2014年, 第43卷, 第3期　
刊出日期：2014-06-10

  

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  外墙涂层对混凝土耐久性的影响

  尤占平, 张高勤, 刘芳, 关博文

  表面技术. 2014, 43(3): 1-5.

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  目的 探索外墙涂层提高混凝土耐久性的能力。 方法 通过?谔蓟匝椤⒙壤胱忧质词匝椤⒀嗡崆质词匝椤⑽适匝?系统地研究混凝土表面涂刷外墙涂层对其耐久性的影响。 结果 碳化 60 d,涂刷外墙涂层 R 的试件碳化深度比空白件下降了 53 . 4% 。 龄期 90 d 时,空白件的电通量为 2423 C,渗透等级为“ 中冶 ;而涂刷外墙涂层 R 的试件电通量为 1599 C,渗透等级为“ 低冶 。 4% ( 质量分数) 盐酸溶液腐蚀 28 d 后,空白件的抗折强度仅为涂刷外墙涂层 R 的试件的 42 . 7% 。 浸水 4 ,8 ,12 ,24 h 后,涂刷外墙涂层 R 的试件吸水率分别比空白件降低了 67 . 4% ,51 . 7% ,41 . 7% ,18 . 0% 。 结论 混凝土表面涂刷外墙涂层后,抗碳化、抗氯离子和盐酸侵蚀的能力有所改善,吸水率降低,耐久性得以提高。
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  硼源浓度对纳米金刚石薄膜掺硼的影响

  崔晓慧, 龚国华, 熊礼威, 汪建华, 邹伟

  表面技术. 2014, 43(3): 6-9,24.

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  目的 研究纳米金刚石薄膜生长掺硼的内在机理,实现对该过程的精确控制。 方法 采用微波等离子体化学气相沉积法,以氢气稀释的乙硼烷为硼源,进行纳米金刚石薄膜的生长过程掺硼实验,研究硼源浓度对掺硼纳米金刚石薄膜晶粒尺寸、表面粗糙度、表面电阻和表面硼原子浓度的影响。 结果 随着硼源浓度的增加,纳米金刚石薄膜的表面粗糙度和晶粒尺寸增大,表面电阻则先下降,而后趋于平衡。结论 纳米金刚石薄膜掺硼后,表面电导性能可获得改善,表面粗糙度和晶粒尺寸则会增大。 在 700 ℃条件下掺硼 15 min,最佳的硼源浓度( 以硼烷占总气体流量的百分比计) 为 0 . 02% 。
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  T92 钢在高温水蒸气中的氧化行为

  李茂东, 田继红, 倪进飞, 王彩福, 刘光明

  表面技术. 2014, 43(3): 10-14.

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  目的 研究 T92 钢在 90% Ar +10% H₂O( 均为体积分数) 气氛中 750 ℃ 条件下的氧化行为。 方法 在管式炉中进行高温氧化实验,利用 SEM / EDS 和 XRD 分析氧化膜的形貌、结构和成分。 结果 T92 钢在高温水蒸气环境中,氧化初始阶段的氧化产物为 Fe₂O₃ 和 FeCr₂O₄。 随后的氧化过程中, Fe 快速向外扩散,氧化加速。 最终的氧化膜呈双层结构,内层为 Fe₂O₃ 和 FeCr₂O₄,外层为 Fe₂O₃,氧化层内存在孔洞,且有裂纹。 结论 T92 钢在氧化初期不生成保护性富 Cr 氧化膜,在高温水蒸气环境中的氧化严重。
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  DTAB 和甘氨酸对钢铁表面氟铁酸盐转化膜耐蚀性的影响

  郭瑞光, 史丽萍, 赵勇, 牛林清, 雷勇刚

  表面技术. 2014, 43(3): 15-19,30.

