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激光熔覆(CrFeNiAl)Mo高熵合金涂层的组织及耐磨耐蚀性能

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复合材料学报 2023年

作者：赵小凤崔洪芝姜迪宋晓杰中国海洋大学材料科学与工程学院山东科技大学材料科学与工程学院

针对海洋环境下使用的材料易产生腐蚀和磨损失效，采用激光熔覆技术在304不锈钢(304ss)表面制备(CrFeNiAl)100-xMox高熵合金涂层。分别对涂层的物相组成、显微组织、硬度、耐磨性和耐蚀性进行分析。结果表明：涂层由BCC+B2双相组成，随... 详细信息

针对海洋环境下使用的材料易产生腐蚀和磨损失效，采用激光熔覆技术在304不锈钢(304ss)表面制备(CrFeNiAl)100-xMox高熵合金涂层。分别对涂层的物相组成、显微组织、硬度、耐磨性和耐蚀性进行分析。结果表明：涂层由BCC+B2双相组成，随着Mo含量的增加，B2相的含量逐渐增加，在枝晶内部析出纳米级别的B2相。涂层的硬度随着Mo含量的增加逐渐提高，硬度最高达到636.6HV0.2，耐磨性也逐渐提高。在3.5wt%NaCl溶液中，腐蚀电流密度随着Mo含量的增加，先减小后增大，表明涂层的耐蚀性先提高后降低。浸泡腐蚀结果表明涂层在枝晶间区域发生选择性溶解。(CrFeNiAl)92Mo8涂层的腐蚀电流密度和钝化电流密度均小于304不锈钢，耐蚀性最好，并且具有较好的耐磨性。添加适当Mo 元素，能提高(CrFeNiAl)100-xMox涂层的耐磨和耐蚀性。

关键词：激光熔覆高熵合金涂层硬度耐磨性耐蚀性

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初心如一 “材料”报国

山东教育 2021年第34期 58-60页

作者：崔洪芝山东科技大学材料科学与工程学院

2020年1月10日,当我从党和国家领导人手中接过国家技术发明奖证书时,我的学生张媛教授作为第二完成人同时也获得了国家科技进步奖。那一刻我心潮澎湃,作为一名教师,我很幸运能和学生一起走过,践行“教学相长”,看着他们成才。“教师”... 详细信息

2020年1月10日,当我从党和国家领导人手中接过国家技术发明奖证书时,我的学生张媛教授作为第二完成人同时也获得了国家科技进步奖。那一刻我心潮澎湃,作为一名教师,我很幸运能和学生一起走过,践行“教学相长”,看着他们成才。“教师”这个身份已经伴随了我30余载。多年来,我既是一名教师,也是一名共产党员,这两种身份已深深地融合在一起,科研报国和为党育人也从两件事变成了一件事。

关键词：国家技术发明奖国家科技进步奖教学相长党和国家领导人报国育人身份

Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金高温蠕变行为

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金属热处理 2012年第6期37卷 25-29页

作者：杨洪光李永兵崔洪芝山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 机械科学研究总院先进制造技术研究中心先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083

对Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金铸态的室温组织以及T6状态200、250、300℃/50 MPa条件下的蠕变行为和组织进行了研究。结果表明,铸态下合金组织主要由α-Mg固溶体和沿基体晶界分布的富含(Gd,Y)元素的片状共晶相构成。T6(固溶+时效)状态下,随着... 详细信息

对Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金铸态的室温组织以及T6状态200、250、300℃/50 MPa条件下的蠕变行为和组织进行了研究。结果表明,铸态下合金组织主要由α-Mg固溶体和沿基体晶界分布的富含(Gd,Y)元素的片状共晶相构成。T6(固溶+时效)状态下,随着蠕变的进行,片状共晶相的数量有所增加。由合金的蠕变曲线可知,蠕变速率随温度的升高而增大。合金的蠕变机制主要是位错攀移和晶界滑移,蠕变断裂主要是通过三叉晶界处楔形裂纹形核+长大的方式实现的。

关键词： Mg-RE系镁合金高温蠕变位错攀移晶界滑移片状共晶组织

环氧涂层在低温、紫外环境下的失效行为对比研究

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表面技术 2023年第12期52卷 408-418页

作者：祁晓玉王焘魏力范才全崔中雨满成王昕崔洪芝中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100 中国极地研究中心(中国极地研究所) 上海200136

