2015年, 第44卷, 第2期　
刊出日期：2015-02-20

  

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  界面热力学在 Sn 晶须生长研究中的应用

  林冰, 黄琳, 简玮, 王江涌

  表面技术. 2015, 44(2): 1-7,18. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.001

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  目的 研究金属间化合物与 Sn 晶须在 Sn-Cu 薄膜体系中形成的热力学机制。 方法 利用界面热力学理论,通过计算相应的表面能、界面能和临界厚度,研究金属间化合物的形成与 Sn 晶须的生长过程。 结果 金属间化合物 Cu6Sn5 先在 Sn 晶界与 Cu/ Sn 界面交界处形成,然后沿着 Cu/ Sn 界面生长;产生的应力梯度驱动 Sn 原子扩散至表面,形成 Sn 晶须。 结论 Sn 晶须的生长源于 Sn 层中金属间化合物的生成,并由此提出了抑制 Sn 晶须生长的方法。
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  石英毛细管内壁镀金工艺的研究

  王梦兰, 贾法龙, 张礼知

  表面技术. 2015, 44(2): 8-13. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.002

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  目的 开发出切实可行的石英毛细管内壁镀金工艺,应用于激光拉曼的气体分析检测中。 方法先用石英玻璃片进行镀金工艺研究,经过对羟基化、硅烷化、纳米金颗粒修饰、湿法镀金各步条件参数的确定,获得最佳的镀金工艺方案,再对相关参数进行调整,应用于石英毛细管。 将镀金石英毛细管应用于激光拉曼的气体分析测试中,分析其对散射信号的增强效果。 结果 NaOH 的浓度和毛细管内溶液的流速及时间显著影响纳米金颗粒的吸附沉积。 最佳的石英毛细管内壁镀金工艺为:5 mol/ L NaOH 处理 1min→APTMS/ IPA 烷基化修饰→金溶胶在流速 0. 8 mL/ min 下处理 4 h→含盐酸羟胺的镀金液在流速 0. 8mL/ min 下处理 4 h。 该工艺制得的内壁镀金毛细管用于气体拉曼测试后,可将空气中 N2 相对峰值从148 counts(未镀金毛细管)提高至 480 counts。 结论 制备出的镀金石英毛细管可增强激光拉曼检测气体的信号,为进一步实现气体在线拉曼监测奠定基础。
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  HVAP 及 HVOF 工艺制备 WC10Co4Cr 复合涂层及其性能研究

  王莉容, 陈小明, 吴燕明, 周夏凉, 赵鹏, 王胄

  表面技术. 2015, 44(2): 14-18. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.003

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  目的 对比研究超音速等离子喷涂 ( HVAP) 技术与超音速火焰喷涂 ( HVOF) 技术制备WC10Co4Cr 涂层,并根据涂层组织形貌与电化学特性判断两种工艺的优劣。 方法 采用 SEM 及 XRD 分析 WC10Co4Cr 复合涂层的微观形貌和物相,在 3. 5% (质量分数)NaCl 溶液中对涂层进行电化学分析。结果 WC10Co4Cr 涂层由较大的 WC 颗粒及粘结相组成,在喷涂过程中 WC 颗粒不断累积形成层片状结构,涂层有较小程度的失碳,形成了具有脆性的 W2C。 电化学极化测试表明,超音速等离子喷涂技术制备的涂层表现出优异的抗电化学腐蚀性能。 结论 超音速等离子喷涂技术制备的 WC10Co4Cr 涂层显微硬度为 1197HV,孔隙率为 0. 50% ,腐蚀电位为-0. 3947 V,腐蚀电流密度为 9. 19×10-7 A/ cm2,腐蚀速率为1. 01×10-2 g/ (m2·h),腐蚀深度为 1. 09×10-2 mm/ a,具有与超音速火焰喷涂涂层相似的耐腐蚀性能。
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  氟改性和硅改性丙烯酸聚氨酯涂层的制备及环境行为

  杨飞, 朱立群, 李春雨, 王贤明, 宁亮

  表面技术. 2015, 44(2): 19-23,67. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.004

