热浸镀锌钢筋在海洋混凝土环境中的钝化与腐蚀行为
刘国强;张东方;陈昊翔;范志宏;[目的]研究热浸镀锌钢筋在混凝土养护阶段的钝化行为、氯盐侵蚀下的腐蚀行为及其在海水海砂混凝土中的长期服役性能。[方法]通过开路电位(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化(PDP)曲线测试，结合表面形貌观察，研究镀锌钢筋在混凝土孔隙模拟液(pH=12.5)中的自然钝化行为；通过梯度氯盐添加法评估其抗氯盐腐蚀性能；以及将镀锌钢筋浇筑在海水海砂混凝土中，研究其在模拟海水溶液中的腐蚀行为。[结果]镀锌钢筋在混凝土孔隙模拟液中可自然钝化形成致密的膜层，起到有效的电化学保护作用；镀锌钢筋在含氯混凝土孔隙模拟液中的耐蚀性随Cl-浓度增大而逐渐降低，当Cl-浓度为0.08 mol/L时，钝化膜破裂，镀锌层开始发生腐蚀。在海水海砂混凝土中浸泡140 d后，镀锌层虽部分溶解但未失去对钢筋基体的保护作用。[结论]镀锌钢筋在混凝土中具备良好的钝化能力，其耐Cl-腐蚀的临界浓度为0.07～0.08 mol/L，在海水海砂混凝土环境中具有良好的长期服役性能。本文的研究结果可为镀锌钢筋的海洋工程应用提供可行性依据。
典型Cd镀层30CrMnSiA紧固件在模拟海水中的应力腐蚀行为
袁永恒;鲍思洁;谢茂阳;王立俊;周玉宝;叶超;卢文壮;[目的]处于海洋环境中的典型Cd镀层30Cr Mn Si A紧固件在应力条件下的腐蚀行为需要深入研究。[方法]在施加扭矩3.5 N·m的情况下研究了镀Cd紧固件在人工海水中的耐蚀性。对经过不同加工后处理的试样进行电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试，通过扫描电子显微镜(SEM)观察腐蚀表面及腐蚀产物的微观形貌，通过X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物的物相组成。[结果]镀Cd紧固件经合适的后处理后，能承受168 h中性盐雾试验，应力条件下的电化学测试后，腐蚀电流密度为10-5 A/cm~2量级，极化电阻大于2 kΩ·cm~2。[结论]在实际应力条件下，典型Cd镀层对服役于海洋环境中的30Cr Mn Si A紧固件有一定的耐蚀作用。后处理选择戴手套磨和磨削液清洗为最佳，切勿用乙醇进行清洗。
5083铝合金表面α-Fe_2O_3基超疏水防腐复合涂层的制备及性能研究
郝成罡;王仲民;李吉刚;汪秉魁;丁荣辉;陆科呈;许泽兵;陈治武;莫然;吴蕴瑜;甘伟江;韦凌志;[目的]船身外壳与船板常用材质为5083铝合金板材，但在海洋环境中仍然会发生一定程度的腐蚀，拟开发一种超疏水涂层进行防护。[方法]利用钛白粉厂废弃的FeOOH粉末为原料，十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)作为改性剂，以湿法球磨工艺制备了α-Fe_2O_3超疏水微纳米粉末，再配合环氧树脂，通过喷涂在5083铝合金表面构建稳定且耐腐蚀的超疏水涂层，并对涂层的疏水性、微观形貌、力学性能和耐蚀性进行了测试。[结果]当HDTMS的添加量为3%时，α-Fe_2O_3超疏水微纳米粉末及其相应的复合涂层的疏水性能最佳，水接触角分别达到164°和161°，水滴滑动角分别达到2.3°和2.4°，复合涂层的铅笔硬度为4H。该复合涂层在3.5%Na Cl水溶液中浸泡30 d后，其水接触角仍然达到156°，在高浓度盐水、强酸和强碱中也具有优异的稳定性。电化学测试表明，与空白5083铝板相比，覆盖基于α-Fe_2O_3的超疏水涂层的5083铝板的耐蚀性得到极大提高，腐蚀电流密度减小了大约1个数量级，低频阻抗模值提高了2个数量级，并且在30d长期腐蚀条件下仍具有良好的防护性能。[结论]采用湿法球磨加喷涂技术在5083铝合金表面制备的α-Fe_2O_3超疏水环氧涂层可显著提高铝合金的综合性能。
