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材料保护
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徐军

月刊

1001-1560

bjb@mat-pro.com

027-83641679

430030

湖北省武汉宝丰二路126号

材料保护/Journal Materials ProtectionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1960年，是由武汉材料保护研究所、中国腐蚀与防护学会、中国表面工程协会，中国机械工程学会表面工程分会主办的全国性表面应用技术杂志，面向国内外公开发行，属中文核心期刊。曾荣获首届国家期刊奖，第二届中国期刊提名奖，入选中国期刊方阵双高期刊。
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    CO2体系下X70天然气管线钢的电化学腐蚀行为研究

    韩晓龙王毅吴鑫张霁...
    83-89,151页
    查看更多>>摘要：基于新疆某油田天然气输送管线采出水模拟环境,采用电化学测试方法和扫描电子显微镜等分析方法,研究了X70管线钢在4种不同CO2压力下的电化学腐蚀行为.结果表明:在高含氯离子的模拟采出水溶液中,电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线均表明X70钢试样的腐蚀程度随着CO2压力的增加(0.5,1.0,2.0,3.0 MPa)变得越来越严重.失重实验结果表明X70钢试样的腐蚀速率随着CO2压力的增加而增加,压力为3.0 MPa时腐蚀速率最大,为2.5739 mm/a.XRD结果表明腐蚀产物主要是FeCO3.扫描电镜结果显示,试样表面的点蚀现象随CO2压力的增加变得越来越严重,试样表面变得越来越粗糙.这些结果的出现归因于高压CO2的作用和高浓度Cl-加剧点蚀的作用.由此可以发现,高CO2和Cl-对X70管线钢具有严重的破坏作用.这项工作为预防这种类型的腐蚀提供了借鉴与指导.

    X70钢天然气管线二氧化碳腐蚀点蚀氯离子

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    2205 DSS在硫酸盐还原菌及铁细菌微生物环境下的腐蚀行为

    林建荣汤棠程文钦罗勇...
    90-96,136页
    查看更多>>摘要：针对页岩气田集输管道的细菌腐蚀问题,以2205 DSS为对象,采用SEM、EDS、AFM及电化学分析等方法,对比实验研究了其在无菌及有菌模拟介质[含2.5×104个/mL硫酸盐还原菌(SRB)和6.0×103个/mL铁细菌(FB)]中的腐蚀行为.结果表明:2种环境下2205 DSS均出现点蚀,但有菌模拟水中试样的点蚀情况更为严重;有菌模拟介质腐蚀试样表面存在许多分散的含Fe、O、S等元素附着物;通过阻抗分析,试样表面钝化膜在微生物影响下发生硫化,导致极化电阻有所下降;极化曲线分析表明,在微生物的影响下试样的腐蚀电位降低,说明其耐蚀性有所下降.通过实验结果分析,2205 DSS在页岩气输送环境下的腐蚀机理为:前期有氧气残留时,主要是FB的活动为主,会产生富含铁的厌氧环境,之后SRB在Cl-作用下在厌氧区繁殖产生硫化物沉淀,加剧了不锈钢的腐蚀.

    页岩气集输管道2205DSS细菌腐蚀SRBFB

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    混凝土的腐蚀机理及其防护涂层的研究进展

    朱海良
    97-104,198页
    查看更多>>摘要：混凝土因抗压性强、价格低廉、资源丰富等优点而成为现代建筑最主要的结构材料,然而,因腐蚀诱发的耐久性问题成为限制其应用和发展的瓶颈.从物理、化学、生物3个因素深入分析了混凝土的腐蚀机理;全面地总结了无机类、有机类、以及无机-有机复合型等典型混凝土涂层的应用现状及其优缺点;介绍了自修复涂层、自清洁涂层等新型涂层的研究进展;最后探讨了混凝土涂层未来的发展趋势,以期对混凝土防护涂层的开发提供新思路.