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  目的 研究氟改性和硅改性丙烯酸聚氨酯涂层在不同环境中的失效行为。 方法 通过溶液聚合法制备具有一定羟基含量的丙烯酸酯树脂,再将丙烯酸树脂与多异腈酸酯固化剂配合,获得丙烯酸聚氨酯涂层。 通过在丙烯酸酯合成中引入含氟丙烯酸酯单体,制得氟改性丙烯酸聚氨酯涂层;通过在固化过程中引入氨基硅油,制得硅改性丙烯酸聚氨酯涂层。 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析涂层的化学组成。 对涂层试样进行温度环境实验(室温和 100,150 ℃ )、湿热环境实验和氙灯老化实验,分析涂层疏水性、光泽度等表面特性的变化。 结果 氟、硅改性有效提高了涂层的疏水性。 未改性、氟改性和硅改性三种涂层在 100 ℃以下的环境中服役时,疏水性和光泽度比较稳定。 硅改性涂层在 150 ℃的高温环境中较未改性和氟改性涂层失效慢。 湿热环境对三种涂层的接触角和光泽度等性能影响不大。 氟改性涂层在氙灯老化环境中的失效程度较另外两种涂层轻。 结论 氟改性涂层耐光老化性能较好,硅改性涂层耐温性较好。
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  环保型 AZ91D 镁合金直接化学镀镍工艺研究

  谢治辉

  表面技术. 2015, 44(2): 24-28,47. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.005

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  目的 开发一种无铬、低氟、稳定的镁合金直接化学镀镍工艺。 方法 通过 SEM,EDX 及浸泡实验、动电位极化曲线、划格试验等方法,以稳定系数和镀速等参数为对象,对比新工艺和传统工艺对镀层或镀液性能的影响。 结果 在以硫酸镍为主盐的基础液中,添加质量浓度为 0. 5 mg/ L 的硫脲,镀液的稳定性可得到明显的提高。 在使用硝酸+磷酸酸洗后的镁合金试样表面,获得了良好的腐蚀形貌结构,这种结构有利于增强镀层与基底间的机械咬合作用。 新工艺获得的镀层属高 P 镀层(P 的质量分数约为11% ),在 NaCl 溶液中的自腐蚀电位由-1. 5 V 正℃至-0. 5 V,腐蚀电流密度降低了约 3 个数量级。 结论以硫酸镍主盐镀液获得的镀层耐蚀性优于碱式碳酸镍主盐镀液获得的镀层,镀液的最佳 pH=5,化学镀镍温度为 82 ℃。
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  高取向低粗糙度金刚石薄膜生长的研究

  康强, 杨瑞霞, 石双振

  表面技术. 2015, 44(2): 29-33. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.006

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  目的 研究热丝化学气相沉积(HFCVD)工艺对金刚石薄膜生长的影响,确定影响金刚石薄膜生长的因素。 方法 采用热丝 CVD 法,以丙酮为碳源,在不同晶面的 Si 衬底上沉积金刚石薄膜,通过金相显微镜、X 射线衍射仪分析薄膜生长特性。 结果 不同沉积温度下生长的金刚石薄膜表面形貌差异很大。 在高、低碳源浓度下分别获得了(400)和(111)晶面取向的金刚石薄膜。 采用分步沉积法,改善了成膜的效率。 结论 气源浓度和生长温度是影响金刚石薄膜生长的重要因素,分步沉积法对于金刚石薄膜的生长有较大影响。
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  AZ91D 镁合金表面 Ni-P / Ni-Sn-P 双镀层的制备与性能研究

  刘秋月, 张修庆, 浦海洲, 徐金鹏

  表面技术. 2015, 44(2): 34-37,133. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.007