目的研究环氧富锌涂层(EP-Zinc)、环氧耐磨快干涂层(EP-WR)在紫外和低温2种环境下的失效行为和机理。方法以Q235钢为金属基底,分别用喷枪喷涂涂层在基体表面,将喷涂好的上述2种涂层材料放入干燥箱(60℃)中保持1 d,然后将涂层放在室温条... 详细信息

目的研究环氧富锌涂层(EP-Zinc)、环氧耐磨快干涂层(EP-WR)在紫外和低温2种环境下的失效行为和机理。方法以Q235钢为金属基底,分别用喷枪喷涂涂层在基体表面,将喷涂好的上述2种涂层材料放入干燥箱(60℃)中保持1 d,然后将涂层放在室温条件下6 d,以确保涂层内部的有机溶剂完全挥发。在紫外线(UV)辐射和低温2种实验环境下,通过电化学阻抗测试、红外光谱测试、表面表征(扫描电镜)、附着力测试等方法研究环氧涂层的失效行为及机理。结果2种涂层在紫外和低温环境下的防护功能均有所下降。在紫外环境下,EP-Zinc和EP-WR涂层的|Z|0.01 Hz分别降至10^(6)Ω·cm^(2)和10^(7)Ω·cm^(2)。在低温环境下,2种涂层的|Z|0.01 Hz均剧烈降至10^(6)Ω·cm^(2)和10^(5)Ω·cm^(2)。在低温环境下,环氧涂层主要因其热膨胀系数与金属基体存在较大差异,导致涂层与基体的体积变化出现差异,产生应力,从而失效。紫外环境改变了涂层表面的化学结构,导致涂层表面出现孔洞、裂纹等微观缺陷。结论在低温环境下,主要因物理因素的变化导致涂层失效。强紫外线环境破坏了涂层的交联结构,使得涂层的韧性下降、脆性上升,涂层表面产生了数量众多的微缺陷,并加速了涂层的失效。相较于低温环境,紫外辐照对基体与涂层界面结合强度的损害更明显,附着力明显降低。

关键词：环氧涂层极地低温紫外失效

Mg⁃Al合金中Mg_(17)Al_(12)相与镁基体取向关系的透射电子显微学研究

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电子显微学报 2022年第4期41卷 428-434页

作者：刘飞亚辛仁龙崔洪芝刘庆中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心江苏南京211816

本文利用透射电子显微镜研究了Mg⁃Al合金中β-Mg_(17)Al_(12)相与α-Mg基体之间的取向关系,发现了两种新的取向关系:OR⁃A:[2110]α//[511]β,(0111)α//(011)β;OR⁃B:[2110]α//[111]β,(0001)α//(211)β,(0110)α//(011)β。两种新取向关系的析出相均为棒状,分别倾斜或垂直于(0001)α基面。此外,本文归纳总结了Mg⁃Al合金中Mg_(17)Al_(12)相与镁基体之间已报道的所有可能的取向关系,基于两相之间密排面的平行关系,可将Mg_(17)Al_(12)相与镁基体的取向关系分为四类,每一类取向关系的析出相都具有特定的形貌与惯习面特征。

关键词：镁合金析出相取向关系透射电子显微镜

固溶处理对SLM-316L不锈钢腐蚀行为的影响

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固溶处理对SLM-316L不锈钢腐蚀行为的影响

具有贵金属行为的等离子Bi纳米颗粒负载到还原TiO2微米球及其高效全光谱光催化产氧（英文）

第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：满成段智为崔中雨崔洪芝王昕中国海洋大学大学材料科学与工程学院学院

本文研究了1150℃固溶处理对选区激光熔融316L不锈钢(即SLM-316L不锈钢)组织结构和腐蚀行为的作用规律,揭示了固溶处理过程中MnS夹杂物的形成机制。采用SEM、TEM等研究方法表征了SLM-316L不锈钢的组织结构、析出相/夹杂物成分和尺寸等,... 详细信息

