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钢表面Ni–Co镀层在强碱性电解液中的腐蚀行为与机理研究
侯雪雯;李明诗;刘岩;李建中;[目的]系统探讨热处理工艺（温度200–500 ℃、保温时间10 min与30 min）对碱性电池钢壳表面镍钴合金镀层耐腐蚀性能的影响机制。[方法]通过35% KOH溶液模拟碱性电池内部环境，采用动电位极化曲线测量、电化学阻抗谱（EIS）等技术评估镀层电化学行为。结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）等微观分析手段，表征了镀层结构演变与腐蚀机制。[结果]随着热处理温度升高，镀层发生再结晶与晶粒粗化，导致表面平整度降低。适量钴元素（7.5%）有助于形成致密微观结构，并促进元素分布均匀化。然而过高的温度或钴含量将加剧晶界形成，增大腐蚀敏感性。[结论]适量钴元素的引入，结合适宜的热处理，可显著提升镍钴合金镀层在碱性介质中的耐腐蚀性能。经400 ℃ × 30 min热处理后的镀层表现出最优的耐蚀性，其腐蚀电流密度最低、低频阻抗模值最高，归因于形成了更稳定、致密的表面钝化膜。本研究为碱性电池钢壳表面防护涂层的工艺优化提供了理论依据与实验支撑。
长时间高温服役下T91钢微观组织演变与力学性能退化机制
宋震;刘小锋;栾东存;胡世浩;李卫东;李丽;马喜振;[目的]揭示长期高温服役对T91钢微观组织与力学性能的影响规律，明确长时间服役后性能退化的核心机制。[方法]取未服役(T91-0)、服役50 000 h(T91-5)和服役100 000 h(T91-10)的T91钢管材，采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征微观组织演变，并结合室温冲击、高温拉伸及持久强度试验，评价其力学性能退化行为。[结果]随着服役时间延长，T91钢原奥氏体晶界逐渐模糊直至消失，马氏体板条合并粗化，位错密度显著降低，碳化物(M23C6和MX型)增多且分布趋于均匀，T91-10试样中还检测到可观数量的残余奥氏体。长时间服役导致常温下T91钢的冲击韧性持续下降，T91-10较T91-0降幅达62%。在640 ～ 700℃范围内，上述三种服役状态的钢的屈服强度和抗拉强度均随温度升高而降低，但T91-10钢的塑性随着温度下降而明显恶化，其640 ℃下的延伸率与700 ℃时相比下降约1/3。[结论]微观组织分析表明，马氏体板条粗化、位错密度降低及碳化物析出与粗化是导致T91钢强度与韧性退化的主要原因。本研究为T91钢在高温服役条件下的安全评估与寿命预测提供了理论依据。
航空材料超音速火焰喷涂WC-Co17涂层性能研究
王浩军;高晓颖;孟保利;杨蕾;朱欣怡;胡生双;[目的]评估超音速火焰喷涂WC-Co17涂层在典型航空材料(包括30CrMnSiA钢、4130钢和TC4钛合金)表面的综合性能，为其在飞机关键部件上的应用提供数据支持。[方法]通过电偶腐蚀试验、摩擦磨损试验、划痕试验与小能量多冲试验，研究WC-Co17涂层的电偶腐蚀行为、耐磨性及结合强度。[结果] 4130钢与带涂层4130钢组成的偶对中，4130钢为阳极，腐蚀敏感性高(E级)；TC4钛合金与带涂层TC4组成的偶对中，涂层为阳极，腐蚀敏感性为C级。WC-Co17涂层能够显著提升TC4钛合金与30CrMnSiA钢的耐磨性。WC-Co17涂层在划痕试验中未被划穿，但出现开裂；在TC4钛合金和30CrMnSiA钢表面喷涂WC-Co17涂层可有效提高其耐磨性。WC-Co17涂层在不同条件下冲击试验后均未出现明显的开裂或脱层，表明涂层有良好的韧性和结合强度。[结论] WC-Co17涂层具有优异的耐磨性和良好的韧性与结合强度，但在应用于4130钢和TC4钛合金时需注意电偶腐蚀的防护控制。
防锈剂对EPS处理热轧带钢热镀锌性能的影响