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  目的 提高 AZ91D 镁合金的耐腐蚀性能,扩大其应用范围。 方法 先在 AZ91D 镁合金表面化学镀 Ni-P 镀层,再化学镀 Ni-Sn-P 镀层,形成 Ni-P/ Ni-Sn-P 双镀层。 研究 Ni-P/ Ni-Sn-P 双镀层的表面形貌和耐腐蚀性能,并与 Ni-P 单镀层进行对比。 结果 Ni-P/ Ni-Sn-P 双镀层表面分布更均匀平整,缺陷较少,孔隙率较低,具有无定形结构。 二次 Ni-Sn-P 镀层的腐蚀电位约为-0. 77 V,略低于一次化学镀 Ni-P层(约-0. 68 V),两镀层间的电位差使得其构成了微腐蚀电偶,Ni-P 层作为阴极,Ni-Sn-P 层作为阳极,阳极优先被腐蚀。 结论 Ni-P/ Ni-Sn-P 双镀层的 Ni-Sn-P 外层能为 Ni-P 内层提供阴极保护,较好地横向分散腐蚀电流,从而增强 AZ91D 镁合金基底的耐腐蚀性能。
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  钛合金表面氟化物-磷酸盐转化膜的制备及性能研究

  叶君, 杜楠, 王力强, 尹茂生, 周国华, 王帅星

  表面技术. 2015, 44(2): 38-42. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.008

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  目的 研究一种钛合金化学转化工艺,增强钛合金表面防护能力及其与涂层的结合能力。 方法通过单因素实验确定 TC1 钛合金氟化物-磷酸盐转化工艺,采用 SEM,EDS,XRD 分析膜层的微观形貌及成分,同时测试转化膜的有关性能。 结果 在 Na3PO4 40 g/ L,NaF 15 g/ L,酸度调节剂 A 25 mL/ L,pH 控制在 4. 4 ~4. 6 之间,温度 30 ℃条件下,可在 TC1 钛合金表面获得均匀一致的灰色转化膜。 转化膜由许多细小的球状晶粒组成,主要相成分为 Na3TiOF5 及 Na2TiF6。 转化膜的摩擦系数仅为 0. 3 ~ 0. 5,明显低于 TC1 基体。 转化膜与 TB06-9 底漆的干性附着力为0 级,浸泡48 h 后的湿态附着力仍可达1 级,远远好于 TC1 基体。 结论 氟化物-磷酸盐转化膜可以降低 TC1 钛合金的摩擦系数,提高其与有机涂层的附着力。
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  AISI316 不锈钢表面等离子渗硼及摩擦磨损性能的研究

  尹研, 李翠玲, 刘成松, 吴海波, 贾亚斌, 郭莉莉, 秦林

  表面技术. 2015, 44(2): 43-47. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.009

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  目的 改善 AISI316 不锈钢的摩擦磨损性能。 方法 采用双辉等离子合金化技术,以块状 FeB化合物作为源极材料,在 AISI316 不锈钢表面制备含硼改性层,对渗层组织、成分、相结构和显微硬度进行分析,并研究改性层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。 结果 经渗硼处理后,AISI316 不锈钢表面形成了一层连续、致密、均匀的改性层,主要由 Mo2B 和 FeB 相组成。 改性层具有较高的硬度(964HV0. 1),较基体硬度提高了约 3 倍,且耐磨性较基体有明显提高。 结论 通过在 AISI316 不锈钢表面制备渗硼改性层,可明显提高基体材料的硬度和摩擦磨损性能。
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  微弧氧化提高铝合金耐磨性能的研究

  唐艳茹, 潘利华, 常宇, 谢文兵

  表面技术. 2015, 44(2): 48-54. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.010

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  目的 改善铝合金的综合性能,尤其是耐磨性。 方法 采用微弧氧化技术,在铝合金表面制备具有自润滑效果的微弧氧化陶瓷膜层。 通过分析电解参数(电流密度、频级和能级)对微弧氧化陶瓷膜耐磨性的影响,以及添加剂石墨对陶瓷膜厚度、表面形貌、相组成、耐磨性和耐蚀性的影响,探索可以提高铝合金表面微弧氧化陶瓷膜综合性能的电解参数,研究石墨在铝合金微弧氧化中所起的作用。 结果 确定了最佳电解参数。 添加剂石墨不仅降低了铝合金陶瓷膜的摩擦系数,同时也提高了铝合金的耐蚀性。结论 在铝合金微弧氧化中,石墨的自润滑特性和超高的导电性促进了铝合金在微弧氧化过程中成膜反应的进行,增加了陶瓷膜层的厚度,同时对试样表面有光滑、整平的作用。
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  氩气保护下碳化钨对镍基合金熔覆层组织及耐磨性的影响