本文研究了1150℃固溶处理对选区激光熔融316L不锈钢(即SLM-316L不锈钢)组织结构和腐蚀行为的作用规律,揭示了固溶处理过程中MnS夹杂物的形成机制。采用SEM、TEM等研究方法表征了SLM-316L不锈钢的组织结构、析出相/夹杂物成分和尺寸等,阐明了组织结构和析出相/夹杂物在固溶处理过程中的演变规律;通过电化学测试、浸泡试验结合形貌分析,对比了固溶处理前后SLM-316L不锈钢的点蚀行为,以及点蚀的萌生、扩散过程。论文的主要结论如下:随着固溶处理时间从0.1 h延长到5 h,SLM-316L不锈钢的晶粒逐渐长大。并且在晶界处有大尺寸的颗粒物形成(如图1所示),对颗粒物的尺寸进行统计分析可知,热处理0.1、0.5、1.0、3.0和5.0 h试样中,生成颗粒物的最大尺寸分别是0.18、0.60、1.06、0.97和1.08μm。通过对颗粒物的成分分析可知,颗粒物主要包含MnS和氧化物两个部分,其中氧化物部分的组成与SLM-316L不锈钢基体中的纳米氧化物颗粒类似。电化学测试结果表明,原始和0.1 h热处理的SLM-316L不锈钢的点蚀电位相近约为0.851 V,而随着热处理时间延长点蚀电位逐渐降低,热处理时间到5 h时,钝化区基本消失。浸泡试验结果表明,晶界处形成MnS夹杂物的边缘处优先发生溶解,并伴有腐蚀产物堆积。综上可知,SLM-316L不锈钢在固溶处理过程中,晶界处有MnS夹杂物形成,其中纳米氧化物颗粒可以作为MnS形成的敏感位置,晶界处MnS夹杂物的形成是导致固溶处理后SLM-316L不锈钢耐点蚀性能下降的一个重要原因。

关键词： 3D打印选区激光熔融点蚀热处理

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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Chinese Journal of Catalysis 2020年第2期41卷 333-340页

作者：赵行梁嫜倩刘香邱鹏源崔洪芝田健山东科技大学材料科学与工程学院

化石燃料的快速消耗导致了严重的环境问题,特别是全球变暖和雾霾.寻找替代传统化石能源的清洁能源是当务之急.光催化水分解技术被认为是将太阳能转化为绿色可再生能源的一种很有前景的方法.作为一种用于光催化的半导体材料,需要满足三... 详细信息

化石燃料的快速消耗导致了严重的环境问题,特别是全球变暖和雾霾.寻找替代传统化石能源的清洁能源是当务之急.光催化水分解技术被认为是将太阳能转化为绿色可再生能源的一种很有前景的方法.作为一种用于光催化的半导体材料,需要满足三个条件:(1)带隙要高于水分解的电压(1.23 e V);(2)带边缘位置应跨越氢还原电位和氧氧化电位;(3)在光催化过程中,光催化材料应具有抗光腐蚀的稳定性.然而,水氧化的半反应是非常困难的,主要是涉及到复杂的四电子氧化过程和O-O键形成的高激活能量.TiO2是光催化剂中最重要的材料之一,因为它具有成本低,无毒,光稳定性好等优点。但TiO2的可见光利用率低,载流子复合率高,光催化效率受到严重限制.通过H2还原可以引入Ti3+,还原得到的TiO2带隙变窄,具有较好的可见光催化产氧活性.由于贵金属纳米粒子具有表面等离子体共振(SPR)效应,将贵金属(如金或者银)与TiO2结合是将光催化剂的光吸收边扩展到更长的波长一种有效途径.然而,贵金属的价格限制了它们的商业化,因此需要低成本的金属作为替代品.最近,金属铋(Bi)被证明是贵金属的理想替代品,具有明显的SPR效应,在可见光甚至近红外范围具有优异的光吸收性能.通过光还原,化学还原,水热还原等还原方法,可以方便地获得金属Bi.然而,通过原位沉积的方法将金属Bi纳米粒子直接沉积到半导体表面仍然是一个很大的挑战.本文采用双金属有机骨架衍生的合成策略,通过调节合成温度,将金属Bi原位沉积到还原TiO2微球表面(Bi@R-TiO2).采用X射线衍射,扫描电镜,透射电镜, X射线光电子能谱,漫反射光谱,光致发光光谱,阻抗,光电流响应等表征技术对制备样品的结构和光学性能进行了研究.结果表明,通过乙二醇可以将Ti4+还原为Ti3+得到还原的TiOx, Bi3+同时也被还原为金属Bi.当退火温度控制在300 oC时,相应的Bi@R-TiO2-300表现出最高的全光谱光催化产氧活性(4728.709μmolh–1g–1),分别是的纯TiO2和Bi-Ti双金属有机框架的5.9和9.5倍.这可归因于以下三点:(1)金属Bi作为"电子受体",加速了TiO2向Bi的载流子转移;(2)负载到还原TiO2表面的金属Bi具有SPR效应可以增强可见光和近红外光的吸收能力;(3) Ti3+的产生进一步减小TiO2的禁带宽度.

