潜艇表面涂层失效机理的研究

评述了有机涂层失效机理的现代研究方法,将电化学测试技术与现代表面分析技术和传统的涂料检测技术相结合,应用于涂层失效机理分析和寿命评估中.探讨了电化学交流阻抗谱技术在研究变海水压力作用下潜艇表面有机涂层的失效机理,以及建立腐蚀性介质渗入与涂层失效之间数学模型的可能性.     

有机涂层缓蚀剂的研究

在普通涂料中加入缓蚀剂构成缓蚀涂料,可以大大增强涂料的防蚀能力。本工作针对舰船船底漆铝扮沥青环氧涂层,研究了二种含有氨基、羧基及杂环的有机缓蚀剂,当在普通的船底漆中加入少量缓蚀剂后,不改变原来涂层的物理机械性能,但可显著地提高涂层的耐蚀性能,采用了浸泡试验、盐雾箱试验及交流阻抗测试对涂层的耐蚀性能进行了评价,并采用电化学方法对涂层缓蚀剂的机理作了探讨。     

涂层厚度与耐蚀性能的研究

用电化学方法（包括交流阻抗法和线性极化法）测定了不同厚度涂层的耐蚀性能,并从定量的角度研究厚度对其耐蚀性能的影响．实验结果证实这一设想是可行的．     

基于高熵合金的镁合金表面防护技术研究

为改善镁合金表面耐蚀性能,设计并制备了3种高熵合金喷涂粉末,采用冷喷涂技术制备涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计等研究了涂层组织和力学性能.用电化学方法分析评价了涂层在质量分数为3.5％ NaC1溶液中的耐蚀性能.结果表明:涂层由BCC简单结构固溶体组成,晶粒范围在12 ～37 nm之间;涂层孔隙率小于1％,表明冷喷涂涂层更为致密,且结合强度达58 MPa,涂层与基体以机械结合为主;涂层极化曲线均山现钝化现象,自腐蚀电位较基体正移,自腐蚀电流密度显著减小;循环极化曲线表明涂层无孔蚀倾向,交流阻抗谱与极化曲线结果相符合.高熵合金涂层可显著改善镁合金表面耐蚀性能.     

水基防锈液防锈性能的介电谱测定

阻抗频段的介电谱在金属腐蚀/缓蚀研究领域有良好的应用。为解决水基防锈液防锈性能常规检测方法实验用时长与结果误差大的问题,利用基于AD5933的介电谱仪和平面叉指电容传感器检测水基防锈液防锈性能。对样品介电谱进行直观分析,发现防锈性能好的样品,其介电信号更强烈;通过系统聚类算法分析,可快速区分样品防锈性能强弱和防锈剂类型;系统聚类算法与标准方法有一定的相关性,但二者所得结果的等级划分难以一一对应。实验结果证明,介电谱技术能够为水基防锈液防锈性能的定性检测提供快速且简便的新方法。     

铁红环氧酯涂层中缓蚀剂的研究

在有机涂层中加入缓蚀剂构成耐蚀涂层,可以进一步提高原涂层的耐蚀能力。本文研究了一种缓蚀剂HN(由H和N复配而成,H为杂环类,N为胺类),用在普通涂层—铁红环氧酯中试验。采用了四种方法:电化学交流阻抗法,盐雾箱试验法,人造海水浸泡,海上实船挂片,并分别与未加缓蚀剂的原涂层进行对比,对各涂层的耐蚀性能进行评定。结果表明:在铁红环氧酯中加入少量HN缓蚀剂后,在不改变原涂层附着力的情况下,明显提高了原涂层的耐蚀能力。     

活塞环表面CrTiAlN复合涂层的抗高温腐蚀性能研究

采用多弧离子镀技术,利用Cr靶和TiAl靶,在活塞环材料65 Mn钢基体上制备了CrTiAlN复合涂层,并对电镀Cr、CrN和CrTiAlN复合涂层在800℃下的抗高温腐蚀性能进行了比较分析,用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察分析了样品表面高温腐蚀氧化膜。结果表明:CrTiAlN复合涂层具有优异的抗高温腐蚀性能,在800℃时仍具有良好的抗高温腐蚀性能,其氧化机理是O向涂层内部扩散氧化,在高温腐蚀过程中,CrTiAlN涂层中的Cr发生了选择性氧化,优先形成了Cr2O3,CrTiAlN涂层氧化层区域的结构由外至里组成顺序为Cr2O3、Al2O3+TiO2、(Cr,Ti,Al)N。涂层外层的Cr2O3氧化物有利于阻碍氧元素向涂层内部扩散,能够降低涂层的高温腐蚀速度。     

用电化学方法评价油膜防锈性能

用电位—时间、多重动电位扫描两种电化学方法对防锈油的防护性能进行了分析和评价 ,并与盐水浸渍试验进行了对照。结果表明 :两种电化学方法不仅与盐水浸渍试验具有良好的相关性 ,而且能够反映油膜下金属腐蚀的细微特征 ,是研究和评价防锈油较好的方法     

“有机涂层下船体钢的腐蚀及耐蚀涂层缓蚀剂”课题通过鉴定

由我院化学教研室经过三年努力而研制成功的“有机涂层下船体钢的腐蚀及耐蚀涂层缓蚀剂”,于1991年6月12日通过了海军修理部器材部主持的鉴定。该课题研制的环氧沥青防锈漆H、P缓蚀剂和铁红环氧酯防锈底漆P、HN缓蚀剂,经过交流阻抗、盐雾、电化学、海水浸泡、实海(船)挂片等综合试验     