    混凝土腐蚀机理防护涂层研究进展

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    钛合金气门在高海拔环境中的应用优势与表面处理

    郭思良张健王海军陈文刚...
    105-118页
    查看更多>>摘要：在高海拔环境下,低温低压环境会导致柴油发动机的动力下降和燃烧不完全,这也会导致气门组件磨损加剧.虽然几十年来,气门制造技术已经得到了广泛探索,但是气门组件经常面临高温高压、频繁冲击和摩擦的严峻工作条件,导致摩擦磨损机制变得异常复杂,过去的气门制造优化措施并没有完全解决气门组件磨损的问题.为此,提出了一种新的解决方案,即使用铝化钛合金作为气门材料.该材料具有热强度高和重量轻的优点,非常适合用作柴油发动机气门材料.然而,由于钛铝合金的耐磨性存在短板,因此在投入实际使用之前,需要通过表面处理工艺来改善其摩擦学性能和疲劳特性.总结了多种钛铝合金表面处理方法的研究情况,包括超声表面轧制、激光表面熔覆技术、化学热处理工艺、激光表面微织构等.这些表面处理技术可以有效地改善铝化钛合金材料的摩擦学性能和疲劳特性,并消除对材料表面的负面影响.研究者们还通过使用不同的表面处理技术的复合处理来达到更好的效果.指出了未来的研究重点和方向是深入研究铝化钛合金的精确加工参数以及使用多种加工方式的可行性和作用.这将有助于更好地解决气门组件的磨损问题,提高柴油发动机的性能和可靠性.此外,还需要对铝化钛合金在其他领域的应用进行更广泛地研究和探索.

    高海拔环境气门组件铝化钛合金材料表面处理技术

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    气田集输管道缓蚀剂加注有效性问题的综述

    刘诗桃周军梁光川万伟...
    119-127页
    查看更多>>摘要：在气田的快速发展过程中,随着采出水的逐渐增加和集输管线服役年限的延长,腐蚀问题层出不穷,尤其是刺漏穿孔频次呈逐年上升趋势.针对内腐蚀严重的问题,目前国内外主要采用"定期清管、缓蚀剂预膜及喷注"的方法进行防治.但是目前还未建立合理的集输管道缓蚀剂加药制度,相关的工艺技术流程大多依赖工程经验,其技术体系还缺乏相应的理论指导和评估标准,导致缓蚀剂加注存在适应性差、耗剂量大、膜质量控制难等技术难题.因此亟需开展缓蚀剂加注方案的优化工作,逐步完善缓蚀剂加注技术体系,形成适合现场工况的缓蚀剂加注方案和技术规程,降低气田集输管道内腐蚀程度和刺漏穿孔频次,从而实现缓蚀剂应用与管理的提质增效.为此,总结了缓蚀剂的加注工艺、缓蚀效率评价技术、缓蚀剂现场加注有效性存在的问题以及未来发展趋势,以为气田集输管道缓蚀剂加注技术提供一定的参考.

    集输管道缓蚀剂腐蚀监测有效性

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    沉积气压对AlCrTiSiN涂层组织结构、力学与抗高温氧化性能的影响

    管梦雪范其香郭明璐张硕...
    128-136页
    查看更多>>摘要：沉积气压是涂层制备的重要工艺参数,为研究其对AlCrTiSiN纳米复合涂层组织结构、力学性能与抗高温氧化性能的影响,采用射频磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术,改变沉积气压(0.6,0.8 Pa)制备出2种AlCrTiSiN纳米复合涂层,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)、纳米压痕仪等对比分析了2种涂层的结构与性能.结果表明:2种沉积气压下制备涂层的相结构均为fcc-(Al,Cr,Ti)N,均沿(111)晶面择优生长,但0.8 Pa制备涂层的(111)织构系数更大,表明其择优取向更明显.与沉积气压为0.8 Pa制备的涂层相比,0.6 Pa制备的涂层表面颗粒更细小,涂层更致密,具备更佳的力学性能,拥有更优异的抗弹性变形能力、抗塑性变形能力和膜基结合力.这一方面是因为在低沉积气压下沉积粒子到达基体上的能量更大;另一方面是由于0.8 Pa制备的涂层中可能出现了厚度较大并且较软的Si3N4相.在900℃氧化6 h后,涂层表面均生成了一层连续、致密的Al2 O3混合氧化膜,有效阻止了O向涂层内扩散,可对氧化膜下方涂层起到一定的保护作用.随着沉积气压由0.6 Pa增加到0.8 Pa,氧化物颗粒增大,氧化膜厚度增大,抗高温氧化性能下降.