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  目的 提高氟铁酸钾转化膜的耐蚀性。 方法 通过扫描电子显微镜分析、中性盐雾实验和极化曲线测试,研究氟铁酸盐转化液中加入十二烷基三甲基溴化铵和甘氨酸对钢铁表面转化膜耐蚀性的影响。 结果 转化液中加入两种物质使转化膜的厚度增加,自腐蚀电位正移了大约 42 mV,自腐蚀电流降低了大约 1 / 3 ,耐中性盐雾时间延长了 2 倍以上。 结论 钢铁表面转化膜的耐蚀性获得显著提高。
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  水热时间对钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石的影响

  王帅星, 马刚, 高鹏, 赵晴, 刘康生, 谭思民

  表面技术. 2014, 43(3): 20-24.

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  目的 研究水热时间对 TC4 钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石( HA) 的影响。 方法 对 TC4 钛合金微弧氧化膜进行不同时间的水热合成处理,分析其微观形貌、成分及相结构,观察其在模拟体液中浸泡 5 周后的形貌及结构变化。 结果 水热处理提高了微弧氧化膜的 Ca / P 摩尔比,使非晶态钙磷化合物转化为 HA 晶体,随着水热时间的延长,HA 衍射峰数量增多且强度增加。 在模拟体液中浸泡 5 周后,微弧氧化膜表面仅有微量磷酸钙形成,而如水热合成后再浸泡,氧化膜表面的 HA 几乎完全转化为磷酸钙。结论 水热处理有助于钛合金微弧氧化膜表面合成 HA 晶体。 在 8 h 内,水热时间越长,氧化膜表面的HA 含量越高,模拟体液中浸泡后形成的磷酸钙也越多,与人体的相容性越好。
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  原位生成 WC-B₄C 增强镍基激光熔覆层及其性能研究

  晁明举, 郭艳花, 周思华, 刘奎立

  表面技术. 2014, 43(3): 25-30.

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  目的 通过激光熔覆技术,在 Q235 钢表面原位生成 WC-B₄C 增强镍基熔覆层。 方法 以 WO₃,B₂O₃,C 和 Ni60 混合粉末为预涂原料,采用激光熔覆技术原位生成 WC-B₄C 增强镍基熔覆层,对熔覆层的显微组织和物相构成进行分析, 研究其摩擦磨损性能。 结果 采用合适的工艺参数, 通过原位生成WC-B₄C 形成的增强镍基涂层形貌良好,与基材呈现较好的冶金结合。 熔覆层平均硬度 1200 HV0 . 3 ,摩擦磨损失重仅为纯 Ni60 熔覆层的 1 / 3 。 结论 熔覆层硬度较高,耐磨性很好。 大量原位生成的 WC-B₄C增强相及其均匀分布是熔覆层硬度和耐磨性提高的原??
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  Ti-6 Al-4 V 表面等离子渗锆及锆合金层的性能

  刘小萍, 安康, 姚文苇, 陈凯, 范文娟, 邹鹏远

  表面技术. 2014, 43(3): 31-36,47.

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  目的 通过等离子表面合金化渗锆,提高 Ti-6 Al-4 V 的表面硬度及在还原性酸中的耐蚀性能。方法 分别在 800 ,850 ,900 ℃ 渗锆, 分析研究锆合金层的成分、 相组成、 显微硬度及在为 10% ( 质量分数) H₂SO₄ 溶液中的腐蚀行为,并与未处理的基材进行对比。 结果 Ti-6 Al-4 V 在三种温度下渗锆后,形成的表面合金层主要由锆在 α-Ti 或 β-Ti 中形成的固溶体组成,元素组成呈梯度分布,表面粗糙度随渗锆温度的提高而增加,硬度由表及里呈梯度下降,表面硬度比未处理的 Ti-6 Al-4 V 提高了约 200 HV0 . 1 。 与未处理的基材相比,Ti-6 Al-4 V 渗锆后,在 10% H₂SO₄ 溶液中的自腐蚀电位均正℃,钝化电流密度均有所减小。 结论 Ti-6 Al-4 V 渗锆后,硬度和耐蚀性较基体有所提高,其中,900 ℃ 渗锆后的耐蚀性最好,800℃ 与 850 ℃ 渗锆试样的耐蚀性次之。
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  钢轨表面裂纹扩展方向研究

  文良华, 江晓禹, 曹世豪, 李煦

  表面技术. 2014, 43(3): 37-42.

