铝合金表面稀土多元共渗及抗腐蚀性能的研究

用化学法,通过固—气界面反应,在铝合金(LY12)表面进行稀土及碳、氮等元素的多元共渗。采用离子探针、俄歇能谱、x光电子能谱及比色分析等方法,分析共渗后铝合金的表面成分及相对含量。结果证实,稀土元素确已渗入铝合金表层,并对碳、氮元素有助渗作用;稀土多元共渗铝合金表面电位分布趋向均匀;抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能均有显著提高。     

喷砂-阳极氧化-氟化处理构筑铝合金超疏水表面

为研究复合法制备超疏水表面过程中主要工艺参数对表面形貌及超疏水性能的影响, 开发了一种喷砂-阳极氧化复合方法, 在铝合金表面构筑了微米-纳米二级结构, 经氟化处理后获得了超疏水特性. 结果表明, 喷砂处理在铝合金表面通过冲蚀的凹坑构筑出微米结构, 阳极氧化则在铝合金表面通过蜂窝状氧化膜构筑纳米结构. 但单纯构筑粗糙结构或单纯改变表面化学组成均不能在铝合金表面获得超疏水特性. 单纯的微米结构或纳米结构, 即使有低表面能聚合物修饰也不能获得超疏水特性. 只有微米-纳米二级结构和低表面能聚合物的协同作用, 才能有效构筑铝合金超疏水表面. 这种铝合金与水滴接触时, 形成的气阱可减小固体表面与水滴的接触面积, 降低表面与水滴间的热量交换, 从而减缓水分子的凝结, 提高铝合金的抗霜冻性. 同时, 气阱还可有效减缓海水的腐蚀, 提高铝合金的耐海水腐蚀性.     

水热法制备铝合金超疏水表面及电化学性能研究

在金属表面构建超疏水膜层是一种有效的防腐技术,本文采用水热处理和自组装技术在铝合金表面构建了超疏水膜层来提升铝合金的耐蚀性能. 通过对不同水热时间下制备的铝合金超疏水表面的电化学性能以及表面形貌进行测试分析,发现当水热反应时间为6 h时,制备的超疏水铝合金超疏水性和电化学性能达到最佳,接触角能达到155.5^o,在模拟海水溶液中保护效率能达到99.6%.     

铈纳米膜对LY12铝合金表面耐蚀性能的影响

铝合金表面在使用环境中发生的腐蚀破坏限制了它的应用。采用Sol-gel提拉法在LYl2铝合金表面制备的铈纳米膜具有无毒、无污染和明显的防腐作用。表面分析测试结果表明，膜的主要成分为铈的氧化物；用XRD测试结果估算出膜中铈的粒径为10nm。盐水浸渍法试验结果证明了成膜后LYl2铝合金表面的腐蚀速率明显降低；成膜后试样的Tafel曲线腐蚀电势正移；EIS分析结果表明铈纳米膜具有明显的电容特征，该膜阻碍了铝合金表面腐蚀反应的发生；初步提出了铈纳米膜改善LYl2铝合金腐蚀性能的机制。     

铝合金表面改性对有机涂层附着力的影响及腐蚀防护性能研究

利用电化学阻抗（EIS）、扫描微参比技术（SRET）、接触角、粗糙度、附着力、盐雾等测试方法,研究了铝合金阳极氧化与贻贝黏附蛋白（MAP）/CeO₂/硅烷γ-APS（MCA）表面复合修饰的腐蚀防护性能以及对改性聚氨酯涂层附着力和耐蚀性的影响。结果表明,MCA复合膜可抑制铝合金的腐蚀,并具有一定的自修复功能;阳极氧化和MCA表面复合修饰可为铝合金提供有效的早期腐蚀防护作用,且能提高铝合金表面粗糙度和润湿性,显著提升改性聚氨酯涂层在铝合金表面的附着力和耐蚀性,因而结合改性聚氨酯涂层和表面复合修饰可实现对铝合金长期有效的腐蚀防护。     

用XPS,SIMS对稀土—6063铝合金表面状态的研究

用X射线光电子能谱(XPS)和二次离子质谱仪(SIMS)等表面分析方法对稀土-6063铝合金进行了研究,发现稀土铝合金的表面为金属铝和铝的氧化物两种形态。稀土及镁两者的协同作用,可以缓和铝合金的氧化程度。SIMS结果表明,加入适量稀土,可以抑制镁在稀土-6063铝合金的表面偏析作用。     

