[目的]基于配方均匀试验设计，研究磷酸盐体系微弧氧化(MAO)电解液中各组分配比对TC4钛合金表面MAO膜层微观结构、耐蚀性和耐磨性的影响，以得到较优的电解液配方。[方法]通过配方均匀设计确定10组不同Na_3PO_4、KF和NaOH质量浓度比的电解液，在TC4钛合金表面制备MAO膜层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站及摩擦磨损试验机分析了膜层的形貌、物相组成、耐蚀性及摩擦学性能。[结果]电解液各组分配比对膜层性能影响显著。当Na_3PO_4、KF和NaOH的质量浓度比为0.03∶0.63∶0.34时，所得MAO膜层结构致密，富含金红石型TiO_2相，在酸性和中性介质中的耐蚀性良好，且耐磨性较优。在高载低频(载荷5 N，频率1 Hz)模式下MAO膜层虽磨损失效，但有效延缓了基体损伤；在低载高频(载荷0.5 N，频率10 Hz)模式下摩擦氧化层的形成使摩擦因数降至0.5，膜层未磨穿。[结论]通过配方均匀设计可优化微弧氧化电解液各组分配比，显著提升TC4钛合金表面MAO膜层的耐蚀性和耐磨性。采用较优配方所得MAO膜层在低载高频条件下表现出优良的减摩耐磨特性，适用于微动磨损服役环境。
[目的]改善以无机树脂为主体的车间底漆施工性欠佳、流平性不好和后续涂层配套性差的不足。[方法]研究了环氧树脂分子量、不同环氧树脂的用量、胺固化剂中活泼氢与环氧树脂中环氧基团的物质的量比(简称H/E比)及助溶剂配比对漆膜干燥性和耐候性的影响。[结果]当环氧树脂的分子量不低于1 000时能获得较好的干燥性能，且分子量分别为1 000和3 000的两种环氧树脂的质量比在2∶1到1∶1之间，同时控制H/E比在0.85左右，锌含量为40%，慢干溶剂丙二醇丁醚与快干溶剂丙二醇甲醚的质量比为1∶2时，所得漆膜的干燥时间不超过4 min，耐候性达到13个月。[结论]该底漆具有较好的综合性能，能满足车间防腐的要求。
[目的]研究WC–10Ni5Cr与Cr_3C_2–25NiCr涂层的耐磨性能。[方法]采用超音速火焰喷涂技术在ZG0Cr13Ni5Mo高强不锈钢表面制备了WC–10Ni5Cr和Cr_3C_2–25NiCr金属陶瓷涂层，考察了涂层的孔隙率、显微硬度及摩擦磨损行为。[结果]两种涂层均呈现致密的金属陶瓷复合结构，组织结构致密且无明显层状特征。其中WC–10Ni5Cr涂层孔隙率较低(0.69%),Cr_3C_2–25NiCr涂层的孔隙率略大(0.93%)。WC–10Ni5Cr涂层和Cr_3C_2–25NiCr涂层的显微硬度分别达到1 253.3 HV_(0.2)和1 121.5HV_(0.2)，前者的耐磨性显著优于后者(与基体的磨损量比分别为1∶52和1∶30)。[结论]两种涂层均以磨粒磨损为主，但WC–10Ni5Cr涂层主要表现为切削犁沟和少量硬质相脱落，而Cr_3C_2–25NiCr涂层呈现周期性切削和硬质相疲劳破碎特征。与Cr_3C_2–25NiCr涂层相比，WC–10Ni5Cr涂层具有更优异的综合性能。
[目的]探究电解液中有无氟化物和磷酸钠浓度的变化对钛合金微弧氧化膜层结构和性能的影响，考察膜层在硝酸与氢氟酸介质中的耐蚀性差异及腐蚀特点。[方法]基于含氟添加剂和不含氟添加剂的两组磷酸盐电解液，在TC4钛合金表面制备微弧氧化膜层。采用涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和电子探针(EPMA)分析了膜层的厚度、粗糙度、微观形貌、物相种类、元素组成及其分布，利用点滴腐蚀实验评价膜层的耐蚀性。[结果]添加氟化物或提高磷酸钠浓度均可改善膜层的致密性，且提高了膜层中金红石型TiO_2、Al_2O_3、非晶态氧化物等耐蚀相的含量。膜层在硝酸中更耐蚀。采用含氟化钾的电解液制备的膜层在两种酸性介质中均呈现出较优的耐蚀性。当磷酸钠的质量浓度为16 g/L时，膜层的耐蚀性更优。[结论]添加氟化物和提高磷酸钠浓度改善了TC4钛合金微弧氧化膜层的致密性、成分及物相，进而提高了膜层的耐蚀性。硝酸和氢氟酸介质分别以消耗性腐蚀和渗透性腐蚀为主的方式侵蚀膜层。膜层较薄且厚度一致时，在硝酸中，膜层的致密度对其耐蚀性有关键影响；在氢氟酸中，膜层的耐蚀性主要取决于成分及物相组成。