一种新型水下固化高性能防腐涂料的制备与性能研究
武安琪;高立业;李健康;何调林;何健敏;王帅;吕晓明;王震宇;[目的]采用双酚A环氧树脂和改性胺固化剂为基体材料，辅以玻璃鳞片等无机填料，开发出了可在潮湿表面及水下施工固化的涂料。[方法]通过圆柱弯曲试验、铅笔硬度试验、抗冲击试验及附着力试验，考察了涂层的力学性能。通过电化学阻抗谱和中性盐雾试验，分析了该涂料在水下固化环境中对钢铁基材的防护性能。[结果]涂布在316钢板上的涂层样品于水下固化后的拉拔附着力可达4.64 MPa，在3.5%NaCl溶液中浸泡100 d后其低频阻抗模值与浸泡初期仍保持在同一数量级，中性盐雾腐蚀3 000 h后涂层表面无起泡、生锈现象，拉拔附着力为1.89 MPa，划痕腐蚀宽度为9.05 mm。[结论]本研究制备的涂料具有优异的防腐性能，可以有效修复海工装备，延长其服役寿命。
Si_3N_4含量对Ni–P–WS2–Si_3N_4复合化学镀层在不同温度下摩擦磨损性能的影响
唐建平;黄寅迪;林锋;袁严浩瀚;王军平;郑晓华;[目的]Ni–P–WS_2化学镀层具有良好的润滑性能，但其耐磨性不足，难以满足高温、重载等苛刻工况需求。[方法]通过在Ni–P–WS_2复合镀液中添加Si_3N_4纳米颗粒，化学镀得到Ni–P–WS_2–Si_3N_4复合镀层，并进行400℃退火处理。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和摩擦磨损试验机分析了镀层的组织结构及其在不同温度下的摩擦学特性。[结果]随着镀液中Si_3N_4用量增加，Ni–P–WS_2–Si_3N_4复合镀层表面呈现致密化趋势，在4.0 g/L时镀层的Si_3N_4含量、硬度和平均摩擦因数达到峰值，而磨损率在所有测试温度下均单调下降。随试验温度升高，Ni–P–WS_2–Si_3N_4复合镀层的磨损机制由室温下的粘着磨损转变为高温下的磨粒磨损。Si_3N_4的加入显著提升了镀层的高温稳定性，在600℃时仍未出现磨穿现象。[结论]Si_3N_4用量为4.0～5.0g/L时，退火态Ni–P–WS_2–Si_3N_4复合镀层在25～400℃范围内均展现出优异的摩擦学性能，其耐磨性为Ni–P–WS_2复合镀层的5倍以上，适用于高温、重载等服役环境。
一次电解精炼高杂质含量阳极铜制备5N高纯铜的研究
李彦坤;卢伟伟;许爱荣;刘海涛;程楚;宋克兴;陈晨;田静;崔育涛;[目的]由于一般铜材料中含有较高的杂质含量，难以满足高端装备制造、国防军工等关键产业的应用。因此，提高铜材料的纯度已成为现代铜材料行业发展的重要方向之一。[方法]以高杂质含量铜板(纯度为99.07%)为原料，通过一次电解精炼制备5N高纯铜。研究了电流密度、硫酸质量浓度、铜离子质量浓度和温度对沉积速率和阴极铜表面形貌的影响。再在此基础上采用离子交换膜和1-氨基丙基-3-甲基咪唑氯盐([C_3NH_2CIm][Cl])添加剂来调控铜电解精炼过程。使用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和辉光放电质谱法(GD-MS)对所得阴极铜产品进行表征和分析。[结果]离子交换膜和[C_3NH_2CIm][Cl]添加剂的协同作用有效降低了阴极铜的杂质含量，成功地将阴极铜的纯度从99.996 3%提高到99.999 77%。[结论]本研究为一次电解精炼高杂质含量阳极铜制备高纯铜提供了有效的策略。
