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材料保护
材料保护

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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    颗粒粒径对激光喷涂镍涂层碱水电解催化性能的影响

    齐昊添葛成杰叶鑫宇桂雄辉...
    1-9页
    查看更多>>摘要：激光喷涂技术是一种新型热喷涂技术,其原理是利用激光作为热源加热粉末,使颗粒达到熔化或半熔化状态,并在基体表面形成涂层.采用激光喷涂技术在镍网表面制备镍涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)表征所制备涂层的表面形貌,通过电化学方法表征电极的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)催化活性,研究了镍的颗粒粒径对涂层电解催化性能的影响.结果表明:颗粒粒径会影响颗粒在通过激光时的熔化程度.随着颗粒粒径的减小,所制备的电极表面沉积的颗粒数量增加,在电极表面发现孔洞结构颗粒,同时电极的析氢和析氧过电位下降,双层电容值增加,阻抗降低,表明制备的电极的HER和OER活性提升.平均粒径为45μm粉末所制备的电极在HER和OER中展现出最佳催化活性,当电流密度为10 mA/cm2时,其过电位分别为416 mV和371 mV.本研究为高效率低成本绿色制备碱水电解制氢催化电极提供了一种新方法.

    碱水电解制氢激光喷涂镍涂层颗粒粒径析氢反应析氧反应组织结构

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    Ce元素对DH36船板钢显微组织及耐腐蚀性能的影响研究

    祝英杰孟祥超刘香军杨昌桥...
    10-19页
    查看更多>>摘要：目前关于稀土对DH36船板钢耐腐蚀性的影响研究较少.使用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学工作站以及X射线衍射仪等设备研究了稀土Ce的加入对DH36船板钢显微组织及耐腐蚀性能的影响.结果表明:Ce对试验钢的晶粒有明显的细化作用;Ce的加入使钢中的Al2O3、MnS、Al2O3+MnS夹杂改性为CeAlO3+MnS、Ce2O3,且稀土夹杂物周围的应力明显变小,减小了腐蚀发生的活性区.Ce的加入提高了试验钢的自腐蚀电位,降低了自腐蚀电流密度,在3.5％NaCl溶液中浸泡5 d后,试验钢的腐蚀电流密度由未添加稀土Ce时的8.431×10-5 A/cm2降低到Ce含量为0.0092％时的2.384×10-5 A/cm2;Ce的加入使腐蚀产物中γ-FeOOH的含量减少,α-FeOOH和Fe3O4的含量提高.测试结果均表明,Ce含量的增加会提高试验钢的耐腐蚀性能.

    CeDH36船板钢夹杂物耐蚀性

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    渗氢X70管线钢焊接接头的力学性能及缺口敏感性

    陈烨王万里占先强刘俊建...
    20-27,35页
    查看更多>>摘要：为探究管道内壁表面缺陷对长期输送掺氢天然气(HCNG)管线钢焊接接头的可靠性的影响,在X70管线钢焊接接头的母材、焊缝及热影响区处开缺口,并对缺口部位进行电解渗氢,开展有、无渗氢X70管线钢焊接接头缺口试样拉伸力学性能、显微组织及其缺口敏感性的测试分析.结果表明:渗氢导致X70管线钢焊接接头试样的拉伸力学性能,尤其是塑性(断后延伸率A)的降低.由于缺口与氢损伤的叠加效应,缺口处组织未发生明显变形,拉伸断口呈准解理断裂特征.有、无渗氢X70管线钢焊接接头均具有一定的缺口敏感性,渗氢致使焊接接头的缺口敏感性增大,渗氢焊缝的缺口敏感性较大,在管道检修时应予以关注.

