低合金化聚苯胺醇酸樹脂復(fù)合涂料的制備及性能

低合金化聚苯胺醇酸樹脂復(fù)合涂料的制備及性能

涂層氧化前后表面成分及結(jié)構(gòu)分析采用超聲波弧填充法在t91鋼上制45ct層，研究了800和850下的90%ar-10%h-o氣氛中的循環(huán)氧化行為。利用xrd和sem方法分析了涂層氧化前后的表面成分和結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:氧化后表面的氧化物主要由Cr2O3,NiCr2O4及NiO組成,850℃氧化后的表面氧化物還含有Fe2O3;45CT涂層在800℃下表現(xiàn)出良好的抗氧化性能,而在850℃氧化時(shí),涂層出現(xiàn)裂紋,Fe通過裂紋快速向外擴(kuò)散,導(dǎo)致涂層在氧化過程中失效。718涂層組織及硬度利用電火花沉積技術(shù),采用自制Ni-Cr合金電極在718模具鋼表面制備了Ni-Cr合金涂層,分析了涂層的顯微組織、硬度及耐磨性能。結(jié)果表明:涂層靠近基體的組織為細(xì)小的枝晶,而涂層中部及外層組織為超細(xì)晶粒;能譜分析顯示,在涂層與基體界面處,Fe及Ni,Cr元素的含量發(fā)生突變;涂層的硬度由表層向基體方向呈梯度分布,最高可達(dá)890.3HV0.1;涂層的耐磨性大大高于基體,其外層彌散分布的超細(xì)晶粒是硬度及耐磨性能較高的主要原因。涂層結(jié)構(gòu)分析分別以純Cr2O3陶瓷粉末、Ni粉和Cr2O3粉的混合粉末作為噴涂粉末,采用等離子噴涂技術(shù)在45鋼表面噴涂Cr2O3涂層和Ni-Cr2O3涂層。通過X射線衍射、金相顯微分析、掃描電鏡分析、EDS成分分析、鹽霧試驗(yàn)、電化學(xué)試驗(yàn)等方法,研究了Ni-Cr2O3和Cr2O3涂層的相組成、組織形貌、孔隙率以及耐蝕性。結(jié)果表明:由于Ni的加入,使得Ni-Cr2O3涂層與Cr2O3涂層相比,孔隙率大大降低,耐蝕性得到顯著提高。eb含量對(duì)復(fù)合涂料防腐性能的影響制備了本征態(tài)聚苯胺(EB)/醇酸樹脂復(fù)合涂料。通過Tafel極化曲線,探討了EB含量對(duì)其防腐性能的影響,結(jié)果表明:當(dāng)EB含量為3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),全文同)時(shí),復(fù)合涂料在3.5%NaCl溶液中的防腐性能較好,其腐蝕電位相應(yīng)向正極方向移動(dòng)了207mV,并明顯優(yōu)于醇酸樹脂涂料的防腐性能。新型單晶銅材料的制備單晶銅線材具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)性能,但其表面易氧化,影響外觀和表面質(zhì)量。以聚氨酯、甲苯二異氰酸酯(TDI)、環(huán)氧樹脂E-20為原料,制備出一種新型的單晶銅線材表面防氧化涂料,并對(duì)涂料的各項(xiàng)性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:所研制的涂料具有良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能,將其涂覆于單晶銅線材表面,在室溫下能有效防止銅線材表面變色,并使銅線材在150℃時(shí)的氧化速度僅為裸單晶銅線的17.840%。熔覆層沖蝕性能以NiCr箔、Cr2C3粉、Ti粉、C粉等為原料自制了焊條,利用氬弧熔覆的方法在16Mn鋼上制備了Ni-Ti-CrC系熔覆層,研究了熔覆層的相組成、組織結(jié)構(gòu)、成分分布和斷面顯微硬度的分布。