涉海和航天装备综合防护的多功能纳米涂层材料。方法以环氧树脂为底漆和中间漆的基体树脂,加入多聚磷酸盐和石墨烯复合助剂制备防腐底漆,加入石墨烯和膨胀型阻燃剂为复合阻燃助剂制备阻燃中间漆;以丙烯酸改性聚氨酯为面漆基体树脂,加入吡啶硫酮锌和纳米银抗菌复合助剂以及纳米陶瓷颗粒耐磨助剂,制备抗菌防霉耐磨聚氨酯面漆。将防腐底漆、阻燃中间漆和抗菌防霉耐磨面漆合理搭配,制备多功能一体化综合防护涂层材料。通过铅笔硬度测试、划格法附着力测试、耐冲击强度测试和耐人工老化测试评价纳米涂层的常规性能,通过盐雾测试研究防腐性能,通过燃烧实验研究阻燃性能,通过抗菌防霉实验研究抗菌防霉性能,通过摩擦实验评价其耐磨性能。结果经测试,纳米涂层的硬度为H,附着力为0级,耐冲击强度为50 kg·cm。800 h人工老化试验后,漆膜无明显变化。800 h中性盐雾测试后,基体无腐蚀点。12 s垂直燃烧实验研究发现其平均烧焦长度仅为1 mm,滴落物的续燃时间为0 s。烟密度研究发现纳米涂层240 s的Dm平均值仅为13,抗菌、防霉实验表明该纳米涂层对大部分细菌的抑菌率高达99%,其防霉等级为0级,耐磨性能测试发现涂层的质量损失为32 mg。结论所研制的一体化纳米涂层具有优异的防腐、阻燃、耐磨和抗菌防霉性能,可以在航天航空以及海工设施等特种设备上使用,能够起到综合防护作用。 展开更多

关键词 抗菌防霉 阻燃 防腐 石墨烯 纳米材料 一体化涂层

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微纳尺度固体超滑研究进展

6

作者 孙军辉 张鑫 +5 位作者 张金璐 葛蒲宇 程子文 蒲吉斌 鲁志斌 钱林茂 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期437-459,共23页

超润滑,指摩擦阻力极低的状态,是润滑技术发展追求的终极目标.超滑能够大幅度减小甚至消除滑动界面的摩擦磨损、抑制摩擦能量耗散,有效延长运动部件的可靠性和服役寿命,具有重要的基础研究和工程应用价值.鉴于微纳尺度固体超滑是实现宏... 超润滑,指摩擦阻力极低的状态,是润滑技术发展追求的终极目标.超滑能够大幅度减小甚至消除滑动界面的摩擦磨损、抑制摩擦能量耗散,有效延长运动部件的可靠性和服役寿命,具有重要的基础研究和工程应用价值.鉴于微纳尺度固体超滑是实现宏观工程超滑的基础,是可能解决现代制造业超精密、微型化发展面临严重摩擦磨损瓶颈问题的有效途径,因此有必要对学术界目前实现微纳尺度固体超滑的原理和典型方法进行探讨,深化认识固体超滑的实现策略,提高摩擦学研究服务现代文明的支撑能力.从早期的生活生产经验总结,到近代的机械啮合理论、黏着学说乃至当代原子分子水平摩擦理论,人们对摩擦和润滑的认识不断提高,但都不曾回避“摩擦总是伴随着动能/机械能消耗”的观点,即摩擦是界面滑动发生能量耗散的力学体现,滑动势垒的存在是滑动产生摩擦阻力的本征原因.因此,本文中将围绕如何降低滑动势垒、减小摩擦耗散的思辨理念,介绍当前固体超滑研究的发展和现状,着重探讨实现微纳尺度超滑的一般策略,简要综述学术界目前典型固体超润滑的原理和方法等.首先,介绍了结构超滑的提出、发展及其应用;其次,探讨了连续滑动超低摩擦行为的基础原理及应用等;此外,阐述了近年来提出的压力诱导超滑的理念,着重从现象发现、基本原理、试验观测方法及其可能的基础和应用价值等方面,介绍了压力诱导超滑的研究进展.最后,从基础研究和应用技术开发方面提出了超滑研究可能需要加强的几方面内容.以期通过当前综述,丰富学术界对超润滑的基本问题、科学意义及其应用价值的认识,阐明固体超滑的微观机理、实现策略,指出固体超滑面临的挑战及发展方向,助力固体超润滑从基础研究向工程应用迈进. 展开更多