  杨勇, 赵靖宇, 李静, 杨景凤, 赵彬, 孙玉福

  表面技术. 2015, 44(2): 55-59,82. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.011

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  目的 改善 Q235 钢板的耐磨性,以取代 65Mn 在振动筛筛板中的应用。 方法 采用电阻丝加热非真空熔覆技术,在氩气保护条件下于 Q235 钢表面制备碳化钨/ 镍基合金复合熔覆层。 通过 SEM 和XRD 观察分析熔覆层与基体的结合方式、碳化钨分布、熔覆层组织及相组成,通过硬度测试及磨损试验, 分析碳化钨对熔覆层耐磨性的影响。 结果 熔覆层与钢基体达到冶金结合。 熔覆层主要由奥氏体、碳化钨、碳化物及硼碳复合化合物等相组成,碳化钨弥散分布其中。 当碳化钨用量为熔覆粉末总质量的 35%时,熔覆层硬度为 47. 3HRC,磨损率为 0. 08 mg/ m,约是钢基体耐磨性的 5 倍,65Mn 耐磨性的 4 倍。 结论采用氩气保护制备的碳化钨熔覆层与基体结合良好,提高了钢基体的耐磨性。
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  原子层沉积技术在微纳器件中的应用研究进展

  李惠琴, 陈晓勇, 王成, 穆继亮, 许卓, 杨杰, 丑修建, 薛晨阳, 刘俊

  表面技术. 2015, 44(2): 60-67. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.012

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  原子层沉积(ALD)是一种新型的精确表层薄膜制备技术, 具有沉积面积大、薄膜均匀、膜厚纳米级可控生长、低温性等特点,适用于纳米多孔和高深宽比基底材料,可应用于三维微纳结构器件的功能薄膜材料制备,广受国内外学术界和工业界的关注。 综述了 ALD 技术发展历史和技术原理,介绍了 ALD 技术在微纳器件中的应用进展,涉及半导体微纳集成电路、微纳光学器件、微纳米生物医药等高新技术领域,对 ALD 技术当前存在的问题进行了分析,并展望了未来发展方向。
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  钴基合金-不锈钢梯度强化材料低应力多碰塑变分析

  赵晔婷, 石世宏, 傅戈雁

  表面技术. 2015, 44(2): 68-72,98. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.013

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  目的 研究钴基合金-不锈钢梯度强化材料抵抗低应力多碰塑性变形的能力,以改善单一涂层应力集中问题。 方法 制备指数梯度和线性梯度涂层试样,与 304 不锈钢基体试样一起进行低应力多碰实验,比较分析 3 种材料的塑性变形量、硬度变化量与金相组织变化。 结果 线性梯度涂层试样的累积塑性变形量约为 304 不锈钢的 1 /2,指数梯度涂层试样的累积塑性变形量约为 304 不锈钢的 1 /3;两种涂层试样均存在循环硬化及软化现象,硬度值由表及里逐渐减小,多碰后塑性变形符合“趋表效应冶 。 结论两种梯度涂层强化材料的抗低应力多碰塑变能力均明显优于未强化材料,且指数梯度强化材料性能优于线性梯度强化材料。
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  原位界面聚合法制备聚吡咯 / 棉织物导电复合材料

  朱航悦, 赵亚萍, 陈琛, 刘彩虹, 蔡再生

  表面技术. 2015, 44(2): 73-77. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.014

