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7A04铝合金锻件材料组织对阳极氧化的影响
韩磊;彭江涛;王建刚;郭锐;王帅东;[目的]7A04 铝合金锻件常用于航空航天领域的主承力结构中，硫酸阳极氧化是其常用的表面处理工艺，研究锻件材料本身的组织对阳极氧化的影响对指导生产有重要意义。[方法]7A04接头零件锻件机加工完成后进行表面碱洗和阳极氧化表面处理，对零件材料组织及表面阳极氧化层进行宏观和微观观察，并开展能谱和金相分析，考察了基材的显微硬度和阳极氧化膜的厚度。[结果]经不同方式锻造后的零件两端在完成表面处理后的膜层呈现不同的颜色，一端为正常的黄色，另一端出现异常黑斑。在零件自由锻造过程中，变形量小、锻造速率高的部分位置材料晶粒未得到充分细化，对力学性能造成一定影响，也致使阳极氧化前处理碱洗后接头两端的表面平整度不同，因此最终形成的阳极氧化膜层的平整度不同，对光的反射及散射存在差异，从而导致颜色不同。然而表面黑斑位置的阳极氧化膜层同样致密连续，只是厚度略小，还是可以起到一定的保护作用。[结论]7A04铝合金在自由锻造过程中应保证变形量、锻造速率及冷锻量符合要求，使材料组织得以充分均匀细化，才能保证阳极氧化表面处理质量及力学性能满足工程应用的要求。
适用于螺纹紧固件的二硫化钼浆料及其电泳涂覆工艺研究
孙晓军;卢泰宇;王福瑞;郭绕龙;郑鹏辉;彭叔森;[目的]解决小规格外螺纹紧固件表面二硫化钼(MoS2)涂层在螺纹局部区域的膜厚均匀性控制难题。[方法]通过对MoS2颗粒的粒径筛选与清洗处理，优化其与阴极丙烯酸电泳清漆的复合配比，开发出高稳定性专用电泳浆料。系统研究电泳电压和槽液温度对膜厚均匀性的影响，并对比了电泳沉积与喷涂MoS2涂层的微观形貌、螺纹区膜厚分布及摩擦学性能。[结果]由5%粒径1-2 μm的MoS2粉体与20%阴极丙烯酸电泳清漆复配的浆料具有优异分散稳定性。在电泳电压30-60 V、槽液温度≤50℃ 的优化工艺下，所得涂层表面平整致密，螺纹区域膜厚均匀性较喷涂工艺显著提升。[结论]采用优化后的阴极电泳沉积工艺可在小规格螺纹表面获得膜厚均匀的MoS2涂层，为小规格螺纹紧固件表面MoS2涂层的均匀制备提供了可行的解决方案。
超支化蓖麻油基紫外光固化聚酯涂层的合成与表征
温静怡;陈熙;李卓君;韦代东;谢治辉;雍奇文;[目的]针对传统紫外光(UV)固化涂层对石油原料的依赖，以可再生蓖麻油为原料，制备并优化超支化蓖麻油基UV光固化聚酯涂层，评估不同活性稀释剂含量对涂层性能的影响，以期为环境友好型高分子涂层的开发提供新的技术路径。[方法]首先将蓖麻油羟基与2，2-双羟甲基丙酸反应以增加分子支链，再以顺丁烯二酸酐对端羟基进行酯化来实现亲水改性，随后采用甲基丙烯酸缩水甘油酯通过开环加成制备超支化聚酯预聚体。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)与核磁共振氢谱(1H-NMR)对关键中间体及产物的化学结构进行表征。将预聚体与不同比例(10、20、30、40 wt%)的活性稀释剂甲基丙烯酸羟乙酯配制成UV固化体系并制备涂层；最后测试涂层的凝胶含量、吸水率、接触角、拉伸性能、耐酸碱性、硬度及附着力。[结果]当活性稀释剂含量为20 wt%时，涂层表现最佳：凝胶含量86.57%，吸水率3.63%，水接触角75.16°，拉伸强度9.95 MPa，断裂伸长率5.84%，硬度80.40 HD，附着力1级。[结论]该配方展现出优异的综合力学性能，验证了超支化蓖麻油基UV光固化聚酯涂层的可行性，为可持续、高性能环保涂层的制备提供了有效的技术方案。
大颗粒气凝胶在水性气凝胶绝热厚质中涂漆中的应用