對(duì)熔覆層進(jìn)行了沖蝕磨損實(shí)驗(yàn),并對(duì)比了在不同溫度條件下,熔覆層與16Mn鋼、高鉻鑄鐵材料的沖蝕性能。結(jié)果表明:熔覆層由Ni基固溶體、TiC和Cr23C6等高硬質(zhì)相組成,最高顯微硬度在1900HV以上,與基體形成了冶金結(jié)合,其抗沖蝕性能遠(yuǎn)高于排粉機(jī)葉輪葉片的本體材料——16Mn鋼,可用于排粉機(jī)葉輪葉片的延壽。顯微組織和相組成采用氬弧熔覆(GTAW)技術(shù)在45號(hào)鋼表面制備了雙層WC顆粒增強(qiáng)鐵基體復(fù)合涂層,通過SEM,XRD和EDS分析了熔覆層的顯微組織和相組成,并測(cè)試了熔覆層的顯微硬度。結(jié)果表明:雙層復(fù)合熔覆層內(nèi)未見明顯裂紋、夾雜等缺陷,與基體呈冶金結(jié)合;熔覆層的顯微組織由未熔WC顆粒、灰色等軸狀初晶和魚骨狀共晶碳化物組成;復(fù)合熔覆層的顯微硬度由表及里先增加后降低,在近表面出現(xiàn)峰值,高達(dá)1600HV0.2,約為基體硬度的5倍。pet膜的鍍銅過程采用波長為172nm的紫外光使PET膜表面官能化,然后自組裝APTES單分子膜(SAMs),再在真空條件下通過紫外光刻蝕對(duì)PET膜表面的SAMs進(jìn)行微加工,最后進(jìn)行選擇性無電解鍍銅處理。通過測(cè)量水接觸角和XPS分析,表征了PET膜經(jīng)各步處理后的表面狀態(tài),并觀察了鍍銅后的微銅圖案。結(jié)果表明:紫外光照使PET基材表面改性,通過紫外光刻蝕技術(shù),對(duì)SAMs的微加工可以控制銅在PET表面選擇性沉積,從而一次性制備出保真性較好的微米級(jí)鍍銅圖案。9復(fù)合滲層與鹽浴滲鉻的界面對(duì)9CrWMn鋼進(jìn)行復(fù)合TD鹽浴滲鉻處理,即先固體氮碳共滲預(yù)處理,再鹽浴滲鉻。對(duì)比了復(fù)合滲和單一鹽浴滲鉻的滲層微觀形貌,分析了滲層的相結(jié)構(gòu)、顯微硬度和耐磨性。研究表明,氮碳共滲預(yù)處理對(duì)TD鹽浴滲鉻的催滲效果明顯,復(fù)合滲的滲層在厚度、截面硬度分布及耐磨性等方面均優(yōu)于單一鹽浴滲鉻的滲層。該復(fù)合TD鹽浴滲鉻工藝可降低TD滲鉻溫度、縮短處理時(shí)間,具有重要應(yīng)用價(jià)值。鍍層的組成分析主要研究了熱浸鍍Zn11Al3Mg0.2Si合金鍍層的微觀結(jié)構(gòu)及組織特征,利用掃描電鏡SEM及其能譜附件EDX觀察分析了鋅鋁鎂鍍層表面以及截面的微觀結(jié)構(gòu)、合金層的形貌、鍍層中各相的成分組成,利用輝光放電發(fā)射光譜儀GD-OES分析了鍍層中各元素沿深度方向的分布,利用電子探針EPMA分析了鍍層中各元素的分布,利用X-射線衍射儀分析了鍍層的相組成。結(jié)果表明:鍍層中各元素沿鍍層的深度方向呈現(xiàn)不均勻分布,Mg元素在鍍層表面嚴(yán)重富集,鍍層組織呈現(xiàn)多相混合結(jié)構(gòu),以MgZn2和Zn共晶為主,同時(shí)存在塊狀鋅以及一層較薄的合金層。鍍層的增重及結(jié)構(gòu)采用化學(xué)鍍方法在α-Si3N4晶須表面鍍覆了一層均勻的鎳鍍層,以保護(hù)氮化硅晶須在增強(qiáng)增韌復(fù)合材料時(shí)不被破壞。考察了溫度、時(shí)間和pH值等對(duì)鍍層增重和微觀結(jié)構(gòu)的影響;采用差熱-熱重分析(DTA),XRD,SEM及EDS對(duì)化學(xué)鍍后的α-Si3N4晶須進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌以及成分分析,結(jié)果表明:α-Si3N4晶須表面鍍覆了一層均勻的鎳粒,鍍層中含有一定量的磷,鍍層為Ni-P復(fù)合鍍層。