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  目的 改进制备聚吡咯/ 棉织物导电复合材料的原位界面聚合方法。 方法 将改进的一步三相聚合方式与传统二步二相聚合方式进行分析对比,探讨吡咯浓度、氧化剂用量、水相浴比和油相浴比等制备条件对复合材料导电性能的影响,对产物进行形貌表征,并初步探讨三相界面聚合经历的主要过程。结果 确定了较优聚合工艺条件:吡咯浓度 0. 2 mol/ L,氧化剂/ 单体用量比为 1. 5,水相浴比为 10 mL/ g,油相浴比为 30 mL/ g,吐温-80 质量浓度为 2 g/ L,反应温度为 0 ℃ ,时间为 2 h。 该条件下,在棉织物表面获得了一层分布均匀且具有三维网状多孔结构形貌的导电聚吡咯膜。 初步建立了反应模型:有机相中的表面活性剂胶束包裹吡咯单体,接近浸没于水相中的棉织物表面,在纤维吸附的 Fe3+的引发作用下发生原位聚合。 结论 采用的水/ 纤维/ 油三相体系原位界面聚合方法具有耗时较短、操作简单、原料节省且适用于大面积制备等特点,可得到表面电阻在 100 ~200 Ω/ sq 的柔性导电复合材料。
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  机械研磨工艺对 AZ91D 镁合金显微结构的影响

  韩宝军, 何琼, 杨妙

  表面技术. 2015, 44(2): 78-82. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.015

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  目的 研究不同机械研磨处理条件对 AZ91D 镁合金表面晶粒细化行为与机制的影响。 方法采用不同直径的弹丸对密排六方结构的 AZ91D 镁合金进行不同时间的表面机械研磨处理,对处理试样的表面显微结构进行对比和表征,分析晶粒细化机制。 结果 通过表面机械研磨处理可以实现 AZ91D镁合金的表层晶粒细化。 在一定范围内,弹丸直径越大,处理时间越长,表层晶粒细化就越明显,晶粒尺寸可细化至约 24 nm。 结论 AZ91D 镁合金表面机械研磨处理晶粒细化是孪生和位错滑移的综合结果。选择弹丸直径 16 mm,处理时间 180 min 的工艺参数,AZ91D 镁合金表面机械研磨处理的效果最好。
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  碳纤维化学接枝甲基丙烯酸甲酯的研究

  林国良, 郑玉婴

  表面技术. 2015, 44(2): 83-86,104. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.016

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  目的 提高碳纤维与基体树脂间的粘结力。 方法 对碳纤维表面进行聚甲基丙烯酸甲酯化学接枝改性。 首先利用硝酸和硫酸的混酸对碳纤维进行预处理,使表面形成一定反应官能团,再以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,通过悬浮法进行聚合。 对处理前后的碳纤维进行红外光谱分析、热重分析、显微形貌分析和 XPS 分析。 结果 接枝碳纤维的红外光谱在 1775. 28 cm-1处出现了C O伸缩振动的特征峰;在 740 ℃ 时的热失重率为 6. 08% ,比未处理时及混酸处理后增加约5% 左右。 表面形态显示,在碳纤维表面局部地方有 PMMA 存在;XPS 分析结果显示,化学接枝后的碳纤维表面比接枝前有更多的含氧官能团。 结论 该方法可以使 MMA 在碳纤维的表面发生聚合反应,以化学键的形式接枝在碳纤维表面。
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  超疏水表面抑制结霜研究进展

  陈小娇, 武卫东, 汪德龙

  表面技术. 2015, 44(2): 87-92. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.017

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  超疏水表面以其超高的表观接触角和很小的滚动角在工业中获得广泛的应用。 综述了近期国内外超疏水表面在抑霜方面的研究新进展,归纳了超疏水表面的冷凝、结冰和落霜过程的过程特点和疏水性对结霜过程的影响。 超疏水表面能显著延迟冷凝发生和开始结霜的时间,降低霜层的厚度。 与普通表面相比,超疏水表面的霜层结构更为蓬松脆弱,可在外力作用下轻松去除,表现出较好的抑霜性能。 由于部分超疏水表面在冷凝阶段丧失疏水性从而丧失抑霜性能,大大地限制了超疏水表面在抑制结霜方面的潜力。 纳米结构超疏水表面较好地解决了上述问题,一部分纳米表面由于冷凝液滴的弹跳现象而表现出极佳的抑霜性能。 最后,对超疏水表面研究的发展进行了展望。
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  离子渗氮对 X80 管线钢在碱性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

  孙彦伟, 陈吉, 朴楠, 许志显, 陈晓明

  表面技术. 2015, 44(2): 93-98. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.018