关键词：铋纳米颗粒全光谱产氧光催化多孔微米球

助熔剂法合成α-Al_2O_3片晶及其多孔陶瓷的制备及表征(英文)

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人工晶体学报 2015年第1期44卷 143-148页

作者：徐国纲赵慧玲崔洪芝张智慧山东科技大学材料科学与工程学院青岛266590

实验首先以γ-AlO OH粉体为原料,KCl-Na2SO4复合盐为熔剂,采用助熔剂法合成了α-Al2O3片晶,通过对合成片晶成型烧成,制备具有片状晶体支撑的氧化铝多孔陶瓷材料。并对α-Al2O3片晶形成过程,多孔陶瓷显气孔率、抗折强度、微观结构以及孔... 详细信息

实验首先以γ-AlO OH粉体为原料,KCl-Na2SO4复合盐为熔剂,采用助熔剂法合成了α-Al2O3片晶,通过对合成片晶成型烧成,制备具有片状晶体支撑的氧化铝多孔陶瓷材料。并对α-Al2O3片晶形成过程,多孔陶瓷显气孔率、抗折强度、微观结构以及孔径分布进行了研究。研究结果表明,在KCl与Na2SO4复合盐存在情况下,可在900℃条件下合成分散性好,颗粒大小均匀的六方形α-Al2O3片晶,片晶的直径大约在10μm,厚度为0.3-0.5μm。合成的α-Al2O3片晶具有非常好的烧结活性,在无添加烧结助剂的情况下,1600℃保温2 h得到了显气孔率为41.74%,抗折强度为115.34 MPa,孔径分布范围窄的氧化铝多孔陶瓷。窄的孔径分布以及优异的机械性能使其成为一种很有前途的膜支撑体和精确过滤材料。

关键词：多孔陶瓷 α-Al2O3 微观结构

Al_6Si_2O_(13)晶须和TiC颗粒复合强化多孔Al_2TiO_5基复合材料

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复合材料学报 2016年第7期33卷 1515-1523页

作者：马爱珍崔洪芝崔德运李书海宋晓杰程贵勤山东科技大学材料科学与工程学院青岛266590 青州海盾液压机械有限公司青州262500

以γ-AlOOH和TiO_2为原料,添加不同质量分数SiC晶须(SiCw),采用无压反应烧结法制备多孔(Al_6Si_2O_(13)+TiC)/Al_2TiO_5复合材料,分析了SiCw质量分数对(Al_6Si_2O_(13)+TiC)/Al_2TiO_5复合材料孔隙率和抗压强度的影响,讨论了SiCw的强化机制。结果表明:不添加SiCw时,产物主要为Al_2TiO_5和少量Al_2O_3,还有少量未反应的TiO_2;加入SiCw之后,还形成了Al_6Si_2O_(13)和TiC相,TiC和Al_6Si_2O_(13)分别以规则颗粒状和晶须形态存在于Al_2TiO_5基体中。TiC颗粒与Al_6Si_2O_(13)晶须通过细化显微组织、裂纹偏转和晶须桥连机制,起到协同强化作用。SiCw的添加使孔隙率和抗压强度同时大幅度提高,随着SiCw质量分数的增加,(Al_6Si_2O_(13)+TiC)/Al_2TiO_5复合材料孔隙率降低,抗压强度提高的速率减小,当SiCw的质量分数为7.2%时,抗压强度最高,达到301.81 MPa。

关键词： Al2TiO5 SiCw Al6Si2O13晶须 TiC 强化机制抗压强度