    X70管线钢焊接接头电解渗氢缺口敏感性氢脆敏感性

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    Sr元素含量对Zn-2.0％Al-1.2％Mg镀层的微观组织与耐蚀性的影响

    林文军欧阳志云占杨方苗华磊...
    28-35页
    查看更多>>摘要：为了进一步研究微量合金元素对镀层微观组织的调控以及耐蚀性能的影响机理,采用双镀法在Q235钢板上制备Zn-2.0％Al-1.2％Mg-x％Sr(x=0、0.03％、0.06％、0.09％、0.12％,质量分数)镀层,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、5％NaCl浸泡实验等方法探究Sr元素含量对Zn-2.0％Al-1.2％Mg镀层的微观组织与耐蚀性的影响.结果表明:添加适量的Sr元素,可以有效细化Zn-2.0％Al-1.2％Mg镀层表面凝固组织中的初生η-Zn相,引导生成Zn/Al/MgZn2三元共晶组织,使中间合金层中FeAl3-Znx柱状晶变得更加致密.当Sr的添加量为0.09％时,镀层表面凝固组织的细化效果最为明显,中间合金层最薄且致密,此时镀层的浸泡腐蚀速率最低,耐蚀性最好.

    热浸镀Zn-Al-Mg镀层Sr显微组织耐蚀性

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    低温轧制态与退火态CrCoNi中熵合金在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为

    陈今良韩嘉平刘箫
    36-44页
    查看更多>>摘要：为了研究低温轧制态与退火态CrCoNi中熵合金在NaCl溶液中的耐腐蚀性能,对低温(-196℃)轧制变形的CrCoNi中熵合金进行800℃×30 min退火处理,采用金相显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、光电子能谱仪、电化学工作站等测试手段对低温轧制态与退火态试样在3.5％(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性进行了表征分析.结果表明:低温轧制态试样的耐腐蚀性较差,经800℃×30 min退火后,试样的耐腐蚀性显著提高;由于轧制态合金退火后发生再结晶行为,导致晶粒细化,合金表面钝化膜中Cr2O3与Cr(OH)3的含量增加,从而使合金的耐腐蚀性得到改善.

    CrCoNi中熵合金液氮温度轧制退火耐蚀性钝化膜

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    激光诱导硅橡胶超疏水表面及其耐磨性研究

    赵乃君华汶乐陈列黄宫淇...
    45-53页
    查看更多>>摘要：硅橡胶是一种应用广泛的绝缘材料,对硅橡胶表面进行超疏水改性能够使得其在实际应用场合中变得更为安全可靠.激光加工处理硅橡胶表面能够绿色高效地制备超疏水表面,并使其获得耐腐蚀、抗结冰和自清洁等性能.但在超疏水表面的实际应用中,表面脆弱的疏水结构难以抵御外界的机械磨损.通过改变激光能量密度制备了不同表面微纳复合结构的超疏水硅橡胶表面,设计砂纸磨损测试对超疏水硅橡胶表面的耐磨性进行了研究.样品在承受2.2 kPa的压力下,超疏水表面在2000目的砂纸上进行单次100 mm行程的摩损,在表面失去疏水性后观测其表面形貌的变化.结果表明:持续的磨损破坏了超疏水硅橡胶表面的微纳复合结构,导致其失去疏水性.激光能量密度为15.0 J/cm2制备的超疏水表面能够在12次磨损后保持其疏水性能,而激光能量密度为10.0 J/cm2制备的超疏水表面在7次磨损后就失去了疏水性能,这是由于更大的激光能量密度下在表面构筑了更加致密和均匀的微纳复合结构,呈现出更好的耐磨性.

    激光技术硅橡胶超疏水表面激光能量密度耐磨性

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    负载苯并三氮唑缓蚀剂的SiO2气凝胶在K2SiO3涂层中的耐蚀性研究

    郝国强王书传陈增永张欣宜...
    54-62页
    查看更多>>摘要：为提升K2SiO3涂层的腐蚀防护能力,以SiO2气凝胶(SA)为载体负载70 mg/mL苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂(SA@BTA-70),研究SA@BTA-70在K2 SiO3溶液中的分散性及BTA缓释性,并探究其对K2 SiO3涂层耐腐蚀能力的影响.通过傅立叶变换红外光谱仪、比表面积吸附测试仪等探究了SiO2气凝胶在600℃热处理前后表面变化,提升其在水性K2 SiO3中的分散性.通过热重分析及紫外分光光度计监控发现BTA在SiO2气凝胶中的有效负载可达17.6％(质量分数),且在弱酸及弱碱条件下具有较好的缓释性.电化学阻抗谱显示含有SA@BTA-70的K2SiO3涂层低频阻抗在5.0×103Ω·cm2左右,中性耐盐雾实验表明在耐盐雾实验30 d后仍未有明显锈斑出现,展现出优异的腐蚀防护能力.结果表明,SiO2气凝胶可以对BTA缓蚀剂进行有效负载,并在K2 SiO3溶液中有较好的缓释性,可有效提高K2 SiO3涂层的耐腐蚀性.