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  目的 研究钢轨表面裂纹的扩展方向。 方法 采用有限元分析软件 ANSYS,在不同轴重和不同角度裂纹的工况下,获得不同裂纹位置的应力强度因子。 结果 裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子 K 最大。 随着轴重的增加,应力强度因子 K_I 和 K_II 均增大;随着裂纹角度的增加, K_I 增加,而 K_II 减小。 当裂纹角度为 60 ^o 时,其等效应力强度因子幅值 ΔK_eff 最大。 结论 钢轨表面的裂纹在扩展初期,以斜裂纹为主,扩展角度趋向于 60 ^o 。
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  铝合金低硫酸浓度硬质阳极氧化膜生长及特性

  赵海燕, 羊凡, 罗婷, 魏晓伟, 黄玲

  表面技术. 2014, 43(3): 43-47.

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  目的 探究铝合金在低浓度硫酸电解液中,阳极氧化膜的生长及特性。 方法 在 3% H₂SO₄ 和18% H₂SO₄( 均为质量分数) 电解液中对 6063 铝合金进行硬质阳极氧化,通过对膜层生长过程中的电压-时间曲线及微观形貌进行分析,研究膜层的生长特性。 结果 在低浓度硫酸电解液中,氧化膜初期生长为“ 缺陷择优生长冶 方式,即在高表面能缺陷处不断形成氧化膜核心并铺展,直到相遇形成界面为止;后期生长为“ 交界面择优生长冶 方式,即在较薄氧化膜交界面不断溶蚀并产生 Al³⁺和 O^2-反向传输,使氧化膜增厚。 结论 低浓度硫酸中阳极氧化膜的生长方式与传统阳极氧化膜显著不同,膜层更加致密,厚度、硬度和粗糙度较大。
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  高硅 FeSi 合金层对普通取向硅钢磁性能的影响

  吴隽, 郝清亮, 从善海, 冯大军, 张莉, 朱军, 秦卓, 詹东方

  表面技术. 2014, 43(3): 48-53,84.

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  目的 提高硅钢的磁性能。 方法 采用多弧离子镀技术, 在普通取向硅钢薄板两面沉积高硅FeSi 合金层制得高硅梯度硅钢,并进行热处理,?炱湎晕⒆橹?测量磁性能。 结果 退火态高硅梯度硅钢表面的高硅 FeSi 合金层与基底结合紧密,均匀致密。 高硅梯度硅钢中硅含量呈梯度分布,最表层硅质量分数为 11 . 0% ,随着深度增加,硅含量逐渐降低,在距表面 20 μm 处硅质量分数仍能达到 6 . 5% 。 沉积态高硅梯度硅钢的电阻率 ρ、低频铁损 P_{10 / 50}、高频铁损 P_{10 / 1k} 及磁感应强度 B8 分别为 68 . 6 μΩ·cm,0 . 82W / kg,83 . 3 W / kg 和 1 . 73 T,退火后分别为 63 . 1 μΩ·cm,0 . 44 W / kg,54 . 38 W / kg 和 1 . 89 T。 结论 由于表层高硅 FeSi 合金层的存在,梯度高硅钢的低频磁学性能良好,但高频损耗需进一步改善。
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  NH₄HF₂对铁电沉积过程的影响

  方小红, 杨凯华, 潘秉锁, 田永常

  表面技术. 2014, 43(3): 54-58.

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  目的 研究稳定剂 NH₄HF₂ 对铁电结晶过程的影响。 方法 采用线性电位扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法、电化学交流阻抗谱等技术,研究含不同浓度 NH₄HF₂ 的镀铁溶液中,铁在玻碳电极上的电沉积行为。 结果 随着 NH₄HF₂ 浓度的增加,铁沉积的阴极极化变小。 在-1 . 225 ~-1 . 300 V 阶跃电位范围内,铁在玻碳电极上的电结晶都遵循三维瞬时成核理论,稳定剂浓度的变化不会改变其成核机理。随着 NH₄HF₂ 浓度的增加,晶核垂直生长速率和双电层电容明显增大,溶液 / 电极界面电荷传递电阻显著降低,而溶液电阻呈小幅度降低。 结论 稳定剂 NH₄HF₂ 的加入可促进 Fe²⁺的电沉积,并提高晶核的垂直生长速率。
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  VAlSiN 硬质涂层的结构与机械性能

  薛群基, 李栋, 孟凡平, 黄峰

  表面技术. 2014, 43(3): 59-63.

