牛血清蛋白吸附对镁表面组织及腐蚀性能的影响

以荧光标记为手段,利用激光共聚焦显微镜研究了不同浓度牛血清蛋白(BSA)及不同时间下,BSA在镁表面的吸附情况。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对吸附前后镁表面组织结构进行表征。通过动电位极化曲线测量与电化学阻抗谱方法研究了蛋白质吸附对镁表面抗腐蚀性能的影响。结果表明:随BSA浓度的增加,蛋白质的吸附量增多。随作用时间延长,表面粗糙度增加,BSA吸附量增加,蛋白质膜厚度增加,在一定程度上起到保护镁试样的作用。但是蛋白质与镁表面络合很可能加速点蚀的发生,镁表面产生大量腐蚀产物,其主要成分为氧化镁。蛋白质吸附整体上说会降低镁表面的抗腐蚀性能,而且其降低程度很可能与表面蛋白膜结构有关。     

AISI304不锈钢表面渗Cu层对其摩擦学行为的影响

利用等离子表面合金化技术,在304不锈钢表面制备渗Cu改性层。借助球-盘磨损试验机对改性层常规大气环境下与不同偶件（GCr15球,Al2O3球）对摩时的摩擦学性能进行了测试。结果表明：不锈钢表面渗Cu改性层均匀致密、与基体结合良好,厚度大约26μm,主要由纯Cu和膨胀的奥氏体等相组成。渗Cu改性层的摩擦学性能与摩擦偶件相关。渗Cu不锈钢与GCr15球对摩时Cu改性层阻止了不锈钢与配副直接接触,并在摩擦过程中起到固体润滑作用,明显改善了不锈钢的摩擦学性能;渗Cu不锈钢与Al2O3球对摩时,由于陶瓷球的稳定化学性能及Cu改性层相对较低的剪切强度,导致摩擦过程中磨粒磨损加剧。     

TC4合金等离子钼基合金化改性层摩擦磨损性能研究

利用双层辉光等离子渗金属技术在Ti6Al4V(TC4)上制备钼基改性层以提高材料的摩擦磨损性能。对改性层的组织结构元素分布和显微硬度进行了测试,并采用球-盘滑动磨损试验机对渗层进行摩擦磨损性能测试。结果表明:Ti6Al4V合金表面经过渗Mo、W-Mo及W-Mo-N共渗都可以形成致密、均匀的表面合金改性层;通过三种表面改性后,钛合金的表面硬度都有不同程度提高,其中W-Mo-N共渗表面硬度提高最大,达1504 HV。在较短滑动距离内,渗钼改性层摩擦系数最小,W-Mo-N共渗次之,W-Mo共渗最大。随着摩擦的深入,渗钼改性层摩擦系数很快升高,超过W-Mo改性层。渗钼改性层磨损表现为磨粒磨损和粘着磨损,W-Mo和W-Mo-N共渗都降低了材料的粘着现象,W-Mo-N共渗最为显著。     

钛合金圆环工件表面合金化及其滚动摩擦性能研究

采用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金圆环工件表面制备Mo渗镀改性层,将其与未渗Mo处理的Ti6Al4V合金在模拟实际工况条件下进行油润滑的滚动摩擦对比试验,比较二者的磨损情况,并分析磨损机理。结果表明,Ti6Al4V合金表面进行渗Mo处理后,形成了均匀、致密且高硬度的Mo基改性层。Ti6Al4V合金表面渗Mo后,硬度由渗层到基体呈梯度分布。滚动摩擦试验表明,渗Mo处理后表面无减摩效果,但磨损量大大减小,耐磨性得到有效改进。通过对磨损形貌的分析可知,表面渗Mo处理后磨损机理主要以磨粒磨损为主,而基材是磨粒磨损和粘着磨损。     

DZ125合金表面Ce-Y改性铝化物渗层的组织及抗冲蚀性能

通过扩散渗法在DZ125合金表面制备了Ce-Y联合改性铝化物渗层,分析了共渗层的结构及相组成,并对其组织形成机理和抗冲蚀性能进行了研究。结果表明:1000℃/2 h下所制备的Al-Ce-Y共渗层具有多层结构,由外向内依次为Ni Al和少量Al_3Ni_2组成的外层,Al_3Ni_2内层及富Al的互扩散层,Ce、Y元素主要集中在共渗层的外层,起到细化晶粒及促渗的作用。固体粒子冲蚀结果表明:Al-Ce-Y共渗显著的提高了DZ125合金在小攻角下的抗固体粒子冲蚀性能,冲蚀机理为犁削和切削损伤;随着攻角的增大,Al-Ce-Y共渗层的冲蚀率逐渐增大,冲蚀机理向脆性断裂和疲劳破坏转变,当攻角为90o时,其冲蚀率高于DZ125基体。     