袁玮;何龙;宋文砾;王少峰;白春雷;黄峰;[目的]研究了A(含Si)和B(不含Si)两种水基防锈剂对湿法抛丸(EPS)和EPS+纤维刷工艺(EPS plus)绿色除鳞防锈处理Q235B热轧带钢热镀锌性能的影响，为实际生产中热轧带钢热镀锌板EPS除鳞工艺优化和提高热镀锌层品质提供数据支持和参考。[方法]采用粗糙度轮廓仪、接触角测量仪以及扫描电镜分析经EPS+A、EPS plus+A、EPS+B和EPS plus+B四种除鳞防锈工艺处理后的Q235B热轧带钢的表面粗糙度、润湿性及氧化皮残留情况；进行了热镀锌和溶锌试验，利用扫描电镜和电子探针分别观察锌层表面形貌及脱锌后表面抑制层形貌、锌层截面形貌及元素分布，并计算锌消耗量；通过折弯测试评价锌层结合力。[结果]EPS+A、EPS plus+A、EPS+B和EPS plus+B四种除鳞防锈工艺处理后钢板表面粗糙度分别为1.813 1、1.394 2、3.257 4和2.8045 μm。只有EPS+B处理后的钢板表面有极少量的氧化皮残留，其余均未见氧化铁皮残留。EPS plus+B试样的锌消耗量最低，但镀锌层结合力不达标(2级)。EPS plus+A使用的锌消耗量最低。[结论] A防锈剂处理的带钢表面粗糙度小、无氧化皮残留、润湿性好，有利于热镀锌时形成连续致密的Fe-Al抑制层，镀锌层结合力强(1级)；B防锈剂处理后，降低了锌液在带钢表面的润湿性，不利于锌液铺展与抑制层形成，导致折弯后镀锌层出现微裂纹。
石墨烯/氧化铝/水性有机硅改性丙烯酸树脂导热散热涂层的制备及性能表征
令狐茂亚;贺若梅;杨辉帆;喻唯;兰伟;[目的]将氧化铝(Al2O3)和石墨烯(Ge)两种填料混合引入水性有机硅改性丙烯酸树脂(W)涂层，以提高其导热散热性能。[方法]探讨了不同氧化铝含量条件下添加石墨烯对水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层力学、导热散热及耐温性能的影响。按相关国标测试了涂层的附着力、铅笔硬度及耐冲击性，用导热仪和热电偶测试了涂层的热导率和散热速率，对涂层进行热重分析，用场发射扫描电子显微镜考察了涂层的微观形貌。[结果]随着氧化铝含量增加，引入石墨烯能提升涂层的力学、导热散热及耐温性能。对于氧化铝含量为70%的水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层，加入少量的石墨烯是有效果的，但添加过多会导致涂层性能变差。最佳石墨烯引入量约是0.4%，所得涂层的热导率为2.116 W/(m·K)，与纯水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层相比提升了近20倍。[结论]在一定的添加范围内，氧化铝和石墨烯作为混合填料可有效提供水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层的力学和热学性能。
焦磷酸盐体系电沉积制备高抗拉铜镍合金箔
刘飞扬;张涵;李玖娟;陈文瑾;姜启涛;寇晓琴;周国云;洪延;王翀;[目的]为开发高性能超薄集流体，研究了焦磷酸盐体系电沉积制备Cu–Ni合金箔的可行性，并探究了关键工艺参数对Cu–Ni合金箔性能的影响。[方法]先通过Plackett-Burman实验设计筛选关键影响因素，进而通过单因素实验优化K4P2O7和NiSO4·6H2O浓度。通过宏观形貌观察和抗拉强度测试确定较优配方，并采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及拉伸测试对较优条件下制备的样品性能进行表征。[结果]电沉积Cu–Ni合金铂的较优工艺条件为：CuSO4·5H2O 0.05 mol/L，NiSO4·6H2O 0.10 mol/L，K4P2O7 0.50 mol/L，Na3C6H5O7·2H2O 0.10 mol/L，pH 9.0，温度60 ℃，电流密度 1.0 A/dm2，搅拌速率400 r/min。在该条件下所得Cu–Ni合金铂的厚度约6 μm，Ni的质量分数约为3.28%，组织均匀致密，抗拉强度高达796.58 MPa。[结论]采用焦磷酸盐体系可电沉积获得组织均匀的Cu–Ni合金箔，本研究为高性能超薄集流体的工业化制备提供了可靠的技术路径。
镍铝钨涂层的超音速喷涂工艺研究
赵理立;郑宏兵;孙福波;杨浩;彭建科;芦明阳;[目的]旨在研究超音速喷涂工艺参数对镍铝钨涂层喷涂效果的影响。[方法]通过调节煤油和氧气流量、喷涂距离、喷枪移动速率，分析了超音速喷涂对镍铝钨涂层喷涂效果的影响。[结果]煤油流量和氧气流量的增加可提高喷涂温度和速度，有助于提升喷涂合格率。喷涂有效距离随煤油流量和氧气流量的增加而增大，煤油流量和氧气流量混合比达到一定值后，单独增大氧气或煤油的流量不会改变有效喷涂的距离范围。喷枪移动速率过慢会导致焰流与基体接触时间过长，基体材料热量散发不及时会产生过热，涂层会产生分层。喷涂效果合格试样的结合强度和显微硬度均满足要求，且均有最佳的喷涂距离。随着氧气流量和煤油流量的增加，涂层结合强度和显微硬度均有所提升，同时在不产生涂层分层的情况下喷枪移动速率对涂层的结合强度与显微硬度影响不大。[结论]分析结果为镍铝钨涂层超音速喷涂提供了参考依据。