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  目的 对 X80 管线钢表面进行离子渗氮处理,研究其渗氮层在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡 30,60,90 d 的腐蚀性能及规律。 方法 通过动电位极化和交流阻抗谱分析 X80 管线钢渗氮层对腐蚀性能的影响,采用 SEM,XRD 和 EDS 技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行分析测试。 结果 随着腐蚀时间的增加,渗氮 X80 钢的自腐蚀电流密度减小到 1. 33 μA/ cm2,自腐蚀电位增加至-225 mV,腐蚀速率显著减小;腐蚀产物主要为 Fe2O3,FeO(OH),Fe(OH)3 和 Fe3O4。 结论 浸泡相同时间,离子渗氮试样的自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度降低 1 个数量级,电荷转移电阻增大 2 个数量级,比原始 X80 管线钢更耐蚀。
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  热镀锌层在模拟湿热酸性大气环境中的耐蚀性研究

  刘胜林, 孙亮, 袁毅, 卢才

  表面技术. 2015, 44(2): 99-104. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.019

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  目的 研究 Q420 钢表面热镀锌工艺中,Zn 和 Zn-Al-Ni-RE 合金镀层在酸性铜离子加速盐雾试验条件下的耐蚀性能。 方法 Q420 钢表面预处理后进行热镀锌, 根据 GB 6460—1986 进行铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,对比纯 Zn 镀层与 Zn-Al-Ni-RE 合金镀层的耐蚀性。 结果 Ni, RE 等元素的加入使镀层表面光亮,组织更加细密。 在酸性铜离子加速实验进行到 192 h 时,纯锌镀层的腐蚀质量损失是合金镀层的 2. 7 倍; 72 h 后纯锌镀层出现红锈, 120 h 后合金镀层出现红锈,说明 Zn-Al-Ni-RE 合金镀层比纯 Zn镀层更耐腐蚀。 结论 通过适量添加 Al,Ni 与稀土元素, 能使 Q420 钢合金镀层的耐蚀性能大幅度提高。
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  中大口径弹药内表面喷涂工艺改进

  孙丽华, 李正勇, 刘立伟, 刘淑艳, 孙丽荣, 于广杰, 季淑杰

  表面技术. 2015, 44(2): 105-109. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.020

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  目的 改进弹药内表面喷涂方式及涂料种类,解决弹药装药环境适应性高低温贮存裂纹疵病的问题。 方法 采用高压无气喷涂技术进行弹体内表面喷漆,替代原有的空气喷涂。 探讨涂料压力、涂料黏度、喷嘴移动速度等因素对涂层质量的影响,通过正交试验确定最佳工艺参数。 采用直线加速器检测不同漆膜厚度的弹体装药环境适应性裂纹疵病情况。 结果 涂料压力为 65 kg/ cm2,涂料黏度为 30 s,喷嘴移动速度为 50 Hz,喷嘴孔径分别为 0. 51,0. 71 mm 时,弹药内表面漆膜具有较好的外观质量,漆膜厚度及附着力满足要求。 膜层厚度为 180 μm 的弹药经高、低温贮存试验,未出现裂纹。 结论 应用实践证明,高压无气喷涂工艺技术用于弹药卧式自动内表面涂装可行,具有一定的行业推广价值。
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  锌镍合金镀工艺优化及镀层耐腐蚀性的研究

  陈伟, 唐凌燕, 周英, 陈刚

  表面技术. 2015, 44(2): 110-114,133. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.021

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  目的 研究锌镍合金镀层的耐腐蚀性能。 方法 通过正交试验法,对锌镍合金电镀工艺进行优化,获得镀液配方。 通过中性盐雾试验评判优化后的锌镍合金镀层的耐腐蚀性能,并与镀锌层和镀镉层进行对比。 分析主盐、络合剂、pH 值、电流密度、温度等对镀层耐腐蚀性的影响。 结果 最优配方为:氧化锌 6 ~14 g/ L,硫酸镍 20 ~30 g/ L,氢氧化钠 100 ~140 g/ L,光亮剂 4 ~6 g/ L,络合剂 50 ~70 g/ L。 该配方获得的锌镍合金镀层在中性盐雾实验中,出白锈的时间可以达到 720 h 以上。 结论 锌镍合金镀层的耐腐蚀性优良,优于镀锌层和镀镉层。
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  新型 AFM 原子分辨率导电探针技术研究