[目的]摩擦磨损和金属腐蚀是影响机械设备性能和使用寿命的关键因素，开发兼具优异减摩抗磨性能和长效防腐性能的多功能涂层材料具有重要意义。[方法]通过一步水热法制备了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性的二硫化钼/海泡石(Sep)复合材料(SDBS-MoS_2/Sep)，并将其作为功能填料添加到环氧树脂涂层中。为了探索在不同环氧树脂涂层中的应用，系统研究了在E44中的摩擦学性能和E51中的防腐性能。[结果]SDBS的引入使MoS_2层间距扩大至1.05 nm，显著降低了层间范德华力，促进层间滑移，同时海泡石纤维提高了涂层的力学强度。当复合材料的添加量为1.0%时，SDBS-MoS_2/Sep/E44复合涂层的摩擦因数和磨损量较纯环氧树脂(E44)涂层分别降低46.35%和39.60%，磨斑硬度提高21.67%。此外，复合材料通过花球状MoS_2和纤维状Sep构建的“迷宫效应”延长了腐蚀介质的渗透路径，结合SDBS的缓蚀作用，使涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡20 d后仍保持优异的防腐效果。[结论]本研究成功开发了一种具有优异减摩抗磨和防腐性能的多功能复合材料，为机械装备防护涂层的设计提供了新思路，具有重要的工程应用价值。
[目的]开发镀液性能稳定、镀层性能优良、废水易处理且工艺维护成本不高于氰化物镀银的无氰镀银工艺，推动无氰镀银产线建设与工程化应用。[方法]以航空零件常用材料为基体进行碱性无氰镀银。对镀液稳定性及Ag镀层外观、厚度、结合力、抗硫性和氢脆性进行表征，并与氰化物镀银工艺进行对比。[结果]该无氰镀银工艺的镀液稳定性良好，沉积速率略低于氰化物镀银，但仍满足生产需求。所得Ag镀层呈稍带黄色调的银白色，微观结构均匀致密，结合力、抗硫性及氢脆性均满足航空标准HB 5051–1993《银镀层质量检验》的要求。[结论]该无氰镀银工艺可替代传统氰化物镀银工艺，在航空领域实现工程化应用。
[目的]铜件表面电刷镀银-石墨复合镀层可有效提高器件的耐磨性、耐蚀性和导电性。而纳米石墨颗粒在镀液中的分散性对复合镀层的组织结构和性能有着重要影响。[方法]依次对纳米石墨颗粒进行酸、碱和表面活性剂预处理，研究预处理工艺对石墨在镀液中沉降行为，以及镀液长时间放置后所得Ag镀层组织结构、显微硬度和导电性的影响。[结果]十二烷基硫酸钠(SDS)体系石墨分散液的分散性和抗沉降性能最好。使用经SDS预处理的纳米石墨作为第二相制备的Ag–石墨复合镀层的显微硬度较高，导电性较好。[结论]对纳米石墨进行适当的预处理可明显提升其在镀层中的分布均匀性，以及提高Ag–石墨复合镀层的致密性、显微硬度和导电性。
[目的]电镀、涂料等工业废水中难降解有机物处理已成为环保技术研究的热点。电芬顿具有氧化能力强、处理速度快、条件易于控制等优点，是一种具有发展潜力和工程化应用前景的废水处理电化学高级氧化技术。[方法]概述了电芬顿方法的分类及其特性，综述了电芬顿体系中阴极材料、阳极材料和供电方式改进及其用于难降解有机废水处理的研究进展。[结果]采用电芬顿技术处理难降解有机废水能够取得理想的氧化降解效果，但当前电芬顿技术仍有不足，制约其工程化应用。研发高性能的电极材料、选择优化的电源供电方式对电芬顿的处理效率至关重要。[结论]通过电芬顿体系阴极材料、阳极材料和供电方式的改进和提升，有望形成低耗高效的电化学高级氧化处理技术。
[目的]为提高电镀园区废水回用率，实现水资源高效循环利用，满足电镀生产线对回用水质的要求。[方法]采用“物化+离子交换+生化+双膜法+阴阳床纳米树脂”多级耦合工艺，分别去除电镀园区废水中的重金属、降解有机物、脱氮除磷及深度脱盐。[结果]经本套工艺处理后，出水镍浓度小于0.1 mg/L,COD(化学需氧量)去除率达80%，电导率小于10μS/cm，整体回用率达60%以上。[结论]该工艺满足复杂成分电镀废水处理的需求，可将产水回用到电镀生产线上。
[目的]为解决电解除油过程中槽液成分实时监测难、补料控制精度低等问题，设计了一套基于模糊PID(比例-积分-微分)控制的在线分析与自动补料系统。该系统结合PLC(可编程逻辑控制器)、工业计算机(IPC)及滴定分析模块，实现了自动取样、定量分析与闭环控制功能。[方法]通过建立浓度控制模型，利用Simulink对传统PID与模糊PID控制策略进行仿真对比，并在实验平台上完成验证。[结果]当目标浓度为24.5 g/L时，采用模糊PID控制后：最大稳态误差从0.09 g/L降至0.01 g/L，降幅为88%～96%；系统分析误差小于1%，控制精度提升至0.04%～0.20%；在扰动情况下，控制精度较传统方法提高40%以上。[结论]该系统在提升除油工艺自动化水平和稳定性方面具有显著优势，具备良好的工程应用前景。