鎳鍍層起到了保護(hù)晶須在高溫高壓等條件下不被破壞的作用。膜的微觀形貌及化學(xué)轉(zhuǎn)化的耐腐蝕性能室溫下,以Ce(NO3)3為主鹽、KMnO4為氧化劑、氟化物為成膜促進(jìn)劑在AZ91鎂合金表面制備了CeMn復(fù)合轉(zhuǎn)化膜,分析了化學(xué)轉(zhuǎn)化處理不同時(shí)間形成的轉(zhuǎn)化膜的微觀形貌和成分,研究了轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能。結(jié)果表明:氟化物的加入可實(shí)現(xiàn)室溫下快速成膜,膜層主要由Al,Ce,Mn和O元素組成,宏觀上完整均勻,但存在微觀裂紋;處理2min所得的轉(zhuǎn)化膜表現(xiàn)出較好的耐腐蝕性能,其自腐蝕電流密度比鎂合金基材降低了1個(gè)數(shù)量級(jí)。最后,探討了成膜機(jī)制及膜層的耐蝕機(jī)理。十影響十八胺在5gg鋼網(wǎng)上高溫成膜特性的因素采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行了高壓釜掛片試驗(yàn),并通過膜性能檢驗(yàn)和測(cè)試試驗(yàn)評(píng)價(jià)了試片的成膜效果,考察了溫度、十八胺濃度、恒溫時(shí)間和pH值等4個(gè)因素對(duì)十八胺在20G碳鋼表面高溫成膜特性的影響。研究表明,上述因素影響大小的次序?yàn)?pH值>溫度>十八胺濃度>恒溫時(shí)間,且十八胺在20G碳鋼表面的最優(yōu)成膜條件為:pH在8.7~9.0之間,十八胺質(zhì)量濃度為60~70mg/L,溫度為470~480℃,恒溫時(shí)間為3~4h。薄膜摩擦學(xué)性能采用磁控濺射方法在40Gr不銹鋼基體上,沉積了TiN及TiWN單層薄膜、TiN/MoS2及TiWN/MoS2雙層薄膜,對(duì)比分析了薄膜的成分、相結(jié)構(gòu)、微觀形貌及摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明:根據(jù)W含量的不同,TiWN薄膜中,Ti0.67W0.33N膜層具有較高的硬度和彈性模量;TiWN/MoS2薄膜中,TiWN層主要含有TiN和WN相,MoS2層含有MoS2和MoO3相;與TiN/MoS2薄膜比較,TiWN/MoS2薄膜具有更優(yōu)異的減摩、耐磨性能,可減小材料的磨損,延長其使用壽命。有機(jī)鐵絡(luò)合物的生成用X-射線光電子能譜(XPS)研究揭示了鎢酸鹽復(fù)合緩蝕劑,在海水中的碳鋼表面主要形成了Fe3O4,Fe2O3,以及三價(jià)鐵與鎢酸根、緩蝕劑中有機(jī)成分形成的有機(jī)鐵絡(luò)合物。緩蝕劑中的鎢酸鹽不僅參與了表面膜的生成,而且促進(jìn)了鐵的氧化鈍化。X-射線色散能量譜(EDS,SEM)測(cè)試表明:添加了鎢酸鹽復(fù)合緩蝕劑的碳鋼表面膜中鈣元素含量很低,表明緩蝕劑中具有阻垢性能的有機(jī)膦酸鹽(HEDP)和聚天冬酸對(duì)海水中的Ca2+的絡(luò)合分散作用而阻止了鈣鹽在金屬表面的沉積,這也說明該緩蝕劑具有緩蝕性能,同時(shí)又具有良好的阻垢性能;極低的氯元素含量,表明緩蝕劑在碳鋼表面形成的保護(hù)膜有效地抑制了海水中的氯離子對(duì)碳鋼表面的腐蝕。