基于铜镍逆置换的PCB化学镀镍的无钯活化瞬时启镀工艺
赵万成;吴波;黎德育;夏方诠;田栋;李宁;[目的]开发一种基于铜镍逆置换的无钯活化瞬时启镀工艺，用以替代传统的钯活化工艺，降低印制电路板(PCB)化学镀镍的生产成本。[方法]先通过铜镍逆置换反应在铜表面形成Ni置换层，镀液组成和工艺条件为：硫酸镍40 g/L，硫脲170 g/L，硼酸30 g/L，温度60℃。随后，采用80 g/L氢氧化钠与212 g/L次磷酸钠组成的溶液，在80℃下对Ni置换层进行后处理。最后进行化学镀镍。优化了逆置换及其后处理的工艺参数。[结果]无钯活化的较优工艺为：先在硫酸浓度为0.9 mol/L的逆置换镀液中置换镀12 s，接着用碱性次磷酸钠溶液处理8 s并水洗1 s。[结论]在较优条件下，该无钯活化工艺能够实现化学镀镍的瞬时启镀，满足PCB化学镀镍的工艺要求。
纳米二氧化锰磨料对集成电路钨化学机械抛光的影响
赵悦琦;王胜利;杨云点;罗翀;栾晓东;[目的]采用传统磨料对集成电路钨(W)化学机械抛光(CMP)时往往难以兼顾高去除速率与良好的表面品质，故提出一种基于纳米二氧化锰(MnO_2)磨料的酸性抛光液。[方法]通过实验与理论计算相结合，研究了MnO_2在钨CMP中的多重作用机制──作为磨料、氧化剂及类芬顿反应催化剂。通过X射线光电子能谱(XPS)、电化学测试及热力学计算，验证了MnO_2与W之间发生氧化还原反应的可能性。此外，还通过密度泛函理论(DFT)和Fukui函数计算分析了MnO_2的反应活性位点及电子转移特性。[结果]抛光液中仅添加0.8%(质量分数)MnO_2就可使W的去除速率达到4 753?/min，与采用高浓度硅溶胶(Si O_2)磨料时的去除速率相当，同时表面粗糙度(Sq=0.806 nm)比后者低27.7%。理论计算显示，MnO_2的LUMO(最低未占据分子轨道)能级(-6.057 eV)和电子转移分数(Δn=-3.97)赋予其优于H_2O_2和羟基自由基的氧化能力。[结论]MnO_2磨料在钨CMP中实现了化学作用与机械作用间的良好协同，这为高性能抛光液的开发提供了新思路。
镍基高温合金微小孔重熔层化学抛光去除工艺
白宇;郭策;李秀红;胡傅俟;苏文豪;[目的]针对镍基高温合金Inconel 625电火花加工微小孔产生的重熔层缺陷，采用氢氟酸-硝酸混合液进行化学抛光试验。[方法]研究了氢氟酸与硝酸的体积比和抛光时间对试件质量损失率和孔壁粗糙度下降率的影响。分析了较优条件下化学抛光前后孔壁各部位的表面形貌、轮廓及元素成分。[结果]当氢氟酸与硝酸的体积比为1∶6时，化学抛光90 min后试件的质量损失率为0.56%，孔壁表面粗糙度下降率达到64.11%，孔壁重熔层被有效去除，表面品质显著提升。[结论]化学抛光能够有效去除镍基高温合金电火花加工微小孔的重熔层，改善孔壁表面品质，适用于复杂曲面和深孔的表面处理。
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