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  目的 研究 Si 的掺入对 VAlN 硬质涂层机械性能的影响行为。 方法 利用双靶( V50 Al50 靶与Si 靶) 磁控溅射沉积技术,保持 V50 Al50 靶的功率为一定值,通过控制 Si 靶的功率,获得 Si 含量不同的VAlSiN 硬质涂层,分析涂层的成分、相组成、硬度及耐磨损性能。 结果 Si 在涂层中以 Si₃N₄ 非晶相存在,Si₃N₄ 起到细化晶粒的作用,少量 Si 的掺入可使涂层的硬度与耐磨性能得到提升。 但当 Si 大量掺入后,Si₃N₄ 非晶相成为涂层中的主相,导致涂层的硬度与耐磨性能出现下降。 结论 少量 Si 的掺入有益于 VAlN 涂层机械性能的提升。
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  铜合金表面等离子喷涂 ZrO₂-Y₂O₃和A1₂O₃-TiO₂涂层的抗高温氧化性能

  柯德庆, 潘应君

  表面技术. 2014, 43(3): 64-67,73.

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  目的 对比研究 ZrO₂-Y₂O₃ 和 A1₂O₃-TiO₂ 涂层的抗高温氧化性能。 方法 采用等离子喷涂工艺,以 NiCrAl 为粘接层,在铜合金基体表面分别制备 ZrO₂-Y₂O₃ 和 A1₂O₃-TiO₂ 涂层,测试涂层的显微组织、元素种类及含量、 显微硬度, 并在相同条件下测试涂层的抗高温氧化性能。 结果 ZrO₂-Y₂O₃ 和A1₂O₃-TiO₂ 涂层都具有 明 显 的 层 状 结 构, 涂 层 结 合 紧 密, 内 部 孔 洞 细 小, 显 微 硬 度 分 别 为 423 HV 和628 HV。 这两种涂层都具有一定的抗高温氧化性能,NiCrAl 粘结层是整个涂层最薄弱的环节。 结论 等离子喷涂 ZrO₂-Y₂O₃ 涂层的抗高温氧化性能优于 A1₂O₃-TiO₂ 涂层。
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  干热自然环境对聚苯乙烯表面结构的影响

  赵全成, 文静, 陈喜栋, 符朝旭, 王玲

  表面技术. 2014, 43(3): 68-73.

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  目的 了解干热环境条件对聚苯乙烯表面结构及性能的影响。 方法 在吐鲁番和敦煌大气环境中对聚苯乙烯进行 1 年自然曝晒试验,研究聚苯乙烯表面黄色指数、微观结构随暴露时间的变化规律。结果 在干热大气环境中,随暴露时间延长,聚苯乙烯表面黄色指数增加,出现裂纹,老化过程中有 C O和 O—C O 基团生成。 结论 聚苯乙烯在干热大气环境中的老化主要由光氧化引起的链断裂和羰基增加造成。
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  铜膜高去除速率 CMP 碱性抛光液的研究及其性能测定

  李洪波, 何彦刚, 李炎, 孙鸣, 刘玉岭, 王傲尘, 闫辰奇, 张金

  表面技术. 2014, 43(3): 74-79.

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  目的 探索适合于 TSV 技术的最佳 CMP 工艺。 方法 在碱性条件下,利用碱性 FA / O 型鳌合剂极强的鳌合能力,对铜膜进行化学机械抛光,通过调节抛光工艺参数及抛光液配比,获得超高的抛光速率和较低的表面粗糙度。 结果 在压力 27 . 56 kPa, 流量 175 mL / min, 上下盘转速 105 / 105 r / min, pH =11 . 0 ,温度 40 ℃ ,氧化剂、磨料、螯合剂体积分数分别为 1% ,50% ,10% 的条件下,经过 CMP 平坦化,铜膜的去除速率达 2067 . 245 nm / min,且表面粗糙度得到明显改善。 结论 该工艺能获得高抛光速率。
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  新型硅烷复合物在铝材表面处理中的应用

  葛圣松, 王俊祥, 李孟龙, 张绘新

  表面技术. 2014, 43(3): 80-84.

