检索结果-南通市图书馆

水中溶解氧对低锡中铌锆合金氧化膜显微组织和电化学性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程材料 2024年第6期 11-17页

作者：王旭彤李九霄于一笑赵志伟郑锋欣曾奇锋刘庆冬上海工程技术大学材料科学与工程学院上海交通大学材料科学与工程学院上海大学材料科学与工程学院上海交通大学核科学与工程学院

在含溶解氧（质量浓度分别为300,1 000μg·L-1）环境中对Zr-0.4Sn-0.7Nb-0.3Fe-0.1Cr-0.15Mo-0.12O新型低锡中铌锆合金进行了长达300 d的堆外高压釜腐蚀试验，研究了腐蚀过程中合金表面氧化膜微观结构的变化，并结合离位电化学检测表... 详细信息

在含溶解氧（质量浓度分别为300,1 000μg·L-1）环境中对Zr-0.4Sn-0.7Nb-0.3Fe-0.1Cr-0.15Mo-0.12O新型低锡中铌锆合金进行了长达300 d的堆外高压釜腐蚀试验，研究了腐蚀过程中合金表面氧化膜微观结构的变化，并结合离位电化学检测表征了腐蚀后合金的电化学性能，分析了溶解氧对电化学性能的影响。结果表明：在含溶解氧环境中腐蚀时，合金表面氧化膜的厚度随时间呈线性增加，氧化膜内裂纹增多，氧化膜/基体界面起伏加剧；当溶解氧含量较高时，合金的腐蚀质量增加较大，表面氧化膜内裂纹较多。在含溶解氧环境中腐蚀130 d时，合金的自腐蚀电位和极化电阻最小，自腐蚀电流密度最大，其耐腐蚀性不仅与表面氧化膜厚度有关，还受氧化膜内缺陷影响；腐蚀300 d时，合金的阻抗谱呈多容抗弧特征，较高溶解氧含量下的容抗弧数量较多。

关键词：锆合金高温高压腐蚀氧化膜溶解氧电化学检测

合金元素Sn、Nb对锆合金腐蚀氧化膜相稳定性影响的第一性原理研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2024年

作者：陈暾崔节超李敏陈文孙志鹏付宝勤侯氢四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室

锆合金的水侧腐蚀是核燃料棒包壳材料设计的关键问题之一．包壳材料的耐腐蚀性能与锆合金氧化膜中t-ZrO2含量和t-m相变密切相关．目前，Zr-Sn-Nb系合金是新型锆合金发展的主流方向．合金元素Sn、Nb在氧化膜中可呈现多种价态，显著影响Z... 详细信息

锆合金的水侧腐蚀是核燃料棒包壳材料设计的关键问题之一．包壳材料的耐腐蚀性能与锆合金氧化膜中t-ZrO2含量和t-m相变密切相关．目前，Zr-Sn-Nb系合金是新型锆合金发展的主流方向．合金元素Sn、Nb在氧化膜中可呈现多种价态，显著影响ZrO2稳定性，然而Sn、Nb对t-ZrO2含量和t-m相变的影响机制尚不明晰．本文基于第一性原理计算了不同价态Sn、Nb掺杂ZrO2的晶体结构性质、形成焓和氧空位形成能，从原子尺度揭示了Sn、Nb对ZrO2稳定性的影响机理．研究表明Sn2+、Nb3+引起显著晶格膨胀；Sn4+则造成轻微晶格膨胀，而Nb5+引起晶格收缩，可见高氧化态下Nb比Sn更利于减小氧化膜的内应力．低价合金元素降低ZrO2稳定性，且会增大t、m相形成能差距；高价的Nb5+、Sn4+均可提高t-ZrO2相对稳定性从而抑制t-m相变，其中Nb5+效果显著，Sn4+则作用微弱．0-3.5GPa范围内，t-ZrO2相对稳定性随压力增大而增强．合金元素的低价态比高价态更利于在t-ZrO2中形成氧空位，因而在氧化膜/金属界面附近低氧化态区域，低价元素和压应力是稳定t-ZrO2的主要因素．通过电子结构分析，发现氧空位形成能与合金元素离子和氧空位间的电荷转移幅度（或电子局域化程度）呈正相关．这些结果有助于针对锆合金耐腐蚀性的成分优化和结构设计．

关键词：第一性原理 Zr-Sn-Nb合金氧化膜相稳定性

酸性停堆温度对模拟压水堆一回路环境中304L不锈钢表面氧化膜的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

