防腐技术

  • 钕铁硼表面BTA@ZIF-8/环氧树脂防腐涂层的制备与性能研究

    陈思雨;江莉;蒋涛;张帆;杨雨萌;卫国英;

    [目的]解决钕铁硼永磁体在严苛海洋环境中易腐蚀的难题,为高端海洋装备的可靠运行提供技术支撑。[方法]通过溶剂热法合成负载了苯并三氮唑(BTA)的沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)纳米颗粒(BTA@ZIF-8),将其与水性环氧树脂(EP)混合后制得BTA@ZIF-8/EP复合涂层。[结果]缓蚀剂BTA在ZIF-8表面以吸附的方式负载,负载率约为14.6%。在中性水环境中,BTA在4.0 h内出现短期快速释放,0.5 h时BTA浓度即达到50.0 mg/L的有效缓蚀阈值,48.0 h时累计释放率为63.2%,实现了长期稳定释放。在3.5%NaCl溶液中的腐蚀浸泡实验和电化学测试的结果表明,涂层耐蚀性优异,42 d内的低频阻抗模值(|Z|_(0.01 Hz))维持在6.5×10~6Ω·cm~2以上,膜层电阻急剧下降的时间节点延长至28 d。[结论]BTA@ZIF-8/EP复合涂层具有优异的防腐蚀和自修复性能,涂层破损区域被Fe的螯合物和BTA释放的缓蚀沉积物所填充,有效阻隔了腐蚀介质与基体的接触。

    2026年03期 v.45;No.477 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
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  • 光热响应自修复超疏水环氧涂层的腐蚀防护行为研究

    刘书君;肖哲;张思铭;周杰;杨海涛;

    [目的]针对金属材料在严苛环境下易发生腐蚀失效的问题,以及传统超疏水涂层在化学损伤后性能难以恢复的局限性,制备兼具超疏水性、光热响应与可重复自修复能力的环氧防护涂层。[方法]以双酚A型环氧树脂(E44)为基体,添加氟化固化剂(F-DETA),并以氟化碳纳米管(F-CNT)和疏水Si O_2为填料,采用喷涂法在铝材上制备具有微/纳多级粗糙结构的超疏水涂层(F-EP-CNT-SiO_2)。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、静态水接触角(CA)和滚动角(SA)测试、耐磨性与耐酸碱测试对F-EP-CNT-Si O_2涂层的结构与稳定性进行表征;通过O_2等离子体处理引入表面化学损伤,利用808 nm近红外激光触发光热修复,并通过X射线光电子能谱(XPS)分析修复前后涂层表面组分;通过动电位极化曲线与电化学阻抗谱(EIS)研究涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐性能及长期耐久性。[结果]当F-CNT质量分数为6%、Si O_2质量分数为15%时,所得F-EP-CNT-SiO_2涂层具有超疏水性(CA≈164°,SA<10°),并表现出良好的附着力、耐磨及耐介质稳定性;引入F-CNT可显著提升光热转换效率,令涂层在等离子体处理至亲水后,于激光照射的10 min内恢复超疏水特性,且可循环10次,XPS证实氟链在光热作用下向表面富集;电化学测试显示F-EP-CNT-Si O_2涂层具有优异的耐蚀性,并且长期浸泡仍能保持较高的低频阻抗模值。[结论]本研究制备的F-EP-CNT-Si O_2涂层通过氟化低表面能重构与微/纳空气层隔离协同“迷宫效应”,有效抑制介质渗透,兼具超疏水、光热驱动重复自修复及优异耐蚀性,为严苛环境下防腐涂层的设计提供了新思路。

    2026年03期 v.45;No.477 9-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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  • 羧甲基壳聚糖/纳米氧化锆掺杂对环氧丙烯酸酯乳液及其防腐蚀性能的影响

    苗汝滨;毕崇浩;曲文娟;李少香;李厚为;刘猛;