铝合金表面原位自组装超疏水膜层的制备及耐蚀性能

采用阳极氧化法在铝合金表面原位构造粗糙结构, 经表面自组装硅氧烷后得到超疏水自清洁表面, 与水滴的接触角最大可达157.5°±2.0°, 接触角滞后小于3°. 通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱分析仪、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测试对阳极氧化电流密度、硅氧烷溶液中水的含量和自组装时间等参数进行了分析, 并得到制备超疏水自清洁表面的最优工艺参数. FE-SEM及AFM的测试结果表明, 由自组装硅氧烷膜层的无序性形成的纳米结构和阳极氧化构造的微米级粗糙结构与硅氧烷膜层的低表面能的协同作用构成了稳定的超疏水表面. 电化学测试(动电位极化)的结果表明, 原位自组装超疏水膜层极大地提高了铝合金的耐蚀性.     

氟碳表面活性剂FY-F501对铝合金的缓蚀性能

利用表面张力仪测定了氟碳表面活性剂FY-F501在(20±0.1)℃水溶液中的表面张力,结果表明,其临界胶团浓度为9×10-6mol/L。在(20±0.1)℃,使用静态失重法研究了氟碳表面活性剂在浓度为100 mg/L的二氧化氯溶液中对铝合金的缓蚀效果。结果表明,在临界胶团浓度附近时缓蚀效果最佳,最大缓蚀效率可达94.5%。采用电化学和扫描电子显微镜进一步研究了该种表面活性剂的缓蚀机理。对静态失重法所得数据进行线性拟合,表明该种表面活性剂在铝合金表面形成了单分子吸附层,抑制了铝合金的腐蚀活化反应过程,其吸附符合Langmuir吸附模型。     

铝合金稀土转化膜成膜工艺研究

应用正交实验设计 ,开发并研究了LY1 2铝合金 4价铈盐转化膜的成膜工艺及其膜层的耐蚀性能 .实验表明 :经稀土转化处理的铝合金其点蚀电位升高 ,自然腐蚀电位有所降低 ,从而降低了点蚀敏感性 ;试样极化阻力提高 70倍以上 ,耐蚀性能大大提高 ,与铬酸盐相当 ;另外 ,还结合电化学测试和表面分析 ,初步探讨了铝合金稀土转化膜的耐蚀机理     

苯基硫脲对6063铝合金表面化学镀镍层电化学性能的影响

采用极化曲线及交流阻抗技术研究了不同浓度的苯基硫脲(稳定剂)对6063铝合金表面镍层的电化学性能的影响。极化曲线结果表明,镀液中加入苯基硫脲后的镀镍层比基体铝合金具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、小孔(点)腐蚀电位(Epit)及更低的腐蚀电流(icorr)。为了解释镍层的电化学性能,建立了等效电路模型,并拟合出了表面电阻(Rcoat)及电容(Qcoat),电荷转移电阻(Rct)及双电层电容(Qdl)等腐蚀参数。交流阻抗研究结果表明,加入6～10 mg/L苯基硫脲后的镀镍层具有较高的表面电阻(Rcoat)、电荷转移电阻(Rct)及较低的表面电容与双电层电容(Qcoat与Qdl)。镀镍层的交流阻抗谱及极化曲线的测试结果表明,制备的镀层具有较好的耐腐蚀性能,并且相互吻合。采用扫描电子显微镜及能谱对化学镀镍层的表面形貌及成份进行了分析。结果显示,表面处于较均匀的状态,磷元素的质量分数超过10%。     

MMA-天然橡胶接枝聚合物表面的酸碱作用

<正> 聚合物-基体界面的酸碱配位作用是界面粘合力形成的重要因素之一,Fowkes,Drago,Matsunaga等曾对参照液体-聚合物体系粘附功的酸碱作用成份的测算方法进行了研究,并测定了乙烯、丙烯酸、纤维素等聚合物表面的酸碱属性。本文应用Fowkes的基本方法,对MMA(甲基丙烯酸甲酯)-天然橡胶接枝聚合物表面的酸碱属性及其对基体的粘合力的影响进行了研究。     

直接氟化表面处理超高分子量聚乙烯粘接性能研究

采用直接氟化处理新技术对板材进行了表面处理,明显增强其可粘性,与环氧黏合剂粘接的剪切强度可达4.72 MPa,且氟化处理后样品在室温环境放置1个月后,与环氧粘接的剪切强度基本保持不变.扫描电镜结果显示,氟化后UHMWPE板材表面形貌结构并未发生明显变化.接触角测试发现氟化后UHMWPE表面极性部分明显增加,表面能由30...     