提取液與碘離子復(fù)配的緩蝕成分對(duì)比利用金相顯微鏡、掃描探針顯微鏡(SPM)、紅外光譜(FT-IR)和X射線能譜(XPS)研究了竹葉提取液及其與碘離子復(fù)配后在Q235鋼表面的吸附行為,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:竹葉提取液中的有效緩蝕成分在Q235鋼表面發(fā)生了化學(xué)吸附,且碘離子的加入促進(jìn)了竹葉提取液中有效緩蝕成分在Q235鋼表面的吸附。晶體結(jié)構(gòu)對(duì)硅薄膜晶化過程的影響基于濺射沉積和薄膜生長原理,系統(tǒng)綜述分析濺射功率、沉積氣壓、襯底溫度、襯底的選擇等對(duì)硅薄膜晶化過程的客觀影響規(guī)律,旨在為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界基于濺射原理研發(fā)晶態(tài)硅薄膜、生產(chǎn)高效率硅基組件提供實(shí)驗(yàn)支持與理論參考。鋼筋過濾和腐蝕過程控制用電化學(xué)阻抗譜(EIS)方法研究了混凝土鋼筋浸泡在氯離子溶液中的阻抗譜特征,研究結(jié)果表明:浸泡初期,鋼筋電化學(xué)阻抗譜為一半徑很大的容抗弧,鋼筋處于鈍化狀態(tài);隨著腐蝕的發(fā)展,鋼筋的阻抗譜表現(xiàn)為雙容抗弧,鋼筋表面的鈍化膜已破裂,鋼筋發(fā)生了孔蝕,其腐蝕過程受電荷傳遞過程控制;在浸泡后期,阻抗譜低頻段出現(xiàn)了Warburg阻抗,鋼筋腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)閿U(kuò)散過程控制。隨著浸泡時(shí)間的延長,鋼筋的電荷轉(zhuǎn)移電阻減小,腐蝕速率增加。正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),針對(duì)中國大型客機(jī)專用鋁鋰合金Al-Li-S4膠接技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)——表面陽極化處理進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化。正交設(shè)計(jì)中以表面處理的參數(shù),即磷酸溶液濃度、處理時(shí)間、電源電壓、溶液溫度作為4個(gè)因素,每個(gè)因素選擇3種位級(jí),進(jìn)行了9組正交實(shí)驗(yàn),以樣品陽極化后的粗糙度作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),通過優(yōu)化得出了最佳的陽極化處理方案。對(duì)該處理方案和9組實(shí)驗(yàn)中直觀效果最好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比,即將經(jīng)這2種方案處理后的試樣進(jìn)行膠接、固化,測(cè)試其剪切強(qiáng)度,結(jié)果表明,剪切強(qiáng)度均較高,可以滿足使用要求。ld7鋁合金在硅-磷復(fù)合電解體系中的微弧氧化以微弧氧化技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用為目標(biāo),選擇常用的航空鋁合金LD7,采用單因素實(shí)驗(yàn)研究了微弧氧化過程中電壓、電流密度、頻率、占空比等電參數(shù)對(duì)微弧氧化膜厚度和平均成膜速率的影響,得出了LD7鋁合金在硅-磷復(fù)合電解液體系中進(jìn)行微弧氧化的最佳工藝電參數(shù)。