[目的]针对氯化物镀镉体系镀液稳定性差、镀层易粗糙等问题，研究明胶作为添加剂对该体系镀液性能及镉镀层综合性能的影响，为高耐蚀Cd镀层制备提供理论依据。[方法]在由45 g/L CdCl2·2.5H_2O、240 g/L NH_4Cl和35 g/L NaCl组成的镀镉基础液中添加不同质量浓度明胶，在1.0 A/dm2下电镀20 min制备Cd镀层。通过线性扫描伏安法(LSV)研究明胶对Cd电沉积阴极极化的影响；通过霍尔槽试验测定镀液分散能力；利用扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)及接触角测试仪表征Cd镀层的微观形貌、表面粗糙度和润湿性；通过动电位极化曲线测试和电化学阻抗谱(EIS)检测Cd镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性；并借助COMSOL Multiphysics仿真模拟亲水/疏水镀层的点腐蚀过程。[结果]明胶能显著抑制Cd电沉积，进而改善镀层微观形貌、降低表面粗糙度，并提高镀层疏水性与耐蚀性。明胶质量浓度为1.0～2.0 g/L时，镀液分散能力较好，Cd镀层综合性能更佳，尤其是质量浓度为1.0 g/L时具有最佳耐蚀性。仿真模拟显示，疏水镀层腐蚀电流密度显著低于亲水镀层，且其分布更均匀，腐蚀坑深度更浅。[结论]在氯化物镀镉体系中添加适量明胶可有效改善镀液分散能力，显著提升Cd镀层疏水性与耐蚀性。本研究为氯化物镀镉添加剂的筛选及高性能镀层制备提供了实验与理论支持。
[目的]探究印刷电路板组件(PCBA)表面绝缘性能的影响因素，明确板面离子残留浓度与三防漆厚度的作用机制，为汽车电子等领域PCBA的工艺控制与可靠性设计提供依据。[方法]以IPC-B-25A标准板为试验基板，分别采用水基型和免洗型助焊剂制备不同离子残留浓度(0.5、1.5、3.0、5.0、7.0、12.0 μg/cm2)的试样，并在部分试样表面喷涂三防漆，获得单面厚度分别为50、100和150 μm的涂覆板。通过水滴法电化学迁移试验、交变温湿度(25 ～ 65°C、相对湿度≥93%)下的电阻监测以及划格法涂层附着力测试，系统评估离子残留浓度和三防漆厚度对PCB表面绝缘性能的影响。[结果]无三防漆时，离子残留浓度超1.5 μg/cm2会显著增加绝缘失效风险，水基型助焊剂比免洗型更易引发电化学迁移；涂覆三防漆后，离子残留浓度对电阻影响不显著，但会影响涂层附着力。[结论]为保障PCB表面绝缘性能，应优先选用免洗型助焊剂；无防护产品需将离子残留浓度控制在1.5 μg/cm2以下；三防漆的厚度应根据产品可靠性寿命要求与离子残留水平综合确定，高离子残留或高可靠性场景下需采用更厚的涂层。
[目的]针对涂料及印染等行业废水中难降解染料污染物的深度处理需求，提高Ti/Sn0.918Sb0.109O2电极的电催化活性与服役寿命，为电化学法处理涂料废水提供高效、长寿命的阳极材料。[方法]采用热分解法在Ti基体上制备Sn0.918Sb0.109O2活性层(记为TS电极)，再经脉冲电沉积引入稀土Ce制得Ti/Sn0.918Sb0.109O2-CeO2-x电极(记为SC电极)。通过SEM、XRD、循环伏安、电化学阻抗谱、阳极析氧极化曲线和加速寿命试验考察Ce掺杂对电极表面形貌与电化学行为的影响，并辅以密度泛函理论(DFT)计算从原子尺度阐明其电子结构调控机制。[结果]Ce掺杂使涂层晶粒细化、表面致密；与TS电极相比，SC电极的电化学活性面积(ECSA)由186.5 cm2增至258.5 cm2，双电层电容Cdl由7.46 mF/cm2增至10.34 mF/cm2,Tafel斜率由456.22 mV/dec降至308.02 mV/dec，电荷转移电阻显著降低，加速寿命由0.575 h延长至9.902 5 h；在10 mA/cm2下处理100 mg/L罗丹明B(Rh B)溶液，SC电极在120 s内即实现完全脱色，伪一级速率常数k=0.068 4 s-1，约为TS电极(k=5.59×10-4 s-1)的122.4倍。DFT计算表明，Ce的引入使氧空位形成能由3.98 eV降至2.98 eV，进入晶格氧机制(LOM)的活性窗口。[结论]Ce掺杂可显著提升Ti/Sn0.918Sb0.109O2电极的电催化活性，降低界面电荷转移电阻，并延长服役寿命。
