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MXene基纳米流体水性清洁剂的制备及其除锈和润滑性能
刘春平;张晓华;姚乃梦;张兰河;邢世亨;怀圣荃;王利民;曲铭锐;[目的]针对传统强酸清洁剂污染严重和腐蚀性强的问题，拟开发一种兼具高效除锈、良好润滑与低腐蚀性的环保型水性清洁剂。[方法]以MXene为内核，硅烷偶联剂KH560与聚醚胺M2070为外壳，通过共价接枝合成核壳结构无溶剂纳米流体(MXene NFs)，将其分散于由甘油、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和柠檬酸复配的水基体系(GHC)中，并添加硫脲作为缓蚀剂，制得MXene NFs/GHC清洁剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT–IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)和X射线衍射仪(XRD)表征了MXene NFs的结构与组成，通过除锈试验、电化学测试和摩擦磨损试验评价其综合性能。[结果] MXene NFs中有机壳层的质量分数为72.9%，在GHC体系中分散稳定，静置1个月无沉降。在100 g/L HEDP、100 g/L柠檬酸和50 g/L硫脲的较优配比下，MXene NFs/GHC清洁剂对Q235钢的除锈速率达0.066 g/h，缓蚀效率为48.1%。柠檬酸和HEDP通过配位作用溶解锈层，生成可溶性配合物，避免二次残留；硫脲在钢表面物理吸附成膜，有效抑制腐蚀。与纯GHC体系相比，MXene NFs/GHC的摩擦因数由0.162降至0.106，磨损体积由8.76 × 10-2 mm3降至7.36 × 10-3 mm3，磨损率降至6.81 × 10-7 mm3/(N·m)，润滑性能显著提升。[结论] MXene NFs/GHC清洁剂具有清洁、润滑与防腐多重功能，且不含硫、磷、卤素等有害物质，具有良好的环保应用前景。本研究为研发多功能环保型水基清洁剂提供了新思路。
破乳离心协同前处理-离子色谱法测定冷轧乳化液中的氯离子
董礼男;张继明;赵希文;秦建;[目的]针对冷轧乳化液中氯离子超标易引发钢板表面锈蚀等质量问题，亟需开发一种精准、快速的氯离子检测方法，满足相关检测部门的需要。[方法]通过对乳化液样品进行采集、破乳、离心等一系列前处理，将油相、颗粒物及有机物残渣与含有氯离子的水相分离，再将水相调节pH后定容，得到洁净且符合仪器检测条件的待测溶液，从而建立了破乳离心协同前处理-离子色谱法测定冷轧乳化液中氯离子含量的方法，考察了破乳及离心处理过程中各因素对氯离子测定结果的影响。[结果]最优前处理操作为：取20 mL均质化乳化液样品，加入20 mL 30%（体积分数）硝酸溶液，40 ℃破乳后以10000 r/min的转速离心10 min。采用本方法测定冷轧乳化液中氯离子含量，检出限为0.014 mg/L，定量限为0.042 mg/L，检测结果的相对标准偏差（n=8）在0.44%～1.08%之间，加标回收率在98.1%～102%之间。[结论]该法的精密度和准确度良好，可广泛应用于生产现场。
不同酸洗液前处理后所制超薄铂/钛毡的性能分析
