合金元素对铝合金在泰国曼谷地区初期腐蚀行为的影响

在泰国曼谷地区对5083、6063和7020 3种铝合金进行为期1 a的暴晒实验,采用SEM、电化学实验、XPS和扫描Kelvin探针显微镜(SKPFM)对3种铝合金初期腐蚀形貌及腐蚀机理进行研究。结果表明:6063铝合金中Mg、Si、Fe等合金元素含量较少,腐蚀电位相对较高,约为-0.66 V (vs SCE),腐蚀产物膜较为致密,耐蚀性较好,在泰国曼谷地区的腐蚀速率约为0.7 g/(m^2·a)。7020铝合金含有较多Mg、Zn等合金元素,腐蚀电位约为-0.78 V (vs SCE),腐蚀最为严重,腐蚀速率约为3.26 g/(m^2·a)。3种铝合金均含有Mn、Si、Fe等合金元素,从而形成Fe-Si-Al或Fe-Si(Mn)-Al第二相,第二相表面电位高于基体225~280 mV,在大气环境中第二相作为阴极相,周围的基体Al优先溶解脱落,成为点蚀坑。     

L-PBF Ti6Al4V的表面氮化处理及腐蚀磨损性能研究

目的 钛合金的耐蚀性能好,但耐磨损性能较差,大大限制了钛合金在许多工业及医学领域的应用。通过对L-PBFTi6Al4V和轧制态Ti6Al4V合金在高纯氮气环境下进行氮化处理,探究氮化处理温度和原始组织差异对氮化处理结果及耐腐蚀磨损性能的影响。根据实验结果讨论不同氮化处理工艺下Ti6Al4V合金的组织演变,以及组织与腐蚀磨损的关系。方法 对轧制Ti6Al4V和L-PBF Ti6Al4V分别进行不同温度下的气体氮化处理,通过显微组织分析、力学性能测试、SEM、CLSM、腐蚀磨损测试等方法系统地研究氮化处理工艺对其耐腐蚀磨损性能的影响。结果 随着温度的升高,氮化物层和扩散层的厚度逐渐增加,氮化物主要由Ti N和Ti2N组成。经氮化处理后,L-PBF Ti6Al4V和轧制态Ti6Al4V合金的氮化物层厚度分别达到10.2、8.23μm,显微硬度分别达到1 251HV0.2、1 290HV0.2。合金的腐蚀磨损性能得到大幅提高,磨损与腐蚀之间的协同作用加速了材料的损失。未处理的Ti6Al4V合金的磨损类型以磨粒磨损为主,而经氮化处理后合金的磨损机制变为磨粒磨损与黏着磨损的组合。结论 轧制态Ti6...     

不同打印角度SLM–Ti6Al4V组织结构及其在含氟离子溶液中的腐蚀行为

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学实验和浸泡实验研究了打印角度30°、45°和60°的SLM-Ti6Al4V试样的组织结构及其在NaF溶液中的腐蚀行为。结果表明,三种试样的组织结构都是原β晶粒内部交叉分布针状α'相;打印角度45°试样中针状α'相尺寸与微观结构晶格畸变程度最小。电化学测试结构表明,三种试样在NaF溶液中的腐蚀行为特征都是随溶液浓度增加,由自发钝化逐渐转变为活性溶解,其临界氟离子浓度分别处于0.0005～0.00075、0.00075～0.001和0.0005～0.00075 mol·L?1。浸泡试验结果表明,当NaF浓度低于临界氟离子浓度的时候,试样表面基本保持完整,而高于临界值的时候试样表面发生活性溶解。此外,对比三种试样的耐腐蚀性能可以发现,打印角度为45°试样的耐腐蚀性能优于其他试样的性能。      

典型防护涂层体系在南极大气环境中的失效行为研究

目的 研究南极多种特殊环境因素对典型有机涂层失效产生的具体作用。方法 以在南极中山站现场暴露1 a的环氧树脂类、聚氨酯类涂层体系为研究对象,通过光泽度测试、色差测试、附着力测试、SEM、EIS、FTIR等方法系统地研究涂层的失效行为,以及中山站环境因素的作用机制。结果 在环氧树脂类涂层表面有肉眼可见的剥落、起泡、微裂纹和坑状损伤,表现出比聚氨酯类涂层更加明显的失光、色差、附着力损失、化学结构变化等;电化学测试结果表明,6种涂层的无划叉试样在暴露1 a后防护性能均有所下降,其低频阻抗模值(|Z|_0.01Hz)下降了约1个数量级。其中,环氧树脂类涂层的划叉试样表现出更差的防护性能,其|Z|_0.01Hz最大下降了5个数量级,最低达到4.02×10⁴?·cm²,同时聚氨酯类涂层的|Z|0.01 Hz仍保持在10¹¹?·cm²左右。红外测试结果表明,环氧类涂层的部分官能团发生了水解反应,而聚氨酯类涂层没有发生明显的化学结构变化。此外,环氧涂层的附着力损失率较高,最高...     