腐蚀与防护 2024年第6期45卷 1-7页

作者：高中宇田朝晖刘灿帅艾彪孙云苏州热工研究院有限公司苏州215008

以压水堆一回路系统构件常用材料304L不锈钢为研究对象,采用高温高压循环回路模拟现场工艺在材料表面制备氧化膜,在此基础上开展了两种温度的酸性停堆工艺试验,并对比分析了酸性停堆温度对材料表面氧化膜的形貌、元素组成和物相结构的... 详细信息

以压水堆一回路系统构件常用材料304L不锈钢为研究对象,采用高温高压循环回路模拟现场工艺在材料表面制备氧化膜,在此基础上开展了两种温度的酸性停堆工艺试验,并对比分析了酸性停堆温度对材料表面氧化膜的形貌、元素组成和物相结构的影响。结果表明:经预处理1000 h后,304L不锈钢表面形成了双层氧化膜结构,外层氧化膜为镍铁尖晶石Ni_(x)Cr_(y)Fe_(3-x-y)O_(4),内层氧化膜为富铬尖晶石Ni_(x)Fe_(y)Cr_(3-x-y)O_(4),其厚度均小于0.1μm;经170℃酸性停堆工艺处理480 h后,304L不锈钢内外层氧化膜均发生了显著的溶解,内层氧化膜的溶解导致氧化膜与金属基体的界面模糊;经60℃酸性停堆工艺处理480 h后,304L不锈钢表面尖晶石氧化物并未发生显著溶解,表面分布少量大颗粒状尖晶石氧化物,氧化膜与金属基体的界面较为清晰。

关键词：酸性停堆压水堆一回路氧化膜 304L不锈钢

建筑铝材在不同电解液体系中阳极氧化及氧化膜性能比较

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电镀与精饰 2024年第6期46卷 17-24页

作者：刘阳宋晓吉刘卓群郑州信息科技职业学院建筑工程与智能建造学院河南郑州450046 贵州大学空间结构研究中心贵州贵阳550025

为进一步提高建筑行业常用6063铝合金的耐腐蚀性能,从而延长建筑构件的使用寿命,分别在纯硫酸电解液、硫酸与硼酸混合电解液、硫酸与柠檬酸混合电解液、硫酸与甘油混合电解液以及硫酸与硼酸、柠檬酸和甘油混合电解液体系中对6063铝合金... 详细信息

为进一步提高建筑行业常用6063铝合金的耐腐蚀性能,从而延长建筑构件的使用寿命,分别在纯硫酸电解液、硫酸与硼酸混合电解液、硫酸与柠檬酸混合电解液、硫酸与甘油混合电解液以及硫酸与硼酸、柠檬酸和甘油混合电解液体系中对6063铝合金进行阳极氧化,并比较不同氧化膜的形貌特征、厚度、物相结构和耐腐蚀性能。结果表明:不同氧化膜都具有多孔密布的形貌特征,厚度相近并且由ɑ-Al_(2)O_(3)相和γ-Al_(2)O_(3)相组成,但孔隙率和表面致密性明显不同,导致耐腐蚀性能存在差异。在混合酸电解液体系中制备的氧化膜孔隙率最低,仅为12.1%,表面致密性最好并且具有最正的腐蚀电位−0.511 V、最低的腐蚀电流密度1.15×10^(-6)A/cm^(2)和最高的极化电阻22.05 kΩ·cm^(2),经过96 h盐雾实验后其腐蚀程度较轻。添加适量硼酸、柠檬酸和甘油具有协同缓蚀效果,因此混合酸电解液体系对氧化膜的溶解能力弱,能明显改善氧化膜表面致密性进一步提高其耐腐蚀性能,作为表面改性层可以更好地保护铝合金基体,延缓腐蚀。

关键词： 6063铝合金不同电解液体系阳极氧化氧化膜物相结构耐腐蚀性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

MGH956合金表面氧化膜形态与性能研究

江西冶金 2024年第4期 263-270页

作者：李开松杨云骢肖辉钦李晶琨北京钢研高纳科技股份有限公司上海焕擎医疗科技有限公司江苏凌力医疗科技发展有限公司河北工业大学材料科学与工程学院河北省新型功能材料重点实验室

MGH956合金具有高熔点、低密度、优异的高温强度等优点，高温氧化后在表面生成一层致密的氧化膜，可以有效保护合金基体。本研究以MGH956合金为研究对象，通过高温氧化工艺在合金表面制备氧化膜，利用扫描电子显微镜（SEM）、纳米力学... 详细信息