钢铁材料电镀镉的研究现状

钢铁材料广泛地应用于诸多工业领域中,但其表面耐蚀性差,发生于材料表面的腐蚀会导致材料失效。镉与空气接触时会迅速氧化并形成致密的保护性氧化膜,因此表面镀镉可以有效地提高钢铁材料表面的耐蚀性。从电镀镉技术的具体应用出发,综述了用于钢铁表面防护的电镀镉技术和用于表面修复的电刷镀镉技术的应用现状。镀镉层作为阳极保护层,实现了对钢铁材料的防护。在镀液中添加钛盐后,形成的镉钛镀层比单纯的镀镉层具有更优异的耐蚀性和更好的低氢脆性。电刷镀镉作为一种特种镀镉技术,可用作镀镉局部破损件的补镀和修复。针对电镀镉废水对环境和人体的高危害,简要阐述了化学法、物理化学法、生物法三种电镀镉废水的处理方法,且微生物法具有良好的发展前景。最后,展望了钢铁材料电镀镉技术的相关研究思路和方法。     

钛合金等离子氮化表面的细菌粘附研究

本文对用作口腔修复材料的钛合金(Ti6Al4V)进行等离子氮化处理.分析和表征改性层显微组织的显微硬度、元素分布情况及改性层相结构;比较了改性前后表面粗糙度、表面形貌及细菌粘附情况.结果显示:钛舍金表面经等离子氯化得到的改性层均匀、致密,厚度约为2.8μm,表面显微硬度值为HK0.0251 443,改性层由TiN及Ti2N两种氮化物组成.与改性前相比,试样表面形貌发生变化,表面粗糙度提高,改性后的钛合金表面可以显著地减少细菌粘附.     

Ti-6Al-4V表面等离子合金层中渗Mo的扩散系数

研究采用双层辉光离子渗金属技术在Ti-6Al-4V合金表面制备Mo基改性层的Mo扩散过程。通过观察渗层截面组织形貌,测定各种合金化元素的分布情况,着重分析不同温度下不同元素的加入对Mo扩散行为的影响。结果表明:在800～950℃下,Ti-6Al-4V合金离子渗Mo后所得改性层厚度、Mo平均扩散系数及相同浓度下Mo的扩散系数都随温度升高而升高;由于反溅射和Ti-6Al-4V基体相变等原因,1000℃时各参数反常;加入合金元素W和N使Mo的扩散系数有所降低,Mo的平均扩散系数在单纯渗Mo时为2.37688×10-4,W-Mo共渗时为1.47127×10-4,W-Mo-N共渗时为7.02681×10-5。     

温度对AZ91D镁合金表面渗镀铝涂层组织结构和性能的影响

采用脉冲偏压直流磁控溅射在AZ91D镁合金表面渗镀铝涂层,研究了渗镀温度对渗镀层组织结构和性能的影响。结果表明,渗镀铝涂层由铝沉积层和扩渗层组成,随渗镀温度升高,沉积层厚度变薄,扩渗层厚度增加;X衍射(XRD)分析表明,渗镀层主要由Al、Mg两相组成,在较高温度(450℃)时有少量的Al12Mg17相出现;渗镀层硬度沿深度呈梯度变化逐渐降低,随温度升高,渗镀层厚度增加,硬度梯度变化变缓,有利于膜基体系整体性能的提高。     

Ti6Al4V合金表面离子铌合金化及其耐磨性能研究

采用双辉离子渗技术对Ti6Al4V钛合金表面渗Nb,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机、电化学测试系统研究钛合金表面离子渗Nb合金化层的形态、结构、力学性能、摩擦学性能和电化学腐蚀性能,并探讨渗Nb改性处理对钛合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀磨损行为的影响.结果表明,渗Nb工艺参数对合金化层的形态、结构和性能影响显著,高浓度渗Nb合金化改性层表现出良好的强化效果,显著地改善了Ti6Al4V合金的抗大气环境和抗NaCl溶液腐蚀磨损性能.Ti6Al4V合金基材和渗Nb层的耐磨性能在NaCl溶液中优于大气环境,其原因归于溶液的润滑作用和试样的良好耐腐蚀性能.