关键词 超润滑 超低摩擦 结构超滑 连续滑动 压力诱导超滑

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环氧树脂防腐性能研究进展 被引量：39

7

作者 刘丹 伍方 +3 位作者 赵文杰 岑启宏 乌学东 薛群基 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期852-861,共10页

海洋经济的发展会给我们带来极大的经济利益,然而发展海洋经济仍面临诸多技术难题,其中在海洋环境中服役的船只、设备和平台都面临着苛刻腐蚀环境的严峻考验。在材料表面涂装有机涂层是当前最经济、高效的方法。环氧树脂具有很多优点,如... 海洋经济的发展会给我们带来极大的经济利益,然而发展海洋经济仍面临诸多技术难题,其中在海洋环境中服役的船只、设备和平台都面临着苛刻腐蚀环境的严峻考验。在材料表面涂装有机涂层是当前最经济、高效的方法。环氧树脂具有很多优点,如:优越的机械强度、热稳定性、粘接性、绝缘性和防腐性,是防腐领域中使用最为广泛的一种树脂。然而,纯环氧树脂存在一些缺点,难以适应某些应用领域的重防腐要求,因此提高环氧树脂的防腐性能势在必行。系统地总结了利用化学分子改性和纳米无机填料改性来提高环氧树脂防腐性能的研究进展,最后指出了环氧树脂防腐性能改善措施中存在的问题及未来发展趋势。 展开更多

关键词 环氧树脂 防腐性能 化学分子改性 纳米无机填料改性

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石墨烯/氟碳涂层的制备及其耐蚀性能 被引量：19

8

作者 房亚楠 刘栓 +3 位作者 赵文杰 白琴 刘志雄 赵海超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期67-75,共9页

目的为了增强氟碳涂层的耐蚀性,研究涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程。方法采用硅烷偶联剂对石墨烯进行接枝改性,将改性后的石墨烯添加到氟碳树脂中,制成不同含量的石墨烯氟碳复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电镜和... 目的为了增强氟碳涂层的耐蚀性,研究涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程。方法采用硅烷偶联剂对石墨烯进行接枝改性,将改性后的石墨烯添加到氟碳树脂中,制成不同含量的石墨烯氟碳复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜,分析了石墨烯改性前后的结构及在涂层中的分散性。采用交流阻抗谱和动电位极化曲线,研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为和失效过程,并考察了涂层的耐盐雾性能。结果石墨烯表面成功接枝官能团,在涂层中分散较均匀。石墨烯对腐蚀介质具有良好的屏障作用。涂层的防护性能随着石墨烯含量的增大先增加后降低,当含量为0.4%(质量分数)时,涂层的腐蚀电流密度为2.209×10^(–10) A/cm^2,氟碳涂层的腐蚀电流密度为6.026×10^(–6) A/cm^2,腐蚀电流密度大大降低,该涂层的耐蚀性能最好,且浸泡360 h内均为浸泡前期,能有效隔绝腐蚀液体的渗透,对Q235钢基底的防护性能最佳。石墨烯含量过高时易团聚,容易引起缺陷,降低涂层的防护作用。结论石墨烯显著提高了氟碳涂层的耐蚀性能。 展开更多

关键词 氟碳树脂 石墨烯 分散性 改性 腐蚀行为 电化学

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表面织构化–等离子表面渗铬复合处理对TA2纯钛耐磨性的影响 被引量：2