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  目的 研制一种新型硅烷复合物,以替代传统的铬酸盐钝化液对铝材进行表面处理。 方法 将KH-560 和 A-151 两种偶联剂进行复合,并添加合成的水性聚酯水解促进剂和带有活性基团的交联剂 R,考察偶联剂配比、水解促进剂和交联剂 R 的用量对处理液稳定性及硅烷膜耐腐蚀性的影响。 结果 当KH-560 与 A-151 的质量比为 4 : 1 ,水解促进剂的质量分数为 0 . 4% ~ 0 . 6% 时,处理液的储存时间超过90 天,硅烷膜也具有良好的耐腐蚀性能。 对于储存后性能下降的处理液,添加 4% ( 占处理液质量的百分比) 的交联剂 R 后,即能在硅羟基之间形成明显的交联作用,有效增强硅烷膜的防护性能。 结论 该硅烷复合物的综合性能达到了工业化应用要求,可解决铬酸盐钝化液对环境的污染问题,具有良好的社会效益。
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  阳离子型聚氨酯化学转化膜的性能研究

  陆伟星, 吴晓红, 田飘飘, 叶鹏飞, 张千峰

  表面技术. 2014, 43(3): 85-89,100.

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  目的 获得一种耐黄变的高防腐转化膜。 方法 将经 KH791 改性的 KH560 与阳离子型聚氨酯进行复合,之后加入无机盐,获得复合钝化液。 将钝化液辊涂于镀锌板上成膜,对膜层进行交流阻抗测试和中性盐雾试验,研究添加的无机盐对膜层耐蚀性的影响,并推测出其反应机理。 结果 阳离子型聚氨酯复合膜的交流阻抗谱上出现了 3 个时间常数,且在 48 h 盐雾试验中腐蚀面积为未添加无机盐的复合膜的 1 / 8 。 结论 KH560 经改性后,分子交联度有所提高。 添加无机盐形成的三层结构体系膜层更能阻挡腐蚀介质的入侵,抗腐蚀性能明显提高。
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  曼尼希碱与硫脲在气井采出水腐蚀体系中的缓蚀协同作用

  李谦定, 孟凡宁, 李善建

  表面技术. 2014, 43(3): 90-94,110.

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  目的 寻找新型缓蚀剂,以解决碳钢在气井采出水中的腐蚀问题。 方法 以 N80 钢在 80 ℃ 气井采出水中的腐蚀为研究对象,通过极化曲线和电化学阻抗谱,研究曼尼希碱与硫脲进行复配的缓蚀效果,并探讨缓蚀协同作用机理。 结果 硫脲是一种混合型缓蚀剂,对 N80 钢的阴极过程和阳极过程都有强烈的抑制作用;曼尼希碱是一种以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。 二者复配后,对 N80 钢在气井采出水中的腐蚀表现出优异的缓蚀协同效应,当曼尼希碱添加量为 0 . 75% ,硫脲的质量浓度为 2 . 5 mg / L 时,缓蚀效果最好。 结论 曼尼希碱与硫脲二者复配使用时,在 N80 钢表面可能形成一种双层结构的吸附膜,内层以硫脲为主,外层以曼妮希碱为主。
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  SiO₂气凝胶隔热涂层织物的制备及性能研究

  徐壁, 贺香梅, 蔡再生

  表面技术. 2014, 43(3): 95-100.