[目的]随着接地材料在电力系统中的应用日益增多，如何快速评价不同材料在酸性土壤中的耐蚀性已成为决定其推广使用的关键所在。为此，对比研究了工业纯铜、纯锌、铝青铜和铝镍青铜4种典型材料的耐蚀性快速检测条件。[方法]考察了温度、氧化剂种类及浓度变化对金属表面腐蚀形貌的影响。[结果]常温条件下，在pH=4.2的稀盐酸溶液中纯锌表面即出现大量腐蚀斑点，而纯铜、铝青铜和铝镍青铜均无明显现象，就算在70°C下也无法区分这三者的耐蚀性。于是选用过硫酸钾(K_2S_2O8)作为氧化剂，将酸性溶液加热至40°C后，浸泡试样于其中10 min。该方法可现场快速检测纯铜、铝青铜和铝镍青铜的耐蚀性。在酸溶液中浸泡10 min后，纯铜表面出现多而大的黑斑，铝青铜有多而小的黑斑，铝镍青铜表面黑斑较少。这3种材料腐蚀程度的排序为：纯铜>铝青铜>铝镍青铜。随着K_2S_2O8的添加量增大，腐蚀加剧，质量分数1.5%～3.0%的K_2S_2O8可有效区分3种材料的耐蚀性差异。扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪、X射线衍射仪(XRD)及X射线光电子能谱仪(XPS)的分析结果表明，铝镍青铜在酸性溶液中表面形成的致密氧化物复合保护层是其耐蚀性最佳的原因。[结论]在南方酸性土壤条件下，纯锌不宜长期使用。利用氧化剂能加速金属与酸的反应，采用含K_2S_2O8的酸性溶液可快速区分3种铜基金属材料的耐蚀性优劣。
[目的]针对6061铝合金零件表面阳极氧化膜在加工和使用过程中出现的掉块、硬度不足等问题，研究氧化时间对草酸-硫酸阳极氧化膜结构与性能的影响。[方法]采用涡流测厚仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、压痕法等手段，研究了氧化时间对膜层厚度、微观形貌、硬度、比磨损率及断裂韧性的影响。[结果]随氧化时间延长，膜层厚度持续增大，生长速率呈先升后降再升的变化趋势。膜层硬度和耐磨性先提高后降低，氧化105 min时达到峰值显微硬度409 HV和最低比磨损率0.87×10-5·mm3/(N·m)；超过105 min后性能急剧劣化，125 min时的比磨损率约为105 min时的10倍，显微硬度下降54 HV。断裂韧性随氧化时间先增后减，85 min时膜层最致密，断裂韧性达16 MPa·m1/2。综合考虑氧化膜的耐磨性和断裂韧性，6061铝合金草酸-硫酸阳极氧化的较佳时间为85～105 min。[结论]合理控制阳极氧化时间可有效兼顾膜层的抗磨损能力与抗开裂性能。本文可为缓解活门、衬套类零件的掉块及硬度不足问题提供工艺参考。
[目的]采用以Na_2SiO3和NaOH为主成分的电解液对TC4钛合金进行微弧氧化(MAO)处理，以提升其耐蚀性。[方法]通过正交试验研究了硅酸钠、氢氧化钠和三乙醇胺质量浓度对MAO膜层厚度、表面粗糙度和显微硬度的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及电化学工作站表征了膜层的微观形貌、相组成及耐蚀性。[结果] Na_2SiO3浓度对膜层厚度和显微硬度的影响最大，NaOH浓度对膜层表面粗糙度的影响最显著；较优的电解液配方为：硅酸钠45 g/L，氢氧化钠2.0 g/L，硼酸6.0 g/L，三乙醇胺5 mL/L，双氧水5 mL/L，乙二胺四乙酸二钠5 g/L。该配方所得MAO膜层的厚度为56.3μm，表面粗糙度Ra为3.514μm，显微硬度为796.6 HV。膜层主要由金红石型TiO2、非晶态SiO2和少量锐钛矿型TiO2组成，结构致密，能够有效阻隔腐蚀介质。[结论]采用优化的电解液可在TC4钛合金表面制备出厚度大、硬度高且结构致密的微弧氧化陶瓷膜层，显著改善基材的耐腐蚀性能。研究结果可为TC4钛合金的表面防护处理提供理论依据和技术支持。