    [目的]旨在实现环氧丙烯酸酯乳液的高性能化改性,提升其在水性防腐涂料中的应用效果。[方法]在KH-550硅烷偶联剂的改性作用下,制备了由羧甲基壳聚糖(CMCS)与氧化锆(ZrO_2)纳米粒子组成的复合材料CMCS/ZrO_2,将其通过接枝共聚与环氧丙烯酸酯乳液中的环氧基团反应,得到CMCS/Zr O_2改性环氧丙烯酸酯乳液,并将其作为主要成膜物,制备了水性防腐涂料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)考察了CMCS/ZrO_2复合材料的相结构、官能团和表面形貌,对CMCS/ZrO_2改性环氧丙烯酸酯乳液干膜进行了水接触角测量、热重分析(TGA)及原子力显微镜(AFM)表征,测试了涂层的耐中性盐雾性能。[结果]CMCS/Zr O_2的加入提高了环氧丙烯酸酯乳液的热稳定性,改善了乳液干膜的光滑度,但不改变其亲水性。以环氧丙烯酸酯乳液作为主要成膜物制备的水性防腐涂料的防腐蚀性能因CMCS/ZrO_2的加入而显著提高。采用CMCS/ZrO_2添加量为1.0%(质量分数)的乳液所制成的水性防腐涂层具有最佳的力学性能及防腐蚀性能。[结论]CMCS/Zr O_2可有效改善环氧丙烯酸酯乳液的综合性能,基于其1.0%添加量所制得的改性乳液具备优异的热稳定性、成膜平滑性和防腐蚀性能,适用于高性能水性防腐涂料的制备,具有良好的应用前景。

    2026年03期 v.45;No.477 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K]
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  • 一种喹啉修饰油酸咪唑啉缓蚀剂的合成及性能研究

    贾蕗路;裴锋;田旭;刘欣;

    [目的]针对传统咪唑啉缓蚀剂水溶性差、缓蚀效率有限等问题,设计并合成了一种双配位基团的喹啉修饰的油酸咪唑啉缓蚀剂(OA-QNC)。[方法]该缓蚀剂以十七烯基羟乙基咪唑啉(OA)和喹哪啶酸(QNC)为原料,通过简单的酯化缩合反应制备,其结构通过核磁共振氢谱(~1H)和碳谱(~(13)C)表征确认。[结果]在10%稀盐酸溶液腐蚀体系中,静态失重法评价结果表明当OA-QNC的质量浓度为600 mg/L时,对Q235碳钢的缓蚀率高达95.26%,显著优于未修饰原料OA的缓释率(78.96%)。动电位极化曲线与电化学阻抗谱测试进一步证实,OA-QNC能有效抑制碳钢的阴、阳极电化学腐蚀过程,其优异的性能归因于分子中咪唑啉与喹啉双配位基团的协同作用,增强了在金属表面的吸附能力与成膜致密性。[结论]本研究为开发高效、多功能咪唑啉类缓蚀剂提供了新的思路与实验依据。

    2026年03期 v.45;No.477 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
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  • 复杂土壤条件下杆塔引下线腐蚀特性与防腐优化设计研究

    齐雨;曹盈;安韵竹;胡元潮;李鹏飞;安兴涛;

    [目的]研究不同材质杆塔接地引下线在复杂土壤环境中的腐蚀特性,探讨土壤条件对腐蚀速率的影响,并提出针对性的防腐优化设计。[方法]采用有限元仿真建立引下线腐蚀模型,模拟不同土壤环境下的腐蚀速率及分布,对比分析了低碳钢、镀锌钢、铜包钢、柔性石墨等材料的腐蚀特性。采用加速腐蚀试验验证了不同材料在土壤中的腐蚀行为,设计了金属-石墨复合接地引下线防腐优化结构。[结果]土壤环境变化对接地引下线的腐蚀速率有显著影响。传统金属接地体腐蚀严重,而柔性石墨接地体的腐蚀速率几乎不受土壤环境变化的影响。以聚氯乙烯基高分子覆膜材料保护的金属-石墨复合接地引下线在加速腐蚀试验中表现出优异的耐蚀性。[结论]柔性石墨接地体在复杂土壤条件下具有更优的耐腐蚀性能,而金属-石墨复合接地引下线可通过防腐优化设计来显著提高耐蚀性。

    2026年03期 v.45;No.477 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 3611K]
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  • 工业污染环境下电网接地材料的腐蚀行为研究

    徐桂培;赖洁文;区斌;王汉杰;李辉怡;卢毅锋;

    [目的]工业区的电网接地材料长期处于高湿、含Cl~-及酸性污染物共存的环境中,易发生加速腐蚀失效。[方法]结合电化学阻抗谱(EIS)、失重法、扫描电镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)等手段,系统分析Q235碳钢在pH分别为3和5的3%Na Cl+0.03 mol/L Na HSO_3溶液中的腐蚀动力学、形貌及局部腐蚀特征。[结果]酸性条件下Na HSO_3与Cl~-具有显著的协同促腐蚀作用。p H=3时,极化电阻较无Na HSO_3时下降84%,腐蚀速率显著增大,最大腐蚀深度达56.85μm,K值(腐蚀坑的最大深度与弗雷特直径之比)为0.15~0.20,均高于其他条件。[结论]pH降低会加速阳极溶解并削弱腐蚀产物膜的保护;Cl~-与3协同诱发局部腐蚀并通过闭塞电池效应促进纵深扩展,显著放大酸性环境下的局部腐蚀效应。本研究可为工业污染环境中接地材料防护与寿命预测提供参考。