CrTiAlN复合涂层的抗高温氧化性能与机理

采用多弧离子镀技术,利用Cr靶和TiAl靶,在活塞环材料65Mn钢基体上了制备CrTiAlN复合涂层,并对电镀Cr、CrN和CrTiAlN复合涂层在900℃下的高温氧化性能进行了比较,利用扫描电镜、能谱和X射线衍射观察和分析了样品表面氧化膜的性能,得到了CrTiAlN复合涂层的氧化机理。试验结果表明：CrTiAlN复合涂层在900℃时具有良好的抗高温氧化性能。     

海洋低频电场传感器敏感电极材料的选择

选择了9种不同的电极材料,根据海洋环境下低频、极低频电场的自身特点,通过直流电阻、交流阻抗、电极对极差漂移3个方面对电极性能进行了测试,研究了其用于海洋环境低频电场弱信号探测的可行性,筛选出了适合海洋环境低频电场测量的电极材料,并从理论上进行了解释.结果表明,固态Ag/AgCl电极的直流电阻和交流阻抗均较小,且其极差漂移可控制在μV级,具有优良的极化效应和较低的极差漂移,是海洋环境低频电场探测的敏感电极材料.     

高速电弧喷涂FeCrBSiMnNbW非晶纳米晶涂层组织及性能

研究开发了一种FeCrBSiMnNbW新型喷涂粉芯丝材,并采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FecrBsiMnNbw非晶纳米晶涂层。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及油润滑条件下的摩擦学性能进行了对比分析,结果表明：与3Cr13涂层相比,铁基非晶纳米晶涂层组织更加致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备更好的摩擦学性能。     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。     

铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性研究

采用基于机器人的自动化高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY非晶纳米晶涂层。研究了非晶纳米晶涂层在油润滑条件下，不同磨损时间、速度、载荷对涂层的磨损行为。采用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDAX）和X射线衍射仪（XRD）对涂层的组织结构进行了表征，利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析，摩擦磨损试验在MM200滑块磨损试验机上进行。结果表明：涂层组织均匀，结构致密，主要由非晶相和α-Fe相纳米晶组成；在相同磨损试验条件下，非晶纳米晶涂层的相对耐磨性为3Cr13涂层的4．6倍，磨损机制主要为脆性疲劳剥落。     

微计算机解析计算电偶腐蚀速度

本文介绍了微计算机在金属腐蚀研究中的一种应用。用微计算机进行数据处理,运用电量法进行电偶腐蚀速度的测定。我们采用辛普生数值积分方法,按BASIC语言编制程序,用电子计算机进行处理,求出了电偶腐蚀的阳极溶解量,并进行了907/921、902/921、4/921,902/907四个偶对的电偶腐蚀速度的测定。实验表明,用微计算机进行电偶腐蚀速度的计算,速度快、准确性高,这种方法是可行的,给研究工作人员带来很大的方便。     

电弧功率对超音速等离子喷涂氧化铝粒子状态及涂层性能的影响

采用超音速等离子喷涂工艺制备了氧化铝涂层,借助热喷涂粒子状态在线监测系统Spraywatch-2i、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪(HVS-100)研究了电弧功率及其匹配对氧化铝粒子温度、速度及涂层组织性能的影响.试验结果表明粒子的温度、速度随功率的增大分别呈持续上升与先上升后下降的趋势;在相同功率下,电流对粒子速度、温度的影响要大于电压对其的影响,温度、速度的变化趋势与电流变化趋势一致,随着电流的增大、电压的减小,这种变化逐渐趋于平缓,60 kW为超音速等离子喷涂制备Al2O3涂层的最佳功率参数.     

镁合金表面电弧喷涂Fe基非晶纳米晶涂层的性能

采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FeCrBSiMoNbW非晶纳米晶涂层。采用Flir A20M型红外热像仪对Fe基非晶纳米晶喷涂层的表面温度场进行了实时监测。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及摩擦学性能进行了对比分析。实验结果表明：Fe基非晶纳米晶涂层组织致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备较好的耐磨减摩性能。     

SHS+HP法制备铝基TiC陶瓷涂层性能研究

为提高铝合金装甲的抗弹性能,采用自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synhesis,SHS)与热压(Hot Pressing,HP)工艺相结合的方法,在7A52铝合金表面制备TiC陶瓷涂层.对所制备的涂层材料进行了形貌、结构、显微硬度以及抗弹性能的测试与分析,结果表明:该陶瓷涂层具有硬度高、韧性好、组织致密的特点,能够显著提高7A52铝合金的抗弹性能,具有很高的应用价值.     

胶粘耐磨涂层的研制及其磨损机理分析

本文介绍了JNT9O系列涂层的研制过程及计算机辅助涂层配方优化方法,分析了影响胶粘耐磨涂层耐磨性的主要因素,并通过扫描电镜对粘涂层的结构形貌、磨损机理进行了研究,提出了提高涂层性能的途径和见解.     

几种防锈液对T52钢在酸性介质中耐蚀性的影响

研究了几种防锈液对T52(10Ti热)钢在Ph=5.0酸性水溶液中耐蚀性能的影响.用线性极化和交流阻抗法对这些防锈液的耐蚀性能进行了综合评估,试验结果表明:亚硝酸钠类、含氨基和羧基的有机化合物类两种防锈液的耐蚀性能较好;并用动电位扫描法对上述防锈液的作用机理进行了初步探讨,试验表明:上述防锈液主要是抑制电极的阳极过程.