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  目的 提高织物的隔热效果及抗紫外性能。 方法 以 SiO₂气凝胶和 TiO₂为功能粒子,采用聚丙烯酸酯、聚氨酯类粘合剂,在棉织物上制备涂层,研究功能粒子和粘合剂用量对涂层织物隔热效果的影响。 结果 当涂层剂中粘合剂和去离子水质量比为 2 : 8 ,气凝胶加入量为粘合剂和去离子水总质量的10% 时,涂层织物的隔热性能最好,较原织物显著提高。 此外,SiO₂气凝胶-TiO₂复合涂层的隔热性能也颇为优异。 织物涂覆涂层后,与原织物相比,断裂强力基本不变,撕破强力略有下降,白度提高,抗紫外性能提高,摩擦牢度好。 结论 采用 SiO₂气凝胶、TiO₂作为功能粒子对织物进行涂层涂覆,其隔热性能显著提高。
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  碳纳米管对金属网栅电磁屏蔽效能及可视性的影响

  马富花, 许晓丽, 马志梅, 李继红, 王腾

  表面技术. 2014, 43(3): 101-104.

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  目的 提高金属网栅的屏蔽效能及可视性能。 方法 采用纳米复合电镀工艺,将碳纳米管附着在金属网栅表面,并对网栅的微观结构、屏蔽效能、透光率进行测试分析。 结果 施镀后,金属网栅表面的碳纳米管分布均匀,在 10 kHz ~ 1 GHz 频段的电磁屏蔽效能提高了 3 ~ 5 dB,可见光透光率降低了 5% ,金属光泽有所消除。 结论 碳纳米管可有效提高金属网栅的屏蔽效能和可视性能。
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  NbTi / Cu 超导材料清洗废酸负压蒸发再生系统研制

  张万军, 方向明, 贾庆功, 彭常户

  表面技术. 2014, 43(3): 105-110.

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  目的 研究超导材料清洗过程中产生的废酸的处理和回收技术,实现废酸提纯回用,达到废酸液零排放的目标。 方法 向废酸液中配入工业浓硫酸,以提供适量浓度的环境,然后在 25 kPa 真空环境下进行蒸发,酸蒸气通过换热器冷凝再生,浓缩后获得的金属硫酸盐溶液进行常温下冷却结晶回收。 按照配酸、蒸发、冷凝、结晶等工艺要求,设计、制作废酸再生回用的耐腐蚀过程设备,调试组成废酸再生系统,验证并优化工艺细节。 结果 研制的负压蒸发再生系统日处理废酸量达到 9 ~ 15 t,再生酸经浓度调整后直接回用,从浓缩液中得到的硫酸盐结晶物可作为其它化工原料。 结论 成功实现了清洗超导材料用硝酸和氢氟酸的再生,整个环节没有污染物排放,同时设备具备造价低、运行稳定可靠、维护量小等优点。
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  锌铬涂层精度控制研究

  杨茗佳, 崔永信, 赛音, 刘英智

  表面技术. 2014, 43(3): 111-114,128.

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  目的 控制锌铬涂层前处理及涂覆工艺参数,实现锌铬涂层厚度均匀性的提高及零件尺寸精度控制。 方法 采用均匀设计法进行实验设计,对涂层制造工艺中的前处理和涂覆工艺参数进行优化,通过对喷丸、喷涂参数进行控制,改善锌铬涂层的质量。 结果 通过优化试验并经均匀设计软件计算,获得了膜层在不同黏度和抛甩速度下的等值图,根据等值图改进涂覆参数后,表面粗糙度 Ra 可达到 1 . 6 μm,膜层厚度精度达到依1 . 5 μm。 结论 通过等值图选择合适的涂覆工艺,可有效控制锌铬涂层附着量,达到对涂层质量进行控制的目的。
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  一种无毒水基防锈剂的研制及其性能

  钟雪丽, 郭培宽, 杨志霞

  表面技术. 2014, 43(3): 115-119,128.

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  目的 研制一种无毒、高效的水基防锈剂。 方法 以植酸、聚天冬氨酸为主要成分,添加钼酸钠和苯甲酸钠作为助剂,筛选出聚乙二醇和聚乙烯醇作为高分子成膜剂,配制防锈剂。 通过单因素实验和正交试验确定防锈剂的最佳配方,并与亚硝酸盐型防锈剂进行防锈效果对比。 结果 植酸与聚天冬氨酸有较好的复配作用,助剂和高分子成膜剂的存在可有效增强防锈膜的耐蚀性。 防锈剂最佳配方为:植酸60 mL / L,聚天冬氨酸 25 mL / L,钼酸钠 6 g / L,苯甲酸钠 22 g / L,聚乙二醇 4 g / L,聚乙烯醇 5 g / L。 该防锈剂成膜后,平均 CuSO₄ 点滴时间达 75 s,耐盐水浸泡 23 h,耐中性盐雾 28 h,防锈效果良好。 结论 无毒型防锈剂的防锈效果与亚硝酸盐型相比,存在一定差距,但其不含有毒物质,值得推广使用。
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  复合处理技术在硫化物自润滑薄膜制备中的应用