    2026年03期 v.45;No.477 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 5964K]
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  • 油气集输管道内腐蚀因素的研究进展

    高建伟;黄鹏;张思北;陈亚军;

    [目的]油气集输管道作为能源运输的重要基础设施,其内腐蚀问题日益突出,深入探究管道内腐蚀的影响因素与作用机制已成为当前行业的研究热点。[方法]本文结合近年以来的文献研究,综述了油气集输管道内腐蚀的主要腐蚀因素及腐蚀机理,强调了各因素之间的协同腐蚀作用。[结果]首先阐述了腐蚀性气体(CO_2、H_2S)的电化学腐蚀机理,包括其反应过程、腐蚀产物的形成,以及温度对产物膜保护效果的影响;分析了溶解盐类(氯化物、硫酸盐、碳酸盐等)通过破坏钝化膜、参与微生物代谢等方式引发腐蚀的特性及典型场景;探讨了流速通过传质、产物膜稳定性等机制对腐蚀的复杂影响;阐明了硫酸盐还原菌(SRB)等微生物通过直接电子转移等机制加速腐蚀的过程,以及菌种间的相互作用。同时,重点剖析了多腐蚀因素的协同作用,如CO_2与流速共同破坏产物膜、Cl~-增强SRB腐蚀活性等复杂效应。[结论]研究表明,单一因素的腐蚀机制已较明确,但多因素协同作用的定量描述仍需深化。未来需在现有研究的基础上,发展基于多因素耦合的腐蚀动力学模型,以提升腐蚀预测与防控水平。

    2026年03期 v.45;No.477 56-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
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  • 汽车车身防腐设计分析及应用

    程晓雪;张亚磊;方登辉;陈浩;许扬志;田海洋;

    [目的]为提升汽车车身在复杂使用环境下的防腐性能,达成设定的防腐设计目标,系统分析车身腐蚀成因及关键影响因素。[方法]从材料选型(包括高强钢、铝合金、镀锌板等)、结构设计(如排气排水孔、电泳工艺孔和钣金搭接密封)、涂装工艺制定(包括前处理、电泳、密封、注蜡等)、制造过程控制等方面,阐述了车身防腐设计要点,并以实际车型为例进行应用验证。[结果]通过道路强化腐蚀试验验证,案例车型实现了“车身外观可见腐蚀红锈等效年限≥6年、钣金件耐穿孔腐蚀等效年限≥12年、腐蚀导致功能失效等效年限≥12年”的防腐目标。[结论]系统化的防腐涉及可有效提升车身的耐腐蚀性能,实现可靠性与耐久性目标。本文为提升汽车车身防腐性能提供了理论与实践参考。未来汽车车身防腐设计将向着环保、智能、工艺一体化的方向发展。

    2026年03期 v.45;No.477 67-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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镀覆技术

  • DBSA-PANI添加剂对锌电积用钛基二氧化铅电极性能的影响

    许双文;武佳;韦震;刘康;贾波;冯庆;

    [目的]采用电沉积法制备钛基二氧化铅电极,研究了电镀液中十二烷基苯磺酸掺杂型导电态聚苯胺(DBSA-PANI)浓度对电极性能的影响,以提升其在锌电积过程中的电催化活性与稳定性。[方法]利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和接触角测量仪分别表征Ti/Sb–SnO_2/Pb O_2电极的表面形貌、物相结构和亲水性;通过线性扫描伏安(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)和加速寿命试验检测了电极的电催化性能与稳定性;最后通过模拟锌电积试验,验证所得电极的能耗表现。[结果]DBSA-PANI的添加可有效调控二氧化铅的电沉积行为,诱导晶粒细化与晶面择优生长。当镀液添加0.4 g/L DBSAPANI时,制备的电极表现出最好的亲水性(水接触角为36.6°)、最长的加速寿命(816 h)、最低的析氧电位(1.94 V)和最小的电荷转移电阻(1.153Ω·cm~2)。该电极在模拟锌电积中的直流电耗较未改性电极降低了9.5%。[结论] DBSA-PANI改性后的钛基二氧化铅电极兼具高催化活性与高稳定性,在降低锌电积直流电耗方面具有显著优势,应用前景广阔。