9

作者 林乃明 雷欣 +7 位作者 王焕焕 袁烁 王强 雷晨庆 闫江山 王玮华 马冠水 曾群锋 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期64-74,81,共12页

为改善TA2纯钛耐磨损性能,采用激光表面织构化–双辉等离子表面合金化复合处理技术在TA2表面制备铬改性层,并探究复合处理试样在室温和600℃温度下的摩擦学行为。结果表明,等离子合金化技术可在均匀的圆形织构单元表面上制备连续、致密... 为改善TA2纯钛耐磨损性能,采用激光表面织构化–双辉等离子表面合金化复合处理技术在TA2表面制备铬改性层,并探究复合处理试样在室温和600℃温度下的摩擦学行为。结果表明,等离子合金化技术可在均匀的圆形织构单元表面上制备连续、致密的铬层,铬层厚度为55μm,主要由固溶体和CrTi、Cr_(2)Ti化合物相构成。渗铬处理显著提高了TA2的表面硬度;在室温和600℃条件下,表面织构化–等离子表面渗铬复合处理显著提高了TA2的耐磨性。就磨损失重而言,在室温和高温条件下,复合处理试样相对于TA2基体分别降低了77.2%和75%。 展开更多

关键词 表面织构 等离子表面合金化 渗铬 复合处理 纯钛 耐磨性

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激光表面织构化对316L不锈钢摩擦学行为的影响 被引量：7

10

作者 林乃明 佘达 +4 位作者 刘茹溢 袁烁 王玮华 马冠水 伏利 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期849-855,共7页

采用激光加工技术在316L不锈钢表面形成矩阵分布的凹坑织构,以凹坑织构的形状、面积和间距等几何参数为因素建立正交实验表,研究激光表面织构化对316L不锈钢摩擦学行为的影响。利用极差和方差分析方法分析表面织构化316L不锈钢的磨损失... 采用激光加工技术在316L不锈钢表面形成矩阵分布的凹坑织构,以凹坑织构的形状、面积和间距等几何参数为因素建立正交实验表,研究激光表面织构化对316L不锈钢摩擦学行为的影响。利用极差和方差分析方法分析表面织构化316L不锈钢的磨损失重规律,利用扫描电子显微镜观察表面织构化316L不锈钢的表面和磨痕形貌。结果表明:表面织构化316L不锈钢试样的摩擦系数高于表面抛光316L不锈钢,这是激光表面织构化增大了表面粗糙度所致;但表面织构化试样的磨损失重明显低于表面抛光试样,这可归因于表面织构能起到捕捉磨屑、减小摩擦接触面积的作用,显著提高了316L不锈钢的耐磨性。 展开更多

关键词 表面织构 316L不锈钢 正交实验 摩擦学行为

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热障涂层制备工艺的综述 被引量：15

11

作者 胡旋烨 黄国胜 +1 位作者 李相波 程旭东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第24期6-9,13,共5页

对热障涂层的概念、材料选择、制备工艺的现状和未来的发展趋势进行了综述。介绍了各种热障涂层制备工艺,对不同工艺的优缺点进行了对比,指出目前制备热障涂层的主要工艺是等离子喷涂和电子束物理气相喷涂。而激光熔覆涂层结合强度高,... 对热障涂层的概念、材料选择、制备工艺的现状和未来的发展趋势进行了综述。介绍了各种热障涂层制备工艺,对不同工艺的优缺点进行了对比,指出目前制备热障涂层的主要工艺是等离子喷涂和电子束物理气相喷涂。而激光熔覆涂层结合强度高,冷喷涂涂层孔隙率低,这些优势也必将使这些新技术在热障涂层制备方面得到越来越广泛的应用。最后提到开发新材料新工艺、不同工艺的联用和数值模拟与传统热障涂层制备技术的结合是未来的发展趋势。 展开更多