MGH956合金具有高熔点、低密度、优异的高温强度等优点，高温氧化后在表面生成一层致密的氧化膜，可以有效保护合金基体。本研究以MGH956合金为研究对象，通过高温氧化工艺在合金表面制备氧化膜，利用扫描电子显微镜（SEM）、纳米力学探针、微米划痕仪等表征高温氧化时间对MGH956合金表面氧化膜形貌与性能的影响。结果表明，随着氧化时间延长，氧化膜厚度由7.2μm增至15.7μm；氧化膜的弹性模量呈先降低后略升高的趋势，当氧化时间为25 h时，弹性模量最高（342.3 GPa）；氧化膜与基体之间的界面结合强度不断增加，当氧化时间为100 h和150 h时，界面结合强度最大；在1 250℃下，当氧化时间为50 h和100 h时，氧化膜表面质量较好，氧化膜与基体之间的界面结合强度最大，氧化膜硬度及耐磨损性能均保持较高水平。因此，建议采用50 h或100 h高温氧化工艺制备氧化膜。

关键词： MGH956合金高温氧化氧化膜表面性能

20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜断裂行为的数值研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

上海金属 2024年第1期46卷 75-81,94页

作者：张家辉赵彦田青超陈正鲁晓刚张宇上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学新材料(泰州)研究院江苏泰州225500 中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116 鞍钢集团北京研究院北京102299

基于试验数据,利用扩展有限元方法(extended finite element method,XFEM)和内聚力模型(cohesive zone model,CZM),对20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜的断裂行为进行了数值分析,研究了氧化膜受力方向和孔洞对裂纹生长行为的影响。结果表明:氧... 详细信息

基于试验数据,利用扩展有限元方法(extended finite element method,XFEM)和内聚力模型(cohesive zone model,CZM),对20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜的断裂行为进行了数值分析,研究了氧化膜受力方向和孔洞对裂纹生长行为的影响。结果表明:氧化膜受力方向影响裂纹扩展路径,外层氧化膜裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I随着θ角(受力方向与氧化膜的夹角)的增大而减小,当θ角增大到90°时裂纹停止生长;外层氧化膜上孔洞使得裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I减小。同时,孔洞的存在使得外力传递到内层氧化膜时产生应力集中和偏移,导致内层裂纹受力不均,减小了受力方向对内层裂纹生长的影响。

关键词： 20Cr2Ni3钢顶头氧化膜有限元模拟断裂力学

不同电压对TA1板材氧化膜的厚度及着色的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

五金科技 2024年第2期52卷 63-65页

作者：傅鸿博李媛媛中国日用五金技术开发中心辽宁沈阳110032

钛作为一种独特的金属元素,凭借其出色的物理和化学性质,已经在我们的生活中占据了不可或缺的地位。在日用五金领域,钛锅、钛水杯、钛质餐具等钛制品也逐渐走向成熟。而作为钛制品其表面氧化膜不仅具备独特的物理特性,其绚丽多彩的颜色... 详细信息

钛作为一种独特的金属元素,凭借其出色的物理和化学性质,已经在我们的生活中占据了不可或缺的地位。在日用五金领域,钛锅、钛水杯、钛质餐具等钛制品也逐渐走向成熟。而作为钛制品其表面氧化膜不仅具备独特的物理特性,其绚丽多彩的颜色也被作为相关产品的一大特点。本文采用阳极氧化法在磷酸中通过对不同电压下TA1钛板表面TiO2氧化膜厚度与其色彩关系进行分析。发现在电解液为稀磷酸时,表面生成的TiO2厚度与电压呈现比较严格的线性关系,颜色变化与白光干涉颜色图谱一致,5V与100V较为接近,符合干涉色特点。在特定电压下时间对氧化膜的厚度影响不大。

关键词： TA1 氧化膜着色

介质对GH3625合金高温腐蚀中氧化膜的影响机制

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2022年第5期51卷 1713-1723页

作者：马元俊丁雨田刘建军高钰璧陈建军王兴茂兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

采用XRD、SEM、EDS、增重法测量和热力学计算等手段研究了铸态GH3625合金在900℃下不同腐蚀介质中(Air、75%Na_(2)SO_(4)+25%NaCl和2%SO_(2)+H_(2)O+Air)腐蚀120 h后的高温腐蚀行为,探讨了不同腐蚀介质下氧化膜的形成及破坏机制。研究表... 详细信息

