简介:在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。
简介:在K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对Y(NO3)3浸泡预处理的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(YSZ-MgO膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究YSZ-MgO膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO膜主要由Y2O3、ZrO2、MgO和Mg2SiO4等物相组成,和未经Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于ZrO2-MgO膜的,约为AZ91D镁合金的8%。YSZ-MgO膜层比普通ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。
简介:在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层,采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒,最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明:金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成,细颗粒填充在粗颗粒之间,形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒,而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。
简介:这是美国运输部发起的研究项目,一个管道防腐层专家团队参与了本研究项目,评价了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的完整性。研究表明,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)存在剥离和面层开裂两大完整性问题。过去几年里,据文献报道,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢管界面上发生多起防腐层剥离事故,以及聚丙烯(PP)面层发生开裂事故。这些防腐层事故引起人们对使用三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的关注。一般来讲,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)采用比较厚的聚烯烃面层增强防腐层抗机械损伤和防止水渗透的能力。但是,聚烯烃的热膨胀系数比钢材高得多,结果在防腐层系统里产生比较高的残余热应力。因为残余应力高,造成防腐层剥离,尤其在管端截短防腐层和任何防腐层的边上,因为这些是高应力集中部位。特别是假如钢管表面预处理不当,就无法保证防腐层持久达到很强的粘合强度。如果熔结环氧粉末(FBE)底漆配方选择不当,发生热氧化降解,也导致防腐层过早失效。如果使用温度很高,聚丙烯也会因为热氧化降解而变脆。在残余应力下,这样脆性的聚丙烯面层就会开裂。本文分析了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)中的残余应力,并且探讨了残余应力对三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)剥离和聚丙烯(PP)面层开裂机理的影响。
简介:本文叙述了评价埋地油气输送管道的三层聚乙烯外防腐层(3LPE)特性的各种分析技术,重点分析了熔结环氧粉末(FBE)与钢管底材之间界面上的粘合特性。已经证实,在测定熔结环氧粉末(FBE)涂层的有量纲强度时,傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)都是非常有用的分析技术。但是,已经证实,在阐述油分、润滑脂、硅胶等污染物对造成熔结环氧粉末(FBE)与钢底材之间界面上涂层剥离的有害影响时,飞行时间二次离子质谱(ToFSIMS)格外有用。根据我们的调查,我们认为,即使这不是最重要的因素,影响三层聚乙烯外防腐层(3LPE)管道使用寿命的最重要因素之一是钢管表面的预处理和降低污染物残余。如果最大程度重视了熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢底材之间界面上的粘合,那么管道甚至可以不用实施阴极保护(CP)。