    2026年03期 v.45;No.477 79-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2332K]
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  • 阳极运动模式和电参数对电刷镀毫米级厚镍的影响

    白云峰;周言龙;丁浩;董威威;朱世根;

    [目的]研究电刷镀过程阳极运动模式(固定或轴向往复运动)、电压和电流对毫米级厚Ni镀层品质的影响。[方法]对比了不同工艺参数下电刷镀所得厚Ni镀层的表面形貌、截面形貌和截面显微硬度,以确定可获得高表面品质与均匀组织Ni镀层的优化工艺窗口。[结果]阳极往复运动相较于固定模式,Ni镀层表面粗糙度更低,内部结构更均匀致密;在较低电压和电流下制备的厚Ni镀层表面状态良好,内部组织致密,镀层厚度方向的显微硬度波动小。[结论]采用阳极轴向往复运动,控制刷镀电压为5 V、电流为10~15 A,可在45钢表面制备出平整光亮、组织致密、厚度达1 mm且硬度分布均匀的高品质厚镍镀层,为工程中厚镀层的可靠电刷镀制备提供了有效工艺参考。

    2026年03期 v.45;No.477 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K]
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  • 镁合金电镀锌镍合金工艺

    张政;李庆阳;郭崇武;李小花;

    [目的]为了拓展电镀Zn–Ni合金工艺在镁合金表面的应用范围,解决镁合金电镀防护层耐蚀性不足的技术瓶颈,开发了一种绿色环保的多层组合电镀工艺。[方法]在镁合金基体上依次进行预镀Fe、无氰镀Cu、无氰镀Cu–Zn合金、镀Ni–P合金、镀Zn–Ni合金、三价铬钝化及羟基石墨烯改性封闭。[结果]所得镀层经中性盐雾试验1 280??h无白锈,热震试验后无起泡、脱落,耐霉菌性和耐湿热性均合格。[结论]本工艺绿色环保,镀层结构设计合理,综合性能优异,可满足我国镁合金相关制造业对高耐蚀防护层的技术需求。

    2026年03期 v.45;No.477 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
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  • 铜合金接插件银-石墨复合电镀工艺及镀层性能研究

    闫思洁;韩文凯;王晓伟;邵星海;

    [目的]针对传统氰化物镀银层在接插件应用中耐磨性不足、易变色等问题,开展Ag–石墨复合电镀的研究。[方法]采用氰化物体系与无氰体系,在铜合金接插件表面制备Ag–石墨复合镀层。对比了氰化物体系亮银镀层和不同体系Ag–石墨复合镀层的抗变色性、可焊性、耐蚀性、耐磨性与接触电阻,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了Ag–石墨复合镀层的形貌与石墨含量。[结果]Ag–石墨复合镀层的耐磨性显著优于亮银镀层,机械寿命高于20??000次插拔;无氰体系Ag–石墨复合镀层在抗变色、耐盐雾、接触电阻等方面与亮银相当,且具备良好的可焊性;氰化物体系Ag–石墨镀层因石墨含量较高而可焊性较差。[结论] Ag–石墨复合镀层在接插件领域具备替代传统氰化物亮银镀层的应用潜力。在实际生产中,可根据产品对耐磨性与可焊性的具体需求,选择合适的镀液体系与石墨粒径。

    2026年03期 v.45;No.477 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K]
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  • 基于田口法对金刚石化学镀镍配方和工艺的优化

    周泽龙;赵礼刚;朱丹妮;李新芳;

    [目的]采用化学镀技术在金刚石微粉表面制备Ni镀层,以增强金刚石与基体的结合力,提高金刚石工具的耐磨性和使用寿命。[方法]运用田口方法研究了柠檬酸钠浓度、氯化铵浓度、镀液pH和温度对镀覆率的影响;在此基础上开展单因素实验,进一步研究搅拌速率、硫酸镍浓度、pH和温度对镀覆率及镀层形貌的影响。[结果]田口试验表明,各因素对镀覆率的影响主次顺序为:镀液pH >柠檬酸钠浓度>镀覆温度>氯化铵浓度。单因素实验确定最佳工艺条件为:硫酸镍30 g/L,次磷酸钠30 g/L,柠檬酸钠10 g/L,氯化铵30 g/L,硫脲0.5 mg/L,十二烷基苯磺酸钠0.6 g/L,糖精钠0.06 g/L,pH 9,搅拌速率250 r/min,温度60°C。在较优工艺条件下化学镀时,金刚石表面可获得均匀、致密且结合良好的Ni镀层,无漏镀和镍瘤缺陷,镀层成分以Ni、P为主。[结论]本研究在金刚石表面成功制备了均匀致密的Ni–P镀层,为金刚石表面金属化处理提供了可行的技术路径,对提升金刚石工具的耐磨性和使用寿命具有实际意义。