    SiO2气凝胶BTA缓蚀剂负载与缓释K2SiO3涂层耐腐蚀

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    Ni-W镀管在CO2注入井工况下的适用性研究

    马英文邢希金冯桓榰杨芝乐...
    63-70页
    查看更多>>摘要：为研究Ni-W镀管材料在CO2注入井工况下的适用性,采用高温高压腐蚀模拟实验,结合扫描电镜、激光共聚焦显微镜及X射线衍射仪研究了Ni-W镀层的腐蚀行为.结果表明,在含有杂质的超临界CO2注入工况下Ni-W镀层具有一定的耐均匀腐蚀能力,但存在局部腐蚀风险;在地层水反流的CO2注入井工况下,微量的H2S会诱发Ni-W镀层发生较为严重的腐蚀失效,造成镀层开裂和局部破损;在存在地层水反流的高含氧CO2注入井工况下,Ni-W镀层会形成微裂纹,并在内外镀层界面形成腐蚀产物.

    CCUSNi-W镀层超临界二氧化碳腐蚀硫化氢氧含量

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    添加Cr和RE对碳钢抗CO2腐蚀性能的影响

    王国富张玉玲邓叙燕张玲通...
    71-77,106页
    查看更多>>摘要：为研究添加Cr和稀土(RE)对碳钢抗CO2腐蚀性的影响,采用25Mn2、1Cr和1CrRE钢使用高压釜模拟了井下腐蚀环境下的腐蚀行为.使用光学显微镜、扫描电子显微镜以及配套的能谱仪、X射线衍射仪对3种钢的腐蚀膜进行分析.结果表明,在碳钢中添加1Cr能够降低腐蚀速率23％,而在1Cr钢中添加RE又能提高40％抗CO2腐蚀性能.研究发现,腐蚀膜主要由FeCO3和少量FeOOH以及内层点状Fe3 C构成.25Mn2和1Cr钢腐蚀膜呈双层结构,但1CrRE钢腐蚀膜为三层结构,且Cr元素在界面处富集.研究认为,腐蚀膜中的增碳现象是由于Fe3 C与碳酸发生反应导致.稀土使得FeCO3晶面间距减小,利于FeCO3晶体生长的更为致密,但阻碍了离子传输,一方面利于抗CO2腐蚀,另一方面也使得1CrRE钢的腐蚀膜呈三层结构.

    低合金钢二氧化碳腐蚀稀土合金化

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    钽钨合金表面高温氧化防护涂层的研究进展

    王哲昊张云汉
    78-83页
    查看更多>>摘要：钽钨合金作为重要的高温结构材料和先进功能材料,在航空航天、国防装备、化学工业等众多涉及国计民生的关键领域都扮演着不可或缺的重要角色.随着工程装置服役工况的日益严苛,钽钨合金高温耐氧化性差的缺点进一步凸显,严重制约了其工程化应用.表面防护涂层作为减少基体失效行为、提高材料综合性能和延长装置服役寿命的有效手段,被越来越多地应用于材料防护领域,并且其后续发展前景也十分广阔.首先介绍了钽钨合金的基本性能,随后分别总结归纳了硅化物涂层、贵金属涂层、陶瓷涂层、复合涂层在延长钽钨合金基体高温氧化环境下服役寿命的研究进展,最后对钽钨合金表面抗高温氧化防护涂层的未来发展方向进行了展望.

    钽钨合金高温结构材料表面防护涂层综合性能服役寿命

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