韩馨雅;梁潇;高尚奇;李会英;王振卫;[目的]在质子交换膜(PEM)电解槽中，Pt/Ti毡作为阳极多孔传输层(PTL)的理想材料之一而受到广泛研究，其导电性和耐蚀性直接影响电池的效率与寿命，而这些主要因素在很大程度上取决于镀层结合力。[方法]为了提高铂(Pt)和钛(Ti)之间的结合力，分别用HF-HNO3、HF-HCl和C2H2O4三种体系的酸洗液对Ti毡进行去除氧化膜和刻蚀操作后在碱性电镀液中进行电镀Pt，对所得超薄Pt层的表面形貌、结合力、界面接触电阻和耐蚀性进行了评价。[结果]三种不同体系酸洗后制备的Pt/Ti毡镀层厚度在80 -120 nm之间，界面接触电阻均小于5 mΩ·cm2，酸腐蚀1000 h后HF-HCl体系的导电性(6.71 mΩ·cm2)优于HF-HNO3体系(9.71 mΩ·cm2)和C2H2O4体系(7.32 mΩ·cm2)，且HF-HCl体系的镀层结合力和耐腐蚀性能更佳。[结论]HF-HCl体系为三者中最佳的酸洗体系。
Fe含量对铜镍合金耐蚀性的影响
乔景振;刘刚;任义磊;宋鹏飞;田保红;[目的]研究铜镍合金中添加不同质量分数Fe对显微结构和耐蚀性的影响，以确定较佳的Fe质量分数。[方法] 通过真空熔炼制备了Fe质量分数分别为0.5%、1.0%和1.5%的Cu–10Ni–xFe合金(x = 0.5、1.0或1.5)，通过金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、X射线衍射仪和电化学工作站，研究了Fe质量分数对Cu–10Ni–xFe合金显微组织、显微硬度和耐蚀性的影响。[结果] 随着Fe质量分数增大，Cu–10Ni–xFe合金晶粒细化，硬度和耐蚀性提高。当Fe质量分数为1.5%时，Cu–10Ni–1.5Fe合金的显微硬度最高，(为94.81 HV0.1)；在3.5% NaCl溶液中浸泡48 h的平均腐蚀速率最低，腐蚀电流密度最小，腐蚀坑数量最少，耐蚀性最优。[结论]适量添加Fe可细化铜镍合金的晶粒、促进表面致密保护膜形成，进而有效抑制腐蚀。
Q345qNHY-I耐蚀钢在干湿交替条件下的腐蚀行为
刘国强;梁力;张东方;陈昊翔;郑熙明;范志宏;[目的]对比研究Q345qNHY-Ⅰ及Q345qD在海洋潮差环境中的腐蚀行为。[方法]通过电化学测试结合SEM、EDS、XRD表征分析钢材的腐蚀动力学及腐蚀机理。[结果]结果表明，在干湿交替试验条件下，Q345qNHY-Ⅰ钢的极化阻抗均大于Q345qD钢，腐蚀电流密度低于Q345qD钢，耐蚀性能优于Q345qD钢。微观结构及成分显示Q345qNHY-Ⅰ钢锈蚀过程中产生NiFe2O4成分，并且Q345qNHY-Ⅰ钢锈蚀产物中α-FeOOH含量远高于Q345qD钢，β-FeOOH含量远低于Q345qD钢。[结论]相比于Q345qD钢表面疏松的锈层结构，Q345qNHY-Ⅰ钢表面锈层致密均匀且具有连续性，阻止了氯离子腐蚀介质的富集及对基体的深层侵蚀，动力学上抑制对桥梁钢的溶解反应。
热处理对纯铜表面耐磨导热型镍钴合金镀层性能的影响
章超;张鸣;[目的]为解决冶金铜部件易磨损失效的问题，在铜表面电镀Ni–Co合金并进行900 °C热处理，研究其高温耐磨性和导热性。[方法]通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层的微观形貌和物相进行分析；利用显微硬度计、高温摩擦磨损试验机及激光导热仪分别测试了镀层的显微硬度、耐磨性和导热系数。[结果]热处理前镀层表面平整，主要由NiCo固溶体构成，显微硬度达到铜基体的6.4倍；热处理后镀层表面生成“鱼鳞”状氧化层，主要物相为3CoO·NiO及少量NiCo2O4，显微硬度较热处理前提升6.8%。该氧化层具有保护和润滑作用，使镀层的耐磨性提升至热处理前的4.5倍，磨损机制为氧化磨损。此外，由于镀层与氧化层厚度较小，镀件整体的导热性约为纯铜的93.5%。[结论]对铜表面Ni–Co合金镀层进行适当的热处理可显著提升其高温耐磨性和导热性，研究结果可为冶金铜部件表面强化提供参考。
AZ91D镁合金焦磷酸盐体系电镀锌工艺