  张欢, 马宗敏, 谢艳娜, 唐军, 石云波, 薛晨阳, 刘俊, 李艳君

  表面技术. 2015, 44(2): 115-118. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.022

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  目的 制备新型导电探针,解决目前探针针尖曲率半径较粗、饱磁力大、调频困难、不容易得到高分辨图像等问题。 方法 向 Si 探针针尖蒸镀导电金属薄膜得到导电薄膜 Si 探针,镀 Fe 薄膜厚度约为几纳米,同时保证探针的曲率半径约 10 nm。 利用透射电镜观察和超高真空原子力显微镜扫描镀膜前后探针 NaCl(001)表面,分析其性能。 结果 自制的 Fe 薄膜 Si 探针由于蒸镀了金属薄膜,探针针尖性能稳定,Si 探针扫描效果的悬挂键影响被消除,同时提高了系统的扫描分辨率。 结论 导电薄膜 Si 探针能够充分利用现有的仪器设备进行实验,具有造价低、使用简单、性能稳定等优点,可以作为将来磁交换力显微镜(MExFM)的磁性探针来测试材料的表面磁信息。
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  破鳞参数对带钢酸洗速率影响规律的研究

  邵素娟, 陈建钧, 叶东东

  表面技术. 2015, 44(2): 119-122. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.023

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  目的 研究拉矫破鳞参数对带钢表面酸洗速率的影响规律。 方法 运用自行研发的拉矫破鳞机对带钢试样进行试验,运用数学软件对实验数据进行拟合,得出破鳞参数对酸洗速率的影响模型,并分析其规律。 结果 随着张紧力和压下量的增大,带钢延伸率增加,酸洗时间减少,当压下量大于 36 mm时,酸洗时间基本不再变化。 结论 影响破鳞效果的主要因素是压下量,压下量对酸洗速率的影响存在饱和点,超过这个点酸洗速率不会发生明显的变化;破鳞机的压下量对酸洗时间的影响成指数关系。
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  稀疏分解算法在薄膜缺陷去噪中的应用

  黄文生, 陈功, 成旭, 朱锡芳

  表面技术. 2015, 44(2): 123-128. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.024

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  目的 实现锂电池薄膜表面缺陷特征的有效提取。 方法 采用稀疏分解算法实现表面去噪,即通过选取合适的原子函数,在过完备字典中对含有点噪声、高斯噪声、椒盐噪声和加乘噪声背景下的缺陷图像进行稀疏分解迭代,通过观察法得到终止迭代值作为经验值,并将该经验值用于特定噪声背景下的稀疏分解终止迭代条件,得到去噪后的缺陷图像。 最后将该方法与中值滤波技术进行比较。 结果 稀疏分解的去噪性能远优于中值滤波,对锂电池薄膜缺陷有很好的还原性。 结论 稀疏分解算法能够较好地去除锂电池薄膜图像中的噪声,从而识别出锂电池薄膜缺陷。
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  弹药表面喷砂除锈理论与试验研究

  张怀智, 刘鹏安, 黄鹏波, 金昌根, 谢全民

  表面技术. 2015, 44(2): 129-133. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.025

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  目的 进一步推进我军弹药维修工作,完善弹药表面除锈工艺。 方法 综合分析多种除锈方法,确定弹药表面除锈新作业方式,确定弹药表面喷砂除锈应使用的磨料类型和喷枪倾角,以 85 加弹丸除锈为例,对喷砂除锈时弹药基体温度进行理论计算和试验测量,对比分析内装含能材料的热感度确定安全性。 结果 温度最大理论升值为 6. 35 ℃ ,试验测量平均值为 3. 72 ℃ ,远低于内装含能材料热感度。结论 利用喷砂技术进行弹药表面除锈可确保作业安全,有效提高作业效率。