基于扁平状油凝胶微球的水性聚氨酯自修复防腐涂层制备及性能研究
黄希;郭浩平;崔锦灿;[目的]针对当前自修复涂层难以兼顾自主修复和高效修复，提出基于扁平状油凝胶的自修复防腐涂层。[方法]将制备的油凝胶微球(OMs)乳液加入水性聚氨酯(WPU)中，通过结合了原位搅拌的超声喷涂工艺，在碳钢表面制备了OMs/WPU复合涂层。表征了涂层的微观结构、自修复性能、耐蚀性能及附着力，通过有限元分析揭示其自修复机制。[结果]原位搅拌工艺实现了OMs在WPU中的均匀分布，OMs在涂层固化过程中从球状变为扁平状。在原位搅拌下制得的均匀OMs/WPU复合涂层经划伤5 min后就能完全自修复，经4次重复划伤-修复循环后其在3.5% NaCl溶液中的低频阻抗模值|Z|0.01 Hz仍保持在1010 Ω·cm2量级以上。对于修复过的均匀OMs/WPU复合涂层，其在3.5% NaCl溶液中浸泡13 d后的|Z|0.01 Hz仍维持在109 Ω·cm2以上。有限元分析结果表明，扁平状OMs有更优的协调变形能力，使复合涂层中的树脂在剪切或压缩载荷下的平均应力较WPU涂层分别降低75%和93%，显著缓解了涂层受外力作用时的应力集中，降低了基体损伤程度，从而有利于自修复。[结论]该基于扁平状油凝胶的新型自修复防腐涂层具有快速、多次自主修复性能，为自修复涂层的研制和机理研究提供了重要参考。
纳米Al2O3颗粒对MB8镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响
李坤;黎颖怡;姜炳春;雷和平;黄珠;廖秀香;[目的]为解决MB8镁合金微弧氧化(MAO)膜层孔隙率高、耐蚀性不足的问题，探究纳米Al2O3颗粒对膜层组织与性能的调控机制。[方法]在硅酸盐基电解液中添加0 ～ 12 g/L纳米Al2O3颗粒，采用恒流模式制备MAO膜层，通过SEM、XRD表征膜层微观形貌与相组成，结合表面粗糙度仪测试形貌参数，利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)评价耐蚀性，并通过电压-时间曲线分析放电行为。[结果]膜层物相主要由MgO、MgSiO3和Mg2SiO4组成，膜层物相组成并未受纳米Al2O3颗粒的影响，随着纳米Al2O3颗粒密度的增大，膜层厚度和表面粗糙度整体呈上升趋势、膜层自腐蚀电位升高、自腐蚀电流密度减小。当纳米Al2O3颗粒浓度为8 g/L时，膜层的耐蚀性最优，其阻抗幅值最高，自腐蚀电流密度Jcorr为1.787×10-7 A·cm-2，极化电阻Rp为2.075×105 Ω·cm2。[结论]纳米Al2O3颗粒对MB8镁合金微弧氧化膜膜层的性能有显著影响，实际生产中应按需优化电参数组合，以获得理想的膜层性能。
氮气流量对不锈钢多弧离子镀TiN薄膜性能的影响
颜家祥;胡志勇;叶根军;郑佳;蹇圆源;刘梓榆;卢建红;邹智挥;袁力;[目的]研究氮气流量对多弧离子镀TiN薄膜微观结构、力学性能及光学特性的影响，为TiN薄膜在装饰领域的应用提供理论支撑与工艺指导。[方法]采用多弧离子镀技术，在316L不锈钢基体上通过改变氮气流量沉积一系列TiN薄膜，通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、球盘摩擦磨损试验机和台式分光测色仪分别对薄膜的表面形貌、相组成、纳米硬度、耐磨性和颜色进行了表征分析。[结果]所制备的TiN薄膜均为具有(111)晶面择优取向的面心立方结构。随着氮气流量增加，薄膜晶粒尺寸逐渐增大，Ti/N原子比逐渐降低，表面颗粒数量先减后增，在150 sccm时表面品质最优。当氮气流量为50 sccm时，薄膜呈现富钛状态，纳米硬度达到43.6 GPa，平均摩擦因数最低，耐磨性最佳。随着流量增大，硬度和耐磨性均呈下降趋势。在光学性能方面，150 sccm条件下制备的薄膜亮度L值最高，与纯金的色差ΔE最小，呈现出最接近黄金的色泽。[结论]通过调节氮气流量可有效调控多弧离子镀TiN薄膜的微观结构、力学性能及光学特性，其中50 sccm适于制备高硬耐磨涂层，150 sccm则更适用于仿金装饰性涂层的制备。