原位计算水分在碳/碳复合材料粘接接头的扩散系数和扩散动力学

利用X射线能谱分析 (EDX)计算出粘接层胶粘剂水分含量的增加 ,从而计算出胶粘剂粘接碳 碳复合材料湿热老化后的扩散系数和扩散动力学 ,该方法不用将仅 0 1mm厚的胶粘剂从被粘材料表面除去再进行分析 ,因此相对简单 ,与元素分析测试方法相比误差较小 .比较了碳 碳复合材料表面不同处理方法粘接接头的水分扩散系数和扩散动力学 ,表明碳 碳复合材料经偶联剂处理的耐久性能要好于化学氧化和砂纸打磨处理 .     

Alkylphosphonate modified aluminum oxide surfaces

The surface properties of aluminum, such as chemical composition, roughness, friction, adhesion, and wear, can play an important role in the performance of micro-/nano-electromechanical systems, e.g., digital micromirror devices. Aluminum substrates chemically reacted with octadecylphosphonic acid (ODP/Al), decylphosphonic acid (DP/Al), and octylphosphonic acid (OP/Al) have been investigated and characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), contact angle measurements, and atomic force microscopy (AFM). XPS analysis confirmed the presence of alkylphosphonate molecules on ODP/Al, DP/Al, and OP/Al. No phosphonates were found on bare Al as a control. The sessile drop static contact angle of pure water on ODP/Al and DP/Al was typically more than 115 degrees and on OP/Al typically less than 105 degrees indicating that all phosphonic acid reacted Al samples were highly hydrophobic. The root-mean-square surface roughness for ODP/Al, DP/Al, OP/Al, and bare Al was less than 15 nm as determined by AFM. The surface energy for ODP/Al and DP/Al was determined to be approximately 21 and 22 mJ/m2, respectively, by the Zisman plot method, compared to 25 mJ/m2 for OP/Al. ODP/Al and OP/Al were studied by friction force microscopy, a derivative of AFM, to better understand their micro-/nano-tribological properties. ODP/Al gave the lowest coefficient of friction values while bare Al gave the highest. The adhesion forces for ODP/Al and OP/Al were comparable.     

丙烯聚合用TiCl_4/MgCl_2催化剂的研究——内给电子体的作用

采用相同制备工艺 ,制备分别以邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP)和 9,9 双 (甲氧基甲基 )芴 (BMMF)为内给电子体和不加入内给电子体 3种催化剂 .研究了它们在无外给电子体时聚合性能 ,以及合成的聚丙烯的等规度 ,分子量及其分布 .并采用CRYSTAF和1 3C NMR对聚丙烯沸腾庚烷不溶部分结晶性能和序列结构进行分析 ,结果表明内给电子体对聚丙烯分子链序列结构有很大影响 ;BMMF催化剂、DIBP催化剂和无内给电子体催化剂合成的聚丙烯规整性依次下降 .对BMMF催化剂 ,当烷基铝为Et3Al时 ,铝钛比增加 ,等规度和活性明显下降 .当烷基铝i Bu3Al时 ,铝钛比增加 ,等规度略微下降而活性增加 ;但是1 3C NMR研究发现其 (铝钛比为 3 0 0时 )庚烷不溶物的规整性与DIBP催化剂的庚烷不溶物的规整性一致 .这表明内给电子体在聚合中的作用不在于是酯还是醚 ,在于它与氯化镁的络合强度 .络合越强 ,得到的聚丙烯分子链越规整     

铂（铂—铼）与氧化铝相互作用的研究：Ⅰ.氯的作用

采用PASCA、IR、化学分析及微反等技术,研究Pt/Al_2O_3和Pt-Re/Al_2O_3体系中金属与载体之间的相互作用。结果表明:氯在铂、铼与氧化铝之间的相互作用及对催化剂芳构化活性的影响方面起着十分重要的作用。在没有氯存在的情况下,铂(或铂-铼)与氧化铝之间是不存在相互作用的。当浸渍液中存在氯时,铂以[PtCl_6]~(2-)络离子形式取代氧化铝表面上某些活泼OH~-基,生成稳定的金属—载体相互作用复合物(MSIC)。而生成稳定MSIC的合适盐酸浓度为0.4 mol/L。这一结果与文献报导是一致的。 实验结果还表明,在探讨金属与载体之间的相互作用时,非金属元素(如氯等)是一个十分重要而不可忽视的因素。     