采用XRD、SEM、EDS、增重法测量和热力学计算等手段研究了铸态GH3625合金在900℃下不同腐蚀介质中(Air、75%Na_(2)SO_(4)+25%NaCl和2%SO_(2)+H_(2)O+Air)腐蚀120 h后的高温腐蚀行为,探讨了不同腐蚀介质下氧化膜的形成及破坏机制。研究表明,GH3625合金在不同介质中腐蚀后,从合金最表层到合金内部结构均可分为疏松氧化层、致密氧化层、贫Cr区和合金基体,其中氧化层主要由NiO、Cr_(2)O_(3)和NiCr_(2)O_(4)组成。同时,合金在熔盐和高温酸性气氛中腐蚀后的贫Cr区深度(约14和11μm)均大于在空气中氧化后贫Cr区深度(约8μm),腐蚀介质对合金表层氧化膜的破坏程度从大到小依次为熔盐介质、高温酸性气氛介质和空气介质。合金的腐蚀主要是不同介质下合金表层氧化膜的形成与溶解的相互竞争,当GH3625合金在熔盐介质中腐蚀时,腐蚀机制主要是氧化膜与Cl^(-)反应生成气相Cl_(2)和与Na_(2)O反应生成铬酸盐Na_(2)CrO_(4);而当GH3625合金在酸性气氛介质中腐蚀时,腐蚀机制主要是Cr、Ni元素与SO_(2)、O_(2)的连续硫化和氧化反应。

关键词： GH3625合金高温腐蚀腐蚀介质氧化膜腐蚀机制

In掺杂促进AuCuNi合金表面氧化膜形成的第一性原理计算

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

表面技术 2022年第12期51卷 101-108页

作者：陈敬昶张慧蒙符荣刘学渊王远西南林业大学机械与交通学院昆明650224

目的采用第一性原理计算In掺杂促进AuCuNi合金表面氧化膜的形成机制,以为在金基合金中掺杂元素,促进表面氧化膜生成提供理论依据。方法基于构建适用于第一性原理计算、原子比Au:Cu:Ni=9:5:2的晶体结构模型,对In掺杂AuCuNi体系模型的稳... 详细信息

目的采用第一性原理计算In掺杂促进AuCuNi合金表面氧化膜的形成机制,以为在金基合金中掺杂元素,促进表面氧化膜生成提供理论依据。方法基于构建适用于第一性原理计算、原子比Au:Cu:Ni=9:5:2的晶体结构模型,对In掺杂AuCuNi体系模型的稳定性、偏析特性以及吸附特性进行计算。结果In原子替代掺杂AuCuNi合金(111)面中各元素后形成新的AuCuNiIn表面,掺杂形成能均为负值,这说明In替位AuCuNi合金(111)面中任何一个原子都会促进AuCuNi表面的稳定性。当In替位掺杂AuCuNi表面第一层的Ni原子时,稳定性提升最大,掺杂形成能为–1.326 eV;当In替位掺杂AuCuNi表面第三层的Ni原子时,掺杂形成能最大为‒0.503 eV,这表明当In原子掺杂到该位置时,体系稳定性的提升最小。通过偏析能的计算发现,掺杂后的In有向其他位点偏析的趋势,最易向偏析能最小的位点偏析,即向表层Ni原子偏析,偏析能为‒0.739 eV。因此,使In原子替位掺杂第一层的Ni原子,形成最稳定的AuCuNiIn表面结构。此外,通过在AuCuNiIn表面吸附氧原子和计算吸附能发现,当原子顶位吸附时吸附能都比较高,这说明Au、Cu、Ni原子都不易在顶位吸附氧原子,其中T_(3)(Au)位点的吸附能为0.034 eV,其值大于0,说明Au原子的顶位不会自发地吸附氧原子。表层原子中吸附能最低的几个位点H_(3)(‒3.571 eV)、H_(1)(‒3.462 eV)、B_(2)(‒3.021 eV)的氧原子均与In原子成键,这说明In原子附近更易吸附氧原子。最后,通过电荷差分密度图和布居分析,发现O原子与周围其他原子有明显的电荷转移,并与In原子、Cu原子和Ni原子形成键。这进一步表明O原子与周围原子发生化学反应,提高了材料表面的稳定性,证实了吸附能计算的准确性。结论基于以上计算分析得出In原子的掺杂可以有效促进AuCuNi表面氧化膜的形成。通过第一性原理计算预测了元素掺杂对材料表面性能的影响,为掺杂促进材料表面氧化膜的形成提供了一定的理论参考。

关键词：金基合金氧化膜第一性原理计算吸附特性掺杂形成能