[目的]研究乙二胺四乙酸(EDTA-2Na)、次氮基三乙酸(NTA)和羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)3种氨羧类配位剂在不同浓度下对碱性Zn–Ni合金电镀的影响，为高性能环保Zn–Ni合金电镀工艺优化提供理论依据。[方法]通过单因素实验，在碱性锌酸盐镀液中分别添加不同浓度的EDTA-2Na、NTA和HEDTA进行电镀。采用库仑法检测镀层厚度，并通过电化学阻抗谱与动电位极化曲线测试评价Zn–Ni合金镀层的耐蚀性。[结果] 3种配位剂均显著影响Zn–Ni合金镀层性能。EDTA-2Na质量浓度为20 g/L时镀层最厚(6.5μm)，在15 g/L时耐蚀性最佳；NTA质量浓度为15 g/L时镀层最厚(4.9μm)，在10 g/L时耐蚀性最佳；HEDTA质量浓度为15 g/L时镀层最厚(5.6μm)、耐蚀性最佳。[结论]氨羧类配位剂能有效改善Zn–Ni合金层性能，在实际应用中可根据镀层性能需求选择适宜类型和浓度的配位剂。
[目的]对比研究热浸镀锌GI1200、锌铝镁ZM275(只含质量分数6%～7%的Al)，以及Al的质量分数为50%～55%的铝锌镁AZM150和铝锌AZ150在按铁道行业标准TB/T 2375—1993《铁路用耐候钢周期浸润试验方法》开展加速试验后的耐蚀性。[方法]通过干湿交替来模拟大气腐蚀工况，结合扫描电镜(SEM)、辉光放电光谱(GDS)、电化学测试、X射线衍射(XRD)等表征测试手段，系统分析了上述4种镀层材料在0.01 mol/L NaHSO3溶液中的腐蚀行为与耐蚀性差异。[结果]240 h的周期浸润腐蚀试验结果表明，4种材料的腐蚀失重量由小到大的排序为AZM150
[目的]开发高效、稳定且低成本的碱性电解水析氢催化电极，以替代贵金属基催化电极。[方法]以40目镍网为基体，在pH为4.0～4.5、温度为50°C和不同电流密度(3、5、8和10 A/dm2)条件下电沉积得到Ni–Mo–Al合金，研究了电流密度对阴极电流效率的影响，以及Ni–Mo–Al合金镀层表面形貌、元素组成、析氢性能和长期稳定性的影响。[结果]随电流密度升高，阴极电流效率逐渐增大，Ni–Mo–Al合金镀层的Mo质量分数增大，微观表面逐渐变粗糙。在10 A/dm2下制备的Ni–Mo–Al合金电极的析氢过电位最低，经4 500 A/m2高电流密度下电解572 h后的电压衰减率最低，具有最优的析氢性能和长期稳定性。[结论]适当提高电沉积电流密度可有效促进Mo沉积，增强Ni–Mo–Al合金电极的催化活性与耐久性。本研究为通过电沉积工艺调控非贵金属析氢电极的性能提供了可行的技术路径。
[目的]研究喷砂参数对35Cr2Ni4MoA合金钢超音速火焰喷涂碳化钨涂层性能的影响，为超音速火焰喷涂碳化钨涂层在合金钢航空构件上的应用提供参考。[方法]在不同压力(0.35～0.45 MPa)和距离(100～200 mm)下对35Cr2Ni4MoA合金钢喷砂后超音速火焰喷涂WC–10Co4Cr，以研究喷涂参数对涂层显微组织、显微硬度，以及基体表面粗糙度、残余应力和疲劳性能的影响。[结果]喷砂参数对WC–10Co4Cr涂层显微组织和显微硬度的影响不大。随喷砂距离增大，基体表面粗糙度和阿尔门试片弧高均先增后减，界面残留砂粒减少；随喷砂压力增大，基体表面粗糙度和弧高逐渐增大，凹坑深度增大、角度减小，界面残留砂粒在0.40 MPa后显著增多。疲劳寿命在喷砂压力0.35 MPa、距离120 mm时最高，其疲劳源为单一小线源，裂纹萌生困难。[结论]喷砂压力过高或距离不当会加剧基体表面缺口损伤及砂粒嵌入，导致应力集中效应超过残余压应力对疲劳性能的提升作用，使疲劳寿命显著降低，因此需严格控制喷砂参数。