林希峰;常佳琦;张旭;鲍思前;常庆明;[目的]镁合金具有密度低、比强度高、电磁屏蔽性能好等优点，在汽车、航空航天、电子信息等领域的应用前景广阔。但镁合金在潮湿或含氯环境中易发生腐蚀，因此需进行表面防护处理。[方法]采用焦磷酸盐体系在AZ91D镁合金表面电镀锌，研究了电流密度、温度和电镀时间对Zn镀层表面形貌、厚度、显微硬度、耐蚀性及结合力的影响，以优化工艺参数。[结果]在电流密度为2 A/dm2、温度为40 °C的条件下电镀20 min时，所得Zn镀层表面平整致密，厚度约18.5 μm，显微硬度达112.35 HV，经48 h中性盐雾试验后无明显腐蚀，且与基体结合良好。[结论]采用焦磷酸盐无氰体系可在AZ91D镁合金表面电沉积得到综合性能良好的Zn镀层，本文的研究结果可为活泼金属表面防护提供理论依据和工艺参考。
一例盛装功能饮料的镀锡板罐内壁腐蚀分析
齐韦;刘现智;徐畅;[目的]为了减少功能饮料罐内壁发生腐蚀的概率，结合镀锡板涂布制罐工艺，研究了内壁腐蚀的机理，对镀锡板表面钝化膜含量进行调整，以实现功能饮料罐耐腐蚀性能的提升。[方法]使用扫描电镜测试内壁腐蚀斑的形貌与成分，对功能饮料罐做二重卷封的受力分析，测试了功能饮料中镀锡板的腐蚀情况，通过动电位极化曲线测试了钝化膜的耐蚀性。[结果]功能饮料罐内壁腐蚀发生在罐底二重卷封位置和180°弯折位置，罐身在二重卷封过程中受力导致漆膜及锡层破损，pH≈3.5的功能饮料中Sn和Fe的共同裸露会引起电化学腐蚀，且以Sn的腐蚀为主。[结论]增加钝化膜含量可提高钝化膜对锡层的覆盖率，通过减少镀锡板表面的露锡点来提高耐蚀性，从而降低功能饮料罐在实罐保温过程中出现内壁腐蚀的概率。
“无组织收集+一体化净化”工艺在涂装喷漆废气处理中的应用
周益辉;李启云;李二平;杨健;叶明强;何曦;邱敬贤;[目的]涂装废气具有排放无组织、局部污染浓度高、行业覆盖面广、空间变异大等特点，同时含有漆雾粉尘和挥发性有机物（VOCs），已成为大气污染控制的重难点。[方法]以涂装车间喷漆废气为治理目标，开展“无组织收集+一体化净化”工艺研究。[结果]通过控制合适的气流速率，柜式收集装置和箱式收集装置的收集效率均能达到95%以上；“预处理+转轮浓缩+催化燃烧”一体化净化装置对以甲苯、二甲苯为主的VOCs治理效果明显，涂装废气在处理后能连续稳定达到排放标准。[结论]涂装废气治理工程设计时，应采用高效的废气收集装置和组合式净化工艺装置。
极低轮廓铜箔表面纳米粗化工艺研究
位恩慧;徐鹏;李祥;朱倩倩;卢伟伟;宋克兴;[目的]针对极低轮廓铜箔剥离强度不足的问题，研究电解液中新型添加剂M对极低轮廓铜箔粗化表面形貌、表面粗糙度和剥离强度的影响，以及添加剂对电解铜箔的作用机制，实现纳米粗化以提高剥离强度。[方法]采用直流电沉积的方法在含有11 g/L Cu2+和130 g/L H2SO4的电解液中对极低轮廓铜箔进行表面纳米粗化处理，利用扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪、原子力显微镜(AFM)测试手段，考察了不同浓度条件下有机添加剂M对极低轮廓电解铜箔粗化表面形貌和性能的影响，并利用循环伏安曲线(CV)和电化学阻抗谱(EIS)电化学手段研究了添加剂M对铜离子电沉积行为的影响。[结果]在添加剂M质量浓度为16 mg/L的条件下，极低轮廓铜箔表面形成了致密且均匀分布的米粒状纳米粗化颗粒，表面粗糙度由粗化前的0.263 μm提升至0.341 μm，剥离强度由粗化前的0.06 N/mm提升至0.61 N/mm。[结论]新型添加剂M通过对铜离子电沉积的调控作用，实现了极低轮廓电解铜箔表面的纳米粗化，在保证铜箔具有极低轮廓度的同时，极大提升了剥离强度。