关键词 热障涂层 涂层材料 加工工艺 发展趋势

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氧化亚铜纳米颗粒的制备及其释放速率测定 被引量：5

12

作者 王佳兴 张剑锋 +4 位作者 赵文杰 李渊 李赫 曾志翔 乌学东 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期138-143,共6页

针对涂料中氧化亚铜纳米颗粒作为防污剂在海水中存在释放速率不稳定的问题,采用化学还原法,通过控制溶液中葡萄糖的浓度和pH值制备出具有不同形状和粒径的氧化亚铜纳米颗粒,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及动态光散射粒... 针对涂料中氧化亚铜纳米颗粒作为防污剂在海水中存在释放速率不稳定的问题,采用化学还原法,通过控制溶液中葡萄糖的浓度和pH值制备出具有不同形状和粒径的氧化亚铜纳米颗粒,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及动态光散射粒度分析仪(DLS)表征所合成的氧化亚铜纳米颗粒的形状、粒径以及物相,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)考察多种形状和粒径的氧化亚铜纳米颗粒在人工海水中的释放速率。结果表明:对于形状而言,球形释放速率最快,其次为正八面体,立方形释放速率最慢;在同一形状下,粒径越小释放速率越快,其中球形粒径在398.5nm的释放速率最快,立方形粒径在801.5nm的氧化亚铜释放速率最慢。 展开更多

关键词 氧化亚铜 形状 粒径 释放速率

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钛合金空蚀损伤及防护的研究进展 被引量：3

13

作者 雷晨庆 袁烁 +3 位作者 林乃明 吴玉程 伏利 马冠水 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期128-142,共15页

钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优势,被广泛应用于诸多工程领域。由于钛合金存在表面硬度低、耐磨性差等缺点,导致其在过流部件中容易发生空蚀损伤,会降低钛合金构件的使用寿命,因此针对钛合金空蚀损伤行为及其防护措施的研究... 钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优势,被广泛应用于诸多工程领域。由于钛合金存在表面硬度低、耐磨性差等缺点,导致其在过流部件中容易发生空蚀损伤,会降低钛合金构件的使用寿命,因此针对钛合金空蚀损伤行为及其防护措施的研究显得极为重要。概述了空蚀现象的作用机理和理论模型,详细介绍了材料自身的力学性能、表面状态、介质类型和溶液温度等对钛合金空蚀行为的影响,着重讨论了针对钛合金空蚀损伤的多种应对措施,如热处理、激光纹理加工、激光气体氮化、化学热处理、离子注入、添加缓蚀剂等技术,总结了相应方法提高钛合金抗空蚀性能的具体原因。其中,热处理技术通过改变钛合金自身的显微组织来提高其抗空蚀性能;激光气体氮化工艺可在钛合金表面形成硬质TiN相,以抵御空泡溃灭时的冲击;化学热处理技术在钛合金表面生成了致密的陶瓷层+固溶扩散层,缓解了空泡的溃灭能,延长了空蚀的孕育期;离子注入技术依靠注入离子在钛合金材料表面产生固溶强化、位错增值强化等效果,降低其空蚀损伤。最后对钛合金空蚀及防护研究的发展方向提出了展望。 展开更多

关键词 钛合金 空蚀 冲击波 微射流 影响因素 损伤防护

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10CrNi3MoV高强度结构钢焊接接头海水腐蚀行为研究 被引量：1

14

作者 楼晓丹 李相波 +2 位作者 程旭东 黄国胜 邢路阔 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期99-104,共6页