    2026年03期 v.45;No.477 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
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  • 基于真空金属镀膜技术的射击弹壳手印显现效果的优化研究

    李建军;侯碧海;

    [目的]研究真空金属镀膜技术(VMD)对射击后弹壳上手印可视化检测的效果。[方法]以7.62??mm黄铜弹壳和紫铜弹壳为对象,采用不同清洗方式预处理弹壳表面,再进行Au/Zn、Ag/Zn或Ag真空金属镀膜处理显现手印。考察了镀膜位置、镀膜时间、金属蒸发量及镀膜金属种类对手印可视化效果的影响。利用场发射扫描透射电镜分析了老化时间黄铜弹壳与紫铜弹壳的表面形态、微观结构变化及其对手印可视化检测的影响。[结果]无水乙醇清洗可有效清除弹壳表面非实验手印。弹壳老化14??d内表面微观结构未发生显著改变,不影响手印VMD显现效果;对于遗留手印超过14 d的弹壳,Au/Zn??VMD是手印可视化检测的最佳方法。[结论]VMD技术能够有效显现射击弹壳上的潜手印。

    2026年03期 v.45;No.477 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K]
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  • 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,镁的溅射功率40 W,硅的溅射功率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。

    2026年03期 v.45;No.477 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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表面技术

  • 电沉积法制备CuNi纳米微球电极及其电催化硝酸盐还原性能

    张克京;潘凡;毛思湘;余姗姗;朱云庆;

    [目的]针对传统纳米团簇制备方法复杂、能耗高且易团聚的问题,本研究旨在开发一种简便、高效的电极制备方法,通过构筑具有丰富活性位点的双金属纳米团簇结构,提升电催化硝酸盐还原合成氨(eNO_3RR)的活性与选择性。[方法]以酒石酸为表面配体与生长抑制剂,采用一步电沉积法在泡沫镍(NF)基底上原位制备了由Cu Ni双金属纳米团簇自组装而成的电极(NF/Cu Ni-NCs)。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对NF/Cu Ni-NCs电极形貌、结构与组成进行表征。通过电化学测试研究了NF/Cu Ni-NCs电极在硝酸盐还原反应中的电催化性能、选择性与稳定性。[结果]电沉积制备的Cu Ni纳米团簇尺寸约为2 nm,并成功组装成200 nm的纳米微球,电极表面呈现非晶/低结晶特征。电化学测试显示,NF/CuNi-NCs电极在-0.65 V(相对于可逆氢电极)下反应2 h,硝酸盐氮转化率、氨氮选择性和氨产率(以N计)分别达到94%、97%和266.70μg/(h·cm~2)。12次循环后电极性能保持稳定,氨产率仍为249.42μg/(h·cm~2)。机理研究表明,Cu与Ni之间存在电子协同效应,且反应主要遵循*H介导的还原路径,二者协同促进了“硝酸盐→亚硝酸盐→氨”的逐步转化。[结论]本研究采用一步电沉积法成功制备了具有高活性与非晶特征的Cu Ni纳米团簇电极。该电极凭借丰富的活性位点与双金属协同效应,在硝酸盐电催化还原中表现出优异的活性、选择性与稳定性,为低碳氨合成及硝酸盐废水资源化处理提供了新技术思路。

    2026年03期 v.45;No.477 132-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]
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  • Fe@SiO2核-壳结构磁性磨粒的制备及其抛光性能

    郑泽旭;孟建兵;高弘霖;董小娟;和利伟;王承志;张桂冠;