  韩彬, 张蒙科

  表面技术. 2014, 43(3): 120-128.

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  渗硫层能有效降低零件的摩擦系数,提高零件的抗擦伤性能和耐磨性能,但是单纯的低温离子渗硫不能保证特定工况的生产要求,选用其它处理技术与低温离子渗硫相结合的复合处理方法可以制得表层软、亚表层硬的理想固体自润滑涂层。 综述了离子多元复合渗法( S-N, S-C-N, S-O, S-Mo) ,两步法( 喷丸和超音速纳米化处理与低温离子渗硫、预置薄膜涂层与低温离子渗硫、激光处理技术与低温离子渗硫) ,以及多种复合处理技术相结合法的特点和部分应用实例,着重介绍了每种复合处理技术的工艺。 针对目前复合处理技术在固体自润滑薄膜制备中存在的问题,提出复合处理技术的发展方向。
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  铁酸铋薄膜的溶胶-凝胶法制备及电性能研究进展

  任红, 雷天宇, 孙远洋, 张玉, 蔡苇, 符春林

  表面技术. 2014, 43(3): 129-136,174.

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  铁酸铋是唯一一种在室温下存在的单相多铁材料,因其具有较高的铁电居里温度、较大的剩余极化强度、较小的禁带宽度和多铁特性,受到国内外的广泛关注。 溶胶-凝胶法是制备铁酸铋薄膜的一种常见方法。 综述了近年来溶胶-凝胶法制备铁酸铋薄膜的研究进展,详细阐述了制备工艺参数( 前驱液、退火温度、退火气氛、底电极) 与掺杂对铁酸铋薄膜电性能的影响;分析了不同制备工艺导致薄膜电性能出现差异的原因;归纳、总结出了目前溶胶-凝胶法制备铁酸铋薄膜的较佳工艺条件;最后,指出了亟待解决的问题。
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  有机涂层耐阴极剥离的影响因素研究进展

  姚竟迪, 吴建华, 梁成浩, 黄乃宝

  表面技术. 2014, 43(3): 137-143,151.

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  有机涂层在服役期间,阴极剥离是使其失效的主要形式之一。 综述了国内外海水、淡水、土壤环境中,有机涂层耐阴极剥离影响因素的研究进展。 介绍了有机涂层阴极剥离过程,阐述了影响涂层耐阴极剥离的因素— — —树脂、颜填料、助剂以及表面处理、涂层厚度和缺陷等,并指出了耐阴极剥离有机涂层主要研究方向的发展趋势。
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  直接甲醇燃料电池关键材料的表面改性及其研究进展

  聂明, 刘晓卫, 周倩, 王宏煜, 刘其阳, 唐彬彬, 袁宇, 李欢, 何璧, 李庆, 杜胜娟, 廖羽佳

  表面技术. 2014, 43(3): 144-151.

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  直接甲醇燃料电池( DMFC) 由于结构简单、能量密度大、无污染等优点,已经成为近年来国内外研究的热点之一。 简要介绍了直接甲醇燃料电池的原理,重点概述了阳极催化剂和电解质膜这两个决定电池性能的关键材料的表面改性及其研究进展。 介绍了提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂催化活性的各种改性技术,如通过离子溅射法、分子束法等传统物理方法对电极表面进行修饰,在电极材料中掺杂对甲醇催化活性较好的纳米材料等。 此外,还介绍了基于降低甲醇渗透率的 Nafion 膜改进技术,如通过等离子蚀刻法等物理手段对膜表面进行改性,掺杂阻醇性能较好的无机化合物等。 并介绍了几种具有应用前景的新型替代膜,如接枝膜、共混膜等。 最后对直接甲醇燃料电池的发展应用进行了展望。
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  MCrAlY 材料成分改性研究进展

  王皓, 王全胜

  表面技术. 2014, 43(3): 152-157,174.