高强钢10CrNi3MoV焊接接头在海水服役过程中容易发生腐蚀。采用三维视频图像原位采集系统分析10CrNi3MoV焊接接头的各区域分布,采用扫描开尔文探针确定了焊接接头的易腐蚀区域,采用电化学综合测试系统进行了焊接接头的电化学测试。结果... 高强钢10CrNi3MoV焊接接头在海水服役过程中容易发生腐蚀。采用三维视频图像原位采集系统分析10CrNi3MoV焊接接头的各区域分布,采用扫描开尔文探针确定了焊接接头的易腐蚀区域,采用电化学综合测试系统进行了焊接接头的电化学测试。结果表明,热影响区的面积小,在海水浸泡中热影响区表面伏打电位低,作为阳极优先腐蚀。焊接接头在海水浸泡中的腐蚀主要以点蚀为主。热影响区的腐蚀电流密度最大,阻抗谱中电荷转移电阻最小,腐蚀速率最快,腐蚀情况最严重,而母材与焊缝电荷转移电阻相差不大,两者腐蚀速率相当。本研究可为改进高强钢焊接接头的工艺参数提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 高强钢 焊接接头 海水腐蚀 点蚀

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巯基有机硅溶胶-凝胶涂层对铜合金H90的腐蚀防护性能研究 被引量：1

15

作者 沈路力 彭叔森 +2 位作者 王刚 曾志翔 乌学东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期30-36,共7页

目的研究巯基有机硅溶胶-凝胶涂层对铜合金H90的保护性能。方法以不同比例的巯基丙基三甲氧基硅烷(MAPMS)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以乙酸作为催化剂,制备含巯基官能团的溶胶-凝胶,并通过浸涂法将该溶胶-凝胶涂层施加到铜合金H90上,... 目的研究巯基有机硅溶胶-凝胶涂层对铜合金H90的保护性能。方法以不同比例的巯基丙基三甲氧基硅烷(MAPMS)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以乙酸作为催化剂,制备含巯基官能团的溶胶-凝胶,并通过浸涂法将该溶胶-凝胶涂层施加到铜合金H90上,并在120℃下烘干成膜。利用电化学、盐雾、接触角等一系列的手段考察巯基有机硅溶胶-凝胶涂层在铜合金H90基材上的防腐蚀、疏水性、铅笔硬度等性能。结果当MAPMS与TEOS物质的量比达到1.5∶1时,自腐蚀电流密度为1.16×10^(-8) A/cm^2,膜层铅笔硬度可达5H,在H90黄铜上的附着力等级达到0级,具有最佳的防腐蚀性能。中性盐雾测试中,物质的量比为1∶1的测试组在第8 d时出现了少量腐蚀斑点,但在接下来的30 d内,腐蚀并未扩大;其他测试组在30 d测试中,未出现明显腐蚀。结论巯基有机硅溶胶-凝胶涂层具有良好的硬度以及附着力,并能显著提高铜合金H90表面防腐蚀性能。 展开更多

关键词 巯基 有机硅 溶胶-凝胶涂层 铜合金 附着力 腐蚀防护

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硼掺杂DLC薄膜在海水环境中的腐蚀磨损性能 被引量：11

16

作者 刘健 曹磊 +2 位作者 万勇 尚伦霖 蒲吉斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期247-256,共10页

目的研究硼(B)掺杂对类金刚石(DLC)薄膜在人工海水介质中耐腐蚀性能和摩擦磨损性能的影响。方法利用非平衡磁控溅射的方法,通过控制碳化硼靶材和石墨靶材电流,在304不锈钢基底表面沉积了一种无掺杂DLC薄膜和两种不同B含量的DLC薄膜(B的... 目的研究硼(B)掺杂对类金刚石(DLC)薄膜在人工海水介质中耐腐蚀性能和摩擦磨损性能的影响。方法利用非平衡磁控溅射的方法,通过控制碳化硼靶材和石墨靶材电流,在304不锈钢基底表面沉积了一种无掺杂DLC薄膜和两种不同B含量的DLC薄膜(B的原子数分数分别为7.23%、13.27%)。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦实验机对薄膜的化学成分、显微结构、纳米硬度、结合力及摩擦性能进行研究。通过测试薄膜在人工海水介质中的静态极化曲线和交流阻抗谱以及监测薄膜在摩擦前后和摩擦过程中的开路电位变化,来研究薄膜在人工海水中的摩擦学和耐腐蚀性能。结果与未掺杂的DLC薄膜相比,掺杂B原子数分数为7.23%的DLC薄膜的硬度和弹性模量变化不明显,但ID/IG增大,与基底的结合力增大到36N(无掺杂DLC薄膜为20N),自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度减小,极化电阻增大,并且在人工海水介质中的摩擦系数降低了10.7%,磨损量降低了37.0%,开路电位大幅升高。掺杂B原子数分数为13.27%的DLC薄膜的摩擦学及耐蚀性能则大幅度下降。结论在DLC薄膜中掺杂适量的B有助于提高DLC薄膜在人工海水介质中的耐腐蚀性能和磨蚀性能。 展开更多

