采用恒温氧化法研究了四元MAX相(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在高温空气以及水蒸气气氛中的氧化行为.(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在800～1200 ℃下空气中以及1000～1200 ℃下水蒸气中氧化后表面均形成包含Al2O3、TiO2和Cr2O3的氧化膜,使其具有良好的抗高温氧化性能.(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在1200℃下空气/水蒸气中氧化生成由外到内分别为富Ti层、富Cr层和富Al层的氧化膜,该氧化膜的形成与(Cr2/3Ti1/3)3AlC2中元素的选择性氧化和扩散有关.研究结果表明,(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在高温空气/水蒸气中均表现出良好的抗氧化性能.
实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理.在800℃下进行了200和400h的老化实验,之后在600℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对金相组织、氧化膜微观形貌、物相成分等进行了分析.结果表明:组织老化特征表现为板条马氏体粗化、M23C6的析出熟化及亚晶的形成和长大.在超临界水中氧化动力学曲线均介于抛物线和立方规律之间,氧化增重随老化时间的增加而增加;氧化物主要为Fe3O4、(Fe,Cr)3O4以及Cr2O3;与未经老化的试样相比,组织老化后的试样更容易出现裂纹和剥落现象.
采用BNi-2薄带钎料对1Cr18Ni9Ti进行了钎焊,分析了接头的显微组织、电化学特性、硬度和拉伸性能.通过盐雾腐蚀试验,研究了腐蚀过程中接头组织和力学性能的演变.结果表明,1Cr18Ni9Ti钎焊接头成形良好,焊缝两侧的显微硬度明显高于母材.焊接接头的抗拉强度达到500 MPa.接头焊缝的腐蚀电位高于1Cr18Ni9Ti母材,接头在盐雾环境中发生电偶腐蚀.力学性能测试结果表明,未腐蚀的钎焊接头拉伸试验后断裂发生在带有钎料的母材处,断口分析表明,拉伸过程中接头涂有钎料的母材首先形成多道裂纹,然后扩展到母材发生断裂,具有明显的塑性变形.1Cr18Ni9Ti钎焊接头经过盐雾腐蚀后,接头力学性能下降,拉伸试验后断裂发生在钎焊焊缝处,无塑性变形特征.
通过在直径10 μm铂超微电极表面电化学沉积一层氧化铱薄膜,获得具有pH响应的全固态铂/氧化铱(Pt/IrOx)电化学微传感器,分析了其线性响应、瞬时响应、稳定性和抗典型离子干扰能力.结果表明,制备的Pt/IrOx-pH微传感器电极在pH=1.00～13.00的范围内呈现优异的线性响应性能(R2=0.999);在短期(20000 s内)和长期(110 d内)均具有较高的稳定性;在溶液pH发生变化时,Pt/IrOx-pH传感器电位能瞬间响应;在溶液中加入Fe2+、Cu2+和Cl-时,线性响应不变,抗干扰能力强,但Ti3+的存在会影响检测的准确性.进一步将制备的Pt/IrOx-pH超微传感器电极应用于铜和304不锈钢在pH=2.00的3.5％NaCl溶液中电偶腐蚀行为研究,SECM面扫描和线扫描结果结合OCP的变化,表明Cu和304 SS在开始发生电偶腐蚀时,Cu为阴极,304不锈钢为阳极,而当浸泡至12 h时,发生阴阳极极性反转,此时Cu为阳极,而304不锈钢为阴极,且Cu表面pH更低.
利用水油两相法制备了具有多孔珊瑚簇状形貌的SiO2,通过与丙烯酸聚氨酯树脂共混喷涂的方法构造多孔微纳结构,探究不同SiO2含量基底层形貌对表面二甲基硅油的贮存能力的影响,分析了所制备超滑涂层的耐机械磨损性、防污着自清洁性以及防腐特性.结果表明,随着珊瑚簇状SiO2含量的增加,基底粗糙度增加且使得无序的基底形貌分布更均匀,更有利于提高硅油层的稳定性.其中,SiO2与树脂质量比为25％的涂层(标记为SiO2-25)的滑动角只有5.4°,并经过磨损测试后涂层仍具有优异的疏液性能和防污着自清洁性.由于填料对基底孔隙结构的影响,在经过3.5％NaCl溶液浸泡腐蚀20 d后,SiO2-25的|Z|0.01Hz仍高达6.62×109Ω·cm2.在长期的腐蚀防护中,SiO2-25在所测试涂层中对碳钢具有最优异防腐蚀性能.