赵哲;刘举;张凯;杨贺辉;宫梦雨;郭晓强;[目的]研究采用直接添加粒径至少0.6 mm的气凝胶颗粒的方法来制备水性气凝胶绝热厚质中涂漆，以达到替代事先采用复杂的工艺将50 μm的气凝胶粉体制备成一定固含量的水浆来使用的方法，实现水性气凝胶绝热厚质中涂漆的生产工艺的简化。[方法]用气凝胶颗粒作为隔热填料，丙烯酸乳液作为成膜物质，空心玻璃微珠作为辅助隔热填料和厚涂层的支撑骨架，探究了不同粒径的气凝胶颗粒与用量、不同最低成膜温度的丙烯酸乳液与用量，以及不同粒径空心玻璃微珠与用量对水性气凝胶绝热厚质中涂漆的导热系数、粘结强度和柔韧性的影响。[结果]当选用30%的最低成膜温度为14 °C的丙烯酸乳液、13%的粒径0.6 mm的空心玻璃微珠和7%的粒径为0.6 mm的气凝胶颗粒时，涂膜的各种性能达到了平衡，导热系数为0.03861 W/(K·m)，粘结强度为0.96 MPa，柔韧性至少100 mm。[结论]采用气凝胶颗粒与采用同质量气凝胶粉(粒径50 μm)制成的水性气凝胶绝热厚质中涂漆相比，前者不仅性能上存在明显的优势，而且简化了生产工艺，具有一定的市场应用价值。
氧化石墨烯环氧涂层的制备及阻氢性能研究
於震跃;苏伟;苏文博;陈福新;荣杨一鸣;[目的]氢能被认为是当今最具发展潜力的二次清洁能源，但在运输中面临金属氢脆的问题有待解决。[方法]通过2，6 -二氨基吡啶的氨基与GO的羧基、环氧基等含氧基团形成共价键，得到2，6-二氨基吡啶改性氧化石墨烯(BGO)，再将其与环氧树脂混合而制得BGO/EP复合涂层，旨在提高其阻氢性能，同时兼具良好的耐蚀性和附着力。[结果]X射线衍射(XRD)和红外光谱的表征结果表明2，6-二氨基吡啶对氧化石墨烯的改性成功。电化学测量结果显示BGO/EP 复合涂层的阻抗值可达108 Ω·cm2，界面反应阻力高，耐蚀性良好。氢渗透以及氢含量测试显示，BGO的加入使纯EP的ip从3.62 μA·cm2降低到0.61 μA·cm2，氢通量和氢扩散系数显著降低，使氢渗透降低95%。[结论] BGO/EP涂层有效阻隔并抑制氢的渗透，为高性能阻氢防腐涂层设计提供了新路径。
304不锈钢激光重熔-阴极沉积处理及其性能
王德志;孔鹤;潘雄;江浩田;王杰;张亚楠;[目的]为解决304不锈钢表面硬度低、耐磨型与耐蚀性差，以及阴极沉积镀层结合力弱的问题，本研究拟开发一种激光重熔与阴极沉积相结合的复合工艺，以期协同提升其表面性能。[方法] 首先采用激光重熔技术对304不锈钢表面进行预处理，以改变其表面形貌与微观结构；随后利用阴极沉积技术在改性后的表面制备以NiW化合物为主成分的镀层，获得LC样品。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段分析样品表面形貌、成分与物相，并系统测试其显微硬度、摩擦磨损性能及在3.5% NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。[结果]激光重熔预处理在304不锈钢表面形成了具有微凸起和微孔的结构，为后续阴极沉积提供了理想的形核位点；经阴极沉积处理后，获得了以NiWO4为主成分的镀层，该镀层致密均匀，与基体结合良好，显微硬度高达540.77 HV，耐磨性和耐蚀性最优。[结论]激光重熔-阴极沉积复合工艺通过结构调控与成分改性的协同作用，成功在304不锈钢表面制备了高性能镀层，显著地提升了其表面硬度、耐磨性和耐蚀性，为不锈钢表面强化提供了一种有效的新方案。
印刷焊料对ABF基板在uHAST及HTST老化后焊接可靠性的影响
刘刚;张文健;陈佳;朱冠军;杨智勤;[目的]研究不同印刷焊料下ABF基板的焊接界面于高加速温湿度应力试验(uHAST)及高温老化试验(HTST)后的金属间化合物（IMC）生长趋势和焊接性能变化。[方法]使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、多功能推拉力试验仪对焊点进行观察和分析。[结果]在uHAST及HTST试验后，化学镀锡样品的IMC层截面呈扇贝状，其俯视形貌为鹅卵石状，化学镀镍钯金样品的IMC层截面为枝晶状，其俯视形貌为多面体状；当表面处理工艺相同时，采用SC07焊料时所得IMC层厚度在老化试验期间的厚度始终大于采用SAC305焊料；当焊料相同时，化学镀锡样品的IMC层厚度在老化试验期间始终大于化学镀镍钯金样品，均未出现柯肯达尔空洞；在uHAST过程中，化学镀锡样品的焊接强度呈现下降趋势；在HTST试验过程中，化学镀锡样品的焊接强度呈现上升趋势，而化学镀镍钯金样品的焊接强度均为先上升后下降。[结论]本研究可为ABF基板的设计提供理论参考。
高导热低膨胀铜/石墨片复合材料的制备及其热传导性能