关键词 硼掺杂DLC 摩擦磨损性能 人工海水 开路电位 交流阻抗谱

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极端环境表面工程及其共性科学问题研究进展 被引量：9

17

作者 常可可 陈雷雷 +3 位作者 周若男 肖雪莲 王方明 王立平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1388-1417,共30页

“三深一极”(深空、深海、深地、极地)典型极端环境的多因素强耦合作用,导致材料腐蚀、磨损、疲劳、断裂等多模式损伤失效共存,给机械系统的高精度、高可靠性和超长寿命服役带来了严峻挑战。表面工程技术是最有效的表面强化和延寿途径... “三深一极”(深空、深海、深地、极地)典型极端环境的多因素强耦合作用,导致材料腐蚀、磨损、疲劳、断裂等多模式损伤失效共存,给机械系统的高精度、高可靠性和超长寿命服役带来了严峻挑战。表面工程技术是最有效的表面强化和延寿途径之一,相关方法和基础科学问题的研究是极端环境高安全、高可靠机械工程装备结构优化和材料设计的重要支撑。介绍了常用的表面工程技术方法及其在极端环境相关领域中的应用,分析了极端环境表面工程的共性基础科学问题,着重探讨了理论计算方法在解决问题中的实践,评述了极端环境表面工程的发展方向。 展开更多

关键词 极端环境 表面工程 表面科学 理论计算

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生物基环氧/多巴胺改性黏土复合涂层的制备及性能研究 被引量：3

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作者 贾凌晓 郑文茹 +3 位作者 郑小颖 蓝席建 陈斌 魏勇琦 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期24-30,共7页

通过盐酸多巴胺和黏土层间的离子交换反应制备了具有反应活性的多巴胺改性黏土(D-黏土),进而采用“淤浆复合法”,将D-黏土以无规剥离形式分散于环氧树脂基体中,与固化剂反应得到腰果酚环氧树脂/D-黏土纳米复合涂层。通过X射线光电子能谱... 通过盐酸多巴胺和黏土层间的离子交换反应制备了具有反应活性的多巴胺改性黏土(D-黏土),进而采用“淤浆复合法”,将D-黏土以无规剥离形式分散于环氧树脂基体中,与固化剂反应得到腰果酚环氧树脂/D-黏土纳米复合涂层。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)测试验证了盐酸多巴胺成功嵌入在黏土片层中;研究分析了复合涂层的结构和性能。结果表明:采用盐酸多巴胺成功修饰得到了D-黏土,黏土片层间距由12.5?扩大至74.8?;由于盐酸多巴胺中的酚羟基能在黏土片层与环氧树脂基体间形成氢键,因而能构建较强的有机无机界面作用力,从而有效提升复合涂层的耐热性和力学性能;当D-黏土的含量为2%时,复合涂层的拉伸强度由0.60 MPa增加至1.49 MPa,断裂伸长率由41.79%提升到92.57%,杨氏模量由13.76 MPa提升至70.50 MPa,力学性能最佳。 展开更多

关键词 纳米黏土 生物基 环氧 腰果酚 复合涂层

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