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  MCrAlY( M = Ni,Co,NiCo) 合金材料由于其优异的抗氧化性能和抗腐蚀性能,作为热障涂层的粘结层材料或单层涂层得到广泛应用。 简要介绍了 MCrAlY 涂层的组成,并系统地阐述了为提高 MCrAlY粘结层材料性能,对粘结层成分进行改性的研究进展,主要包括掺杂合金元素和掺杂硬质颗粒。 合金元素主要包含 Re,Hf,Pt,Ta 等稀土元素;硬质颗粒主要是 CeO₂,Al₂O₃ 等氧化物颗粒。 通过掺杂合金元素和硬质颗粒,可以使 MCrAlY 涂层中形成扩散障碍,改变 MCrAlY 的相组成,降低粘结层中 Al,Cr 等元素的扩散速率,从而有效地降低 TGO 的生长速率,延缓 TGO 中尖晶石相的形成,提高 MCrAlY 涂层的抗氧化性能。
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  苯胺三聚体固化环氧树脂制备防腐蚀涂层及其性能研究

  陈郁栋, 乌学东, 曾志翔, 彭叔森, 薛群基

  表面技术. 2014, 43(3): 158-162.

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  目的 考查苯胺三聚体( AT) 添加量对涂层防腐蚀性能的影响。 方法 自制苯胺三聚体,以苯胺三聚体和异佛尔酮二胺( IPD) 为共固化剂,制备环氧涂层。 对苯胺三聚体的化学结构进行表征,对涂层的表面微观形貌进行??通过电化学手段及盐雾实验评价涂层的防腐蚀效果。 结果 苯胺三聚体的加入使得环氧树脂涂层的防腐蚀性能有明显提升,并且苯胺三聚体的含量越高,涂层防腐蚀效果越好。对于不加传统固化剂的涂层,由于固化效?患?会导致防腐性能骤减。 结论 使用 AT 与 IPD 共固化环氧树脂涂层,当固化剂中 AT 的摩尔分数为 80% 时,涂层具有最佳的性能。
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  聚氨酯增韧环氧富锌涂料的制备及性能研究

  邓静伟, 刘光明, 唐囡, 尹桂来, 刘志雷

  表面技术. 2014, 43(3): 163-168.

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  目的 增强环氧富锌涂层的韧性。 方法 利用末端带有环氧基的聚氨酯作为增韧剂,将其添加到环氧富锌涂料中,研究增韧剂的种类、添加量对富锌漆膜性能的影响,同时研究锌粉含量对漆膜性能的影响。 结果 增韧剂的添加提高了富锌漆膜的附着力、柔韧性和耐冲击性能,但使漆膜的耐水、耐盐雾性能稍微下降。 结论 当添加占树脂质量 15% 的聚氨酯时,含 78% ~ 85% 锌粉( 质量分数) 的富锌涂层都能保持良好的力学性能。
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  结晶器铜板涂层界面结合强度的测定

  侯振, 张宏杰, 温茂远, 里达

  表面技术. 2014, 43(3): 169-174.

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  目的 准确测定结晶器铜板涂层的界面结合强度。 方法 考虑到结晶器铜板的涂层属于厚韧性涂层 / 韧性基体材料体系,宜采用标准的剪切法定量测量其界面结合强度。 推荐井玉安等设计的涂层宽度为 1 mm 的剪切试样及专用模具,并通过该方法测试铜合金基材、电镀层 / 铜合金、喷涂层 / 铜合金的界面结合强度。 结果 测得的铜合金基材的剪切强度离散系数最小;各类涂层的结合强度值离散性与GB / T 13222—1991 方法测出的数据相比,相对较小。 结论 推荐的测试方法较 GB / T 13222—1991 方法准确度高,适合于结晶器铜板涂层的结合强度测试,且测试时宜先测铜合金基材的剪切强度,以有效减小试验的系统误差。