    [目的]针对传统镶嵌式磁性磨粒在抛光过程中因磨粒分布不均、切削刃高度不一致而导致工件表面易产生划痕的问题,提出制备一种具有均匀包覆结构的Fe@SiO_2核壳型磁性磨粒,以提升铜锌合金等难加工材料的表面抛光品质。[方法]采用溶胶-凝胶法,以羰基铁粉为内核,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过水解反应在羰基铁粉表面均匀包覆Si O_2壳层,得到Fe@SiO_2核-壳结构磁性磨粒。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及振动样品磁强计(VSM)对Fe@SiO_2磁性磨粒进行结构表征。通过单因素实验研究了主轴转速、抛光间隙、进给速率和抛光时间对铜锌合金表面粗糙度的影响。[结果]所制备的Fe@SiO_2磁性磨粒呈典型的核-壳结构,粒径分布均匀,饱和磁化强度为36 A·m~2/kg。当在主轴转速为1 000 r/min、抛光间隙为2 mm、进给速率为6 mm/min的条件下抛光30 min时,铜锌合金的表面粗糙度Ra降至30 nm,表面划痕显著减少,无明显凹坑。[结论]Fe@SiO_2核-壳磁性磨粒可有效改善抛光均匀性,减少表面损伤,显著提高工件表面品质,可用于高精度铜锌合金抛光。

    2026年03期 v.45;No.477 146-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K]
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  • 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,但在运输中面临的金属氢脆问题有待解决。[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,得到改性氧化石墨烯(BGO),再将其与环氧树脂(EP)混合而制得BGO/EP复合涂层,以提高其阻氢性能,同时兼具良好的耐蚀性和附着力。[结果] X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)的表征结果证实了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复合涂层的阻抗可达10~8Ω/cm~2量级,界面反应阻力高,耐蚀性良好。氢渗透及氢含量测试显示,在EP涂层中加入BGO令氢渗透电流密度从3.62μA/cm~2降低到0.61μA/cm~2,氢通量和氢扩散系数显著降低。[结论] BGO/EP涂层能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。

    2026年03期 v.45;No.477 154-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
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  • 具有抑制微生物附着功能的ZnO/SiO2复合超疏水涂层的制备与性能分析

    梁永超;杨震洋;黎元钦;陈智;朱仕惠;

    [目的]为提升材料在复杂环境中的综合性能,开发一种同时具备抗菌性与超疏水性的复合功能涂层,以满足工程应用对多重性能的需求。[方法]采用Pechini法合成ZnO颗粒,并通过溶胶-凝胶法制备改性SiO_2纳米粒子,结合双层喷涂工艺构建ZnO/SiO_2复合微纳结构涂层。系统研究了ZnO在底漆和面漆中的掺杂比例(0%、6%、9%、12%和15%)与表面粗糙度对涂层性能的影响。[结果]当底漆不含Zn O、面漆含ZnO 12%时,涂层性能最佳,静态水接触角达152.20°左右,滚动角小于5°,抗菌测试中的菌落总数降至4.67×10~4 CFU/cm~2。该涂层在p H=1~13的溶液中浸泡15 d后仍保持超疏水性,在砂砾冲击测试中表现出良好的耐磨性。绝缘测试结果表明涂层的相对介电常数为2.39,体积电阻率为9.7×10~(10)Ω·m,表面电阻率为5.4×10~(11)Ω。[结论]该涂层在抗菌性、超疏水性与电绝缘性方面实现了协同优化,表现出优异的环境稳定性和工程应用潜力。

    2026年03期 v.45;No.477 163-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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  • 大数据挖掘在高纯度四氟化碳表面刻蚀技术中的应用实践

    龚凌涛;蔡史佳;田济铜;林颍潼;蔡嘉纯;孙伟楠;黄河;翁惠琼;梁红;李树华;杨伟;林璟;乔智威;

    [目的]探究在解决高纯度四氟化碳(CF_4)表面刻蚀技术相关实践问题的背景下,应用现代信息技术挖掘高性能金属-有机框架(MOF)材料以解决现实问题的实践,增强获取和分析MOF材料数据的能力。[方法]先掌握基本的高通量计算技术和机器学习知识,再运用Zeo++软件和RASPA软件包下巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟获得MOF晶体结构数据,并通过4种较为常用的机器学习算法对数据进行训练,最后上机实践。[结果]最为可靠的是基于树的管道优化工具(TPOT)和轻量级梯度提升回归(LGBM)算法,其决定系数(R~2)都达到0.9以上,以最优的TPOT算法分析MOF材料各个描述符对CF_4吸附量的相对重要性后发现孔隙率的影响最大。筛选出吸附能力最强的5种MOF材料,分析得到其结构描述符的规律。[结论]经过培训实践,初学者加深了对MOF晶体材料微观结构的认识,提高了运用信息技术手段获取数据、分析数据的能力。本文提出的以实际难点为导向,利用信息技术方法解决化工领域问题的实践模式得到了有效验证。

    2026年03期 v.45;No.477 177-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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