    磁控溅射沉积气压组织结构力学性能抗高温氧化性能

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    紫外辐照与壳聚糖接枝联合处理对ABS表面改性效果的影响

    刘欣赵文霞李东萍柳芸...
    137-143页
    查看更多>>摘要：聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)是一种应用广泛的工程塑料.将绿色环保的紫外光辐照表面修饰技术与壳聚糖接枝处理技术相结合对ABS基板表面进行改性处理,探究了紫外光辐照条件、壳聚糖醋酸溶液的浓度、改性温度和改性时间对ABS基板表面形貌、表面粗糙度、表面亲水性和表面化学性质的影响.首先使用2 g/L的二氧化钛(TiO2)作为光催化剂在300 W下对ABS进行光辐照处理30 min,然后利用0.75 g/L的壳聚糖醋酸溶液在70℃下改性处理30 min,通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)观察ABS基板表面形貌变化,并利用表面接触角测量仪和X射线光电子能谱(XPS)分析ABS基板表面亲水性能的变化.结果表明,经过紫外光辐照和壳聚糖接枝改性处理后,ABS基板处理后表面形成少量微小孔洞,表面粗糙度较小,但是ABS基板表面亲水基团的浓度大幅增加,表面亲水性明显增强,化学镀铜层光滑平整,颜色粉红,具有金属光泽.

    紫外辐照壳聚糖接枝ABS基板表面改性化学镀

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    基于水性硅烷聚合物与Ti/Zr复合化学转化技术在多种金属表面的工艺研究

    王文豪李英朋占稳
    144-151页
    查看更多>>摘要：以6061铝合金、7075铝合金和镀锌钢为研究对象,通过优化一种水性环氧基硅烷聚合物与氟钛酸/氟锆酸复合化学转化工艺,同步提高了3种金属的耐腐蚀性能.采用电化学性能测试和硫酸铜点滴试验对膜层的耐腐蚀性能进行探讨,并结合扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)对转化膜微观形貌及元素组成进行表征分析,最后探讨了钛锆硅烷复合转化膜的成膜机理.结果表明:当选择最优的工艺配方,即WB100水性硅烷2.7％、H2 TiF62.2 mL/L、H2 ZrF61.0 mL/L、转化时间90 s、pH=3.7、温度40℃时,多种金属材料的复合转化膜表面均匀致密,具有较优的耐腐蚀性能.成膜机理分析表明,起始钛锆硅烷复合转化膜经3个阶段演变后,最终形成了由金属氧化物和有机单分子膜组成的双层膜结构.

    氟钛酸/氟锆酸复合转化膜多金属耐腐蚀性硅烷

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    一步电沉积法制备铜表面稀土镧/石墨烯超疏水复合涂层及其耐腐蚀性能

    李小兵余雄胡顺保陈建锋...
    152-157页
    查看更多>>摘要：海洋腐蚀的倾向性是制约铜基材料使用性能和安全性的一个重要因素.因此,提高铜表面耐腐蚀能力成为研究重点.采用一步快速电沉积工艺在铜基表面制备肉豆蔻酸镧/氧化石墨烯(LaM/GO)超疏水复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、水接触角测量和电化学测试等手段对复合涂层的结构及性能进行了表征.结果表明:电沉积阴极表面产生了低表面能材料和花瓣状微纳粗糙结构,涂层表面静态水接触角为154°±3°,滚动角为5°±3°;电位动态极化曲线测量表明,超疏水复合涂层表面的腐蚀电位增加、腐蚀电流密度降低了2个数量级,缓蚀效率达99.34％,耐腐蚀性能得到显著提升;此外,所获得超疏水复合涂层表面显示出优异的防污性能和机械稳定性.

    一步电沉积氧化石墨烯肉豆蔻酸镧超疏水涂层铜耐腐蚀性能

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    脉冲电弧离子镀工艺参数对氧化锌压电涂层结构与电阻的影响

    步天龙贾杰李迪张大沛...
    158-164页
    查看更多>>摘要：为了给探索、提升ZnO压电薄膜的制备工艺提供一定的科学参考及依据,通过脉冲电弧离子镀的方法在不锈钢基底上沉积结合力强的纳米氧化锌(ZnO)压电涂层,并系统研究工作气压及靶基距这2个关键制备工艺参数对ZnO压电传感涂层的晶体结构及电阻性能的影响.结果表明:工作气压降低则涂层结晶度提高,而随靶基距增大,结晶度先增加后降低,电阻随之降低.这一结果为新型永久薄膜压力传感器(PMTS)在高压及超高压智能套管的压力监测领域的应用提供了一定的科学参考及依据.

    脉冲电弧离子镀氧化锌压电传感器晶体结构电阻

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