张力莉;王键;张宁;赵永强;[目的]为克服传统铜/碳复合材料因界面结合弱而导致的导热性差问题，提升其在高功率电子器件散热中的应用潜力，本研究旨在开发一种兼具高导热与低热膨胀特性的铜/石墨片(Cu/GF)复合材料。[方法]采用电镀铜与放电等离子烧结(SPS)相结合的工艺制备Cu/GF复合材料。先通过表面氧化处理在石墨片表面引入含氧官能团，随后进行钯活化，接着通过电镀铜得到Cu质量分数不同的Cu/GF复合粉体，最后通过放电等离子烧结实现Cu层与石墨片界面的冶金结合。研究了Cu质量分数和石墨片取向对复合材料导热性的影响。对Cu/GF复合材料的三维微观结构及热传导性能进行了仿真分析。[结果]当Cu质量分数为40%时，Cu/GF复合材料具有最优的导热性，其轴向热导率高达692 W/(m·K)，热膨胀系数低至4.12 × 10-6 K-1。微观结构表征显示，此时形成了铜相连续包覆石墨片的三维互穿网络结构，有效增强了界面结合强度与热输运效率。数值模拟结果与实验结果基本一致，都表明石墨片取向显著影响复合材料的热导率。[结论]本研究通过对Cu/石墨片复合材料的界面优化与结构设计，实现了超高导热与超低膨胀特性，为动力电池模组、高密度集成电路等前沿领域提供新一代散热解决方案。
六方氮化硼/二氧化硅填料复合环氧混凝土防护涂层的制备及性能
史王芳;张永胜;[目的]碳化和氯离子腐蚀会严重影响混凝土的耐久性和使用寿命。[方法]硅烷偶联剂(KH550)和盐酸多巴胺实现纳米SiO2和六方氮化硼(HBN)的表面改性，通过缩合反应将纳米SiO2接枝到HBN表面制备了盐酸多巴胺-HBN/KH550-SiO2(DA-HBN/KH-SiO2)无机填料。通过XRD、FT-IR、XPS、SEM和TEM等技术手段表征了物相化学组成、元素组成和微观形貌。以环氧树脂(EP)作为成膜基质，纳米SiO2、HBN和DA-HBN/KH-SiO2等作为无机填料，在混凝土表面构建防护涂层以提升混凝土的耐久性。研究了不同无机填料环氧涂层的热稳定性、粘结强度、防水性能、抗氯离子渗透性能和抗碳化性能。[结果]三种无机填料环氧防护涂层均可以有效提升混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能，DA-HBN/KH-SiO2/EP防护涂层可以更加有效的提升混凝土的耐久性，相比EP防护涂层，混凝土在深度0～5 mm位置的氯离子含量和28 d碳化深度分别降低了36.70%和64.79%。同时DA-HBN/KH-SiO2/EP防护涂层和混凝土之间具有较高的粘结强度，可以有效防止防护涂层的脱落。DA-HBN/KH-SiO2无机填料在环氧涂层中良好分散性和物理阻隔提升了涂层的防水性能和热稳定性。[结论]DA-HBN/KH-SiO2无机填料掺杂到环氧涂层中可以有效提升混凝土的抗碳化和抗氯离子渗透性能。
AZ31镁合金表面磁控溅射镁-硅复合薄膜的耐蚀性和生物相容性
张世坤;侯树森;李文星;张精豪;[目的]医用镁合金因其与人体骨骼相近的密度和优异的生物相容性，在骨植入材料领域的应用潜力巨大。然而，其在生理环境中的降解过快，会引发力学完整性过早丧失、局部pH升高及氢气积聚等问题，严重制约其临床推广应用。本研究旨在通过表面改性提升镁合金的耐腐蚀性能并维持其良好的生物相容性。[方法] 采用磁控共溅射技术在AZ31镁合金表面制备Mg–Si复合薄膜。通过正交试验优化了溅射的压强、金属靶功率和溅射时间。通过扫描电镜(SEM)、白光干涉仪、电化学分析及模拟体液(SBF)浸泡试验，分析了Mg–Si复合薄膜的表面形貌、表面粗糙度及耐腐蚀性能。并通过CCK-8法和细胞荧光染色评估其体外细胞毒性及生物相容性。[结果]磁控溅射的较优工艺参数为：压强0.30 Pa，镁靶功率40 W，硅靶功率120 W，溅射时间1 h。在此条件下所获Mg–Si复合薄膜表面均匀致密，表面粗糙度Ra低至30.5 nm。电化学测试表明，该薄膜使基体的腐蚀电流密度降低了近2个数量级，且阳极分支显示出钝化特征，耐蚀性显著提升。体外细胞实验证实，与未处理的AZ31镁合金相比，Mg–Si复合薄膜的细胞增殖率更高，细胞形态更佳，表现出优异的生物相容性。[结论]采用磁控共溅射技术可于AZ31镁合金表面成功制备出兼具优良耐蚀性和生物相容性的Mg–Si复合薄膜，为解决医用镁合金过快降解问题提供了一种有效的表面改性方案。