通過掃描電鏡和X射線衍射譜對(duì)膜層的形貌和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:氧化時(shí)間增加形成的膜層孔徑增大,孔分布的不均勻性增加;膜層主要由α-Al2O3和γ-Al2O3組成。鎳基-al2o3顆粒復(fù)合電刷鍍層的制備為了研究電刷鍍復(fù)合鍍層的工藝條件(顆粒粒徑和攪拌方式)對(duì)鍍層性能的影響,采用不同粒徑的Al2O3顆粒和超聲波震蕩、機(jī)械震蕩兩種攪拌方式,在45鋼基體上制備了幾種鎳基-Al2O3顆粒復(fù)合電刷鍍層,對(duì)比分析了鍍層的表面形貌及組織成分、耐腐蝕性能、與基體的結(jié)合力以及硬度等。結(jié)果表明:Al2O3的粒度越小,鍍層表面的微觀組織越致密,顆粒更為細(xì)小且均勻,與基材的結(jié)合強(qiáng)度更高,耐蝕性也更好;采用超聲波震蕩比機(jī)械震蕩更有利于鍍層性能的提高。硅烷膜的熱裂解采用正交實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)多種氨丙基甲基二乙氧基硅烷的水解工藝條件,在冷軋鋼表面制備硅烷膜,通過對(duì)比每種條件所得硅烷膜樣品在3.50%NaCl溶液中的塔菲爾極化曲線,獲得了最佳水解工藝,并用穩(wěn)態(tài)極化曲線和掃描電子顯微鏡,研究了該工藝制備的硅烷膜對(duì)冷軋鋼耐蝕性能的影響。研究表明:硅烷、乙醇、去離子水的體積比2∶10∶88,水解溫度40.0℃,溶液pH=13.0為最佳水解工藝條件;在該條件下形成的硅烷膜可大幅度提高冷軋鋼在3.50%NaCl溶液中的耐蝕性能。20鋼共滲工藝參數(shù)的確定采用固體粉末法對(duì)20鋼在不同滲劑配方、不同熱處理?xiàng)l件下Cr-Al共滲,利用金相顯微鏡、X射線衍射儀,對(duì)Cr-Al共滲試樣滲層的組織和物相進(jìn)行了分析,并對(duì)滲劑成分及配比對(duì)滲層的影響做了研究,對(duì)在950℃,1000℃和1050℃所得滲層的組織和性能方面進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:經(jīng)Cr-Al共滲后的20鋼,隨溫度的提高,共滲速度與滲層厚度均提高。滲層主要由黑色層Al8Cr5和白亮層AlFe3兩部分組成,其滲層彌散分布黑色顆粒SiC。最終得出最佳工藝參數(shù):共滲溫度1050℃;共滲時(shí)間5h;滲劑配方Cr2O310g,Al5g,Al2O315g,SiC15g,NaF1.5g。戰(zhàn)術(shù)天氣形貌對(duì)網(wǎng)格布穩(wěn)定性的影響采用CVD法得到功能纖維,采用阻燃滌綸纖維和功能纖維進(jìn)行混紡的編織工藝,編織成均勻網(wǎng)格布,根據(jù)不同地區(qū)的具體地貌,對(duì)網(wǎng)格布進(jìn)行絲網(wǎng)印染制備得戰(zhàn)術(shù)篷布。研究了該篷布吸波性能、面密度、斷裂強(qiáng)力和阻燃等性能。結(jié)果表明:在功能纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí),在8~12GHz和26.5~40GHz范圍該篷布的吸波性能最佳,反射率都低于-13dB。同時(shí),在功能纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的條件下,篷布的面密度、斷裂強(qiáng)力和阻燃等性能都能達(dá)到軍用篷布的需求。狀和東南角針對(duì)裝備高溫部位雷達(dá)隱身需求,論述了高溫