NH4^+和NO3^-对纯锌在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用质量损失实验、电化学测试以及扫描电镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)等研究了NH4^+与NO-3对纯锌(Zn≥99.99%)在NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:在NH4^+-NO3^-Cl^-体系中,NH4^+对促进锌的腐蚀起主导作用;NO-3的存在可显著加速样品在溶液中的电化学阴极反应,同时导致样品金属表面腐蚀形态发生改变,局部腐蚀坑趋向横向扩张生长。另外,在一定浸泡时间周期内,样品金属的腐蚀速度与NH4NO3浓度呈正相关。     

低温固化AMT–GO/EP复合涂层的制备及防腐性能研究

目的 研究?10 ℃下固化的复合涂层在常温和低温环境下的防腐性能。方法 通过溶液共混法成功制备了2–氨基–5巯基–1,3,4噻二唑修饰的氧化石墨烯(AMT–GO),并将其作为填料添加到环氧树脂(EP)中,随后在?10 ℃环境下进行固化,形成AMT–GO/EP复合涂层。同时,制备纯环氧涂层(纯EP)和氧化石墨烯增强环氧涂层(GO/EP)作为对照。通过盐雾试验、低温–盐雾交替试验、附着力测试和吸水率测试等方法研究了低温固化涂层的防腐性能。结果 加入AMT–GO填料的环氧涂层在?10 ℃的环境下经过72 h后可良好固化,形成更致密的交联结构,在6 d的中性盐雾试验后仍具备良好的防腐性能。该涂层的吸水率(2.77%)约为纯环氧涂层(5%)的一半,其附着力(5.53 MPa)大于纯环氧涂层的附着力(4.01 MPa)。结论 AMT可以有效地改善氧化石墨烯在环氧涂层中的分散性,在环氧涂层中添加一定量的AMT–GO可以提高低温固化涂层的交联密度,有效阻碍了腐蚀介质的渗透过程,提高了涂层的防腐性能。另外,该涂层在低温–盐雾交替试验中仍保持十分优异的防腐性能。     

光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计

对配电网发电系统进行设计,可以减少电网输电时产生的故障,提高配电网运行效率。当前方法利用一次性能源,例如石油、煤炭以及天然气等化石能源实现发电系统的设计。由于化石能源在本质上,是数万年以来由太阳能辐射至地球的一部分能源,该能源消耗快,导致发电系统运行不稳定。为此,提出光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计方法。该方法对光伏并网接入配电网进行研究,利用图解的方式详细介绍并网点及接入点,系统的硬件部分通过光伏阵列以及一体化框架、逆变单元VSR、交流配电单元以及放电模块和系统电源电路,组建太阳能光伏并网接入配电网发电系统构造。采用三相桥结构对太阳能发电系统电路进行设计,太阳能发电系统的温度采样模块设计中,利用的是温度传感器AD590,根据TLP250驱动Power MOSFET完成放电控制模块的组建,依据光伏阵列、利用80C196MC等可逆变流控制组建光伏并网逆变模块。系统的软件部分利用构建光伏并网接入配电网的太阳能发电数学模型实现。实验证明,所提方法有效利用可再生资源与绿色能源,实现发电系统的稳定设计。     

二氧化硫复合盐雾环境下2024-T351铝合金应力腐蚀开裂

通过SO₂复合盐雾试验模拟工业污染海洋大气环境,结合有限元模拟分析、扫描电镜/能谱仪、光电子能谱分析等技术研究2024-T351铝合金在弹性应力区间的应力腐蚀开裂行为.结果表明:应力腐蚀开裂行为优先发生在2024-T351铝合金C型环的顶部应力集中区域;疏松的腐蚀产物层的形貌经历了由细棒状、团絮状到板块状的变化;试验6 h就可以监测到裂纹,进行到480 h的时候有贯穿裂纹形成,720 h的时候试样完全断裂;裂纹为穿晶和沿晶混合机制,主裂纹以穿晶机制沿C型环法线扩展,二次裂纹沿晶界扩展.