DOPA在聚乙烯微孔膜上的自聚合及肝素固定化

在溶液条件下,左旋3,4-二羟基苯丙氨酸(L-DOPA,或L-多巴)能在固体材料表面自发聚合,形成强力附着于材料表面的poly(DOPA)层.基于L-DOPA的这一特性,对聚乙烯(PE)微孔膜进行了表面改性,得到了PE/poly(DOPA)复合膜,并进一步通过poly(DOPA)层上的反应性基团将肝素共价固载在PE微孔膜上.X光电子能谱(XPS)分析结果证实了poly(DOPA)和肝素的固定,接触角测量数据表明膜的亲水性得到了显著提高.     

Metal content determination in polymerization catalysts by direct methods

Metal contents in polymerization catalysts were comparatively determined by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy. Catalysts were prepared by grafting metallocene onto bare silica or onto silica chemically modified with methylaluminoxane (MAO). Catalysts were compressed as self-supporting pellets (RBS and XRF), or mounted on adhesive copper tape (XPS). The proximity of the mass of the atomic nuclei did not allow resolution by RBS of the signals corresponding to Zr and Nb, nor Si and Al in catalyst systems such as (nBuCp)₂ZrCl₂/Cp₂NbCl₂/MAO/SiO₂. On the other hand, Zr, Nb, Si and Al lines were completely resolved in an XRF spectrum. For supported metallocenes on bare silica, XPS measurement was ca. 40% higher than that obtained by RBS. Silica-supported zirconocene showed good agreement in Zr content determination by XRF and RBS.     

Modeling and electrokinetic evidences on the processes of the Al(III) sorption continuum in SiO2(s) suspension

Reactions of Al(III) at the interface between SiO2(s) and aqueous solution were characteristically and quantitatively studied using electrophoretic methods and applying a surface complexation/precipitation model (SCM/SPM). The surface and bulk properties of Al(III)/SiO2 suspensions were determined as functions of pH and initial Al(III) concentration. Simulated modeling results indicate that the SCM, accounting for the adsorption mechanism, predicts sorption data for low surface coverage only reasonably well. Al(III) hydrolysis and surface hydroxide precipitation must be invoked as the Al(III) concentration and/or pH progressively increase. Accordingly, the three processes in the Al(III) sorption continuum, from adsorption through hydrolysis to surface precipitation, could be identified by the divergence between the SCM/SPM predictions and the experimental data. SiO2(s) suspensions with low Al(III) concentrations (1 x 10(-4) and 1 x 10(-5) M) exhibit electrophoretic behavior similar to that of a pure SiO2(s) system. In Al(III)/SiO2 systems with high Al concentrations of 1 x 10(-3), 5 x 10(-3) and 1 x 10(-2) M, three charge reversals (CR) are observed, separately representing, in order of increasing pH, the point of zero charge (PZC) on the SiO2 substrate (CR1), the onset of the surface precipitation of Al hydroxide (CR2), and at a high pH, the PZC of the Al(OH)3 coating (CR3). Furthermore, in the 1 x 10(-3) M Al(III)/SiO2(s) system, CR2 is consistent with the modeling results of SCM/SPM and provides evidence that Al(III) forms a surface precipitate on SiO2(s) at pH above 4. SiO2(s) dissolution was slightly inhibited when Al(III) was adsorbed onto the surface of SiO2(s), as compared to the dissolution that occurs in a pure SiO2(s) suspension system. Al hydroxide surface precipitation dramatically reduced the dissolution of SiO2(s) because the Al hydroxide passive film inhibited the corrosion of the SiO2(s) surface by OH- ions.     

聚丙烯酸钠在Al2O3/水界面吸附行为的ESR研究

采用电子自旋共振技术结合自旋标记方法研究了聚丙烯酸钠在Al2O3／水界面吸附的分子构型和运动行为。结果表明，哌啶氮氧自由基在聚丙烯酸钠分子上是链间标记，它的运动受到聚合物长链的束缚；聚丙烯酸钠在Al2O3上的吸附等温线呈Langmuir型，随表面吸附量的增加，吸附在Al2O3上的聚丙烯酸钠分子的固着链节分数减小，从平衡浓度0.25mg/ml时的0．90变化到饱和吸附时的0．65。聚丙烯酸负离子通过静电引力多点吸附在Al2O3表面，分子中的大部分链节平躺在Al2O3表面，少部分链节伸向溶液。