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添加Al(NO_(3))_(3)对镁合金表面水滑石蒸汽涂层耐蚀性能的影响

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表面技术 2024年第9期53卷 43-55,74页

作者：马言耀潘仕琪张芬崔蓝月李硕琦刘成宝曾荣昌山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590

目的研究原位蒸汽法制备层状双金属氢氧化物(LDH)的反应机理,以及添加Al(NO_(3))_(3)对AZ91D镁合金表面水滑石蒸汽涂层耐蚀性的影响和耐蚀机理。方法在蒸汽源中添加不同浓度的Al(NO_(3))_(3),以提供Al3+,采用原位蒸汽法在150℃下进行5 ... 详细信息

目的研究原位蒸汽法制备层状双金属氢氧化物(LDH)的反应机理,以及添加Al(NO_(3))_(3)对AZ91D镁合金表面水滑石蒸汽涂层耐蚀性的影响和耐蚀机理。方法在蒸汽源中添加不同浓度的Al(NO_(3))_(3),以提供Al3+,采用原位蒸汽法在150℃下进行5 h水热反应,在AZ91D镁合金表面制备水滑石蒸汽涂层。使用XRD、FT-IR、SEM、EDS等测试手段对水滑石蒸汽涂层进行表征,通过动电位极化、电化学阻抗和盐雾试验,研究水滑石蒸汽涂层的生长机理及腐蚀机理。结果基于不同浓度梯度的Al(NO_(3))_(3),在AZ91D镁合金表面成功制备了水滑石蒸汽涂层,涂层的主要组成物相为Mg(OH)_(2)、Mg-Al-NO_(3)LDH、Mg-Al-CO_(2)LDH。Al(NO_(3))_(3)/LDH相较于未添加Al(NO_(3))_(3)得到的LDH,其生长均匀、结构致密,耐腐蚀性能由大到小的顺序为LDH-100、LDH-200、LDH-50、LDH-20、LDH、AZ91D镁合金。水滑石蒸汽涂层的腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)、MgCO_(3)。结论在添加100 mmol/L的Al(NO_(3))_(3)作为蒸汽源时,充足的Al^(3+)保证了合成结构致密水滑石的需要,副产物最少,且耐蚀性最好。最后,讨论了水滑石蒸汽涂层的生长机理和腐蚀机理。

关键词：镁合金水滑石原位蒸汽法耐蚀性能成膜机理

低温热致相分离法制备PVDF-CTFE多孔膜的研究

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膜科学与技术 2024年第2期44卷 55-63页

作者：林帅吕晓龙张绍哲谷杰任凯天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室材料科学与工程学院生物化工研究所天津300387 膜材料与膜应用国家重点实验室天津膜天膜科技股份有限公司天津300457

利用低温热致相分离法制备了PVDF-CTFE多孔膜,重点考察了甘油含量和凝固浴温度对成膜机理和性能的影响.结果表明,甘油有促进热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)的双重作用.甘油含量的提高,一方面作为非溶剂使铸膜液浊点温度与凝固... 详细信息

利用低温热致相分离法制备了PVDF-CTFE多孔膜,重点考察了甘油含量和凝固浴温度对成膜机理和性能的影响.结果表明,甘油有促进热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)的双重作用.甘油含量的提高,一方面作为非溶剂使铸膜液浊点温度与凝固浴温度的温差变大,加强了TIPS效应,使膜结构呈TIPS效应为主的双连续结构,避免了NIPS效应所致典型的指状孔结构;另一方面作为NIPS的致孔剂,会加强NIPS效应,促使发生双扩散,生成更多孔结构,二者竞争共同作用.最终甘油含量的提高使TIPS效应占主导,NIPS所致的皮层结构变薄,膜断面结构从致密堆积状向多孔蜂窝状结构转变,提高了膜的通透性.当甘油添加量为7.5%(质量分数)时,PVDF-CTFE中空纤维多孔膜综合性能最佳,拉伸断裂强度达2.6 MPa,纯水通量达860 L/(m^(2)·h·MPa).凝固浴温度的提高,减少了铸膜液浊点温度与凝固浴的温差,减弱了TIPS效应,加强了NIPS效应的传质过程,使膜结构从蜂窝状结构向指状孔结构转变,皮层厚度增加,导致膜孔隙率和纯水通量提高,力学性能下降.当凝固浴温度为80℃时,PVDF-CTFE平板多孔膜的纯水通量为1510 L/(m^(2)·h·MPa),拉伸断裂强度为2.1 MPa.

关键词：聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯低温热致相分离成膜机理多孔膜凝固浴温度

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硅烷锆盐复合技术的应用与槽液变黄的改善

涂料工业 2022年第4期52卷 64-69页

作者：孙颖曹祖军夏常勇邓袁元中车时代电动汽车股份有限公司湖南株洲412007

介绍了硅烷锆盐复合技术的成膜机理、前处理工艺流程及车身电泳漆膜出现条纹问题的解决措施。针对涂装新线的硅烷槽液在生产过程中逐渐变黄的问题,通过调整槽液pH、添加絮凝降渣剂、更换板框机滤布和连续过滤等手段,成功将硅烷槽液彻底... 详细信息

介绍了硅烷锆盐复合技术的成膜机理、前处理工艺流程及车身电泳漆膜出现条纹问题的解决措施。针对涂装新线的硅烷槽液在生产过程中逐渐变黄的问题,通过调整槽液pH、添加絮凝降渣剂、更换板框机滤布和连续过滤等手段,成功将硅烷槽液彻底过滤清澈。通过总结硅烷工艺在前处理应用过程中的管理要点,为后续改善生产工艺的现场管理提供参考。

关键词：硅烷锆盐复合技术成膜机理槽液变黄絮凝降渣剂板框过滤生产管理

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壳聚糖基复合膜的成膜机理和特性研究进展

食品工业科技 2022年第7期43卷 430-438页

作者：李莹杨欣悦王雪羽赵梦娜冯佳夏秀芳东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030

壳聚糖通过分子内和分子间氢键连接形成具有粘性的成膜溶液,流延干燥后可形成高透明度的可食膜。又因壳聚糖膜具有一定的机械性能、阻气性和抑菌性,已广泛应用于食品贴体包装,来提高食品质量。纯壳聚糖膜的力学性能、阻水性等不能满足... 详细信息

壳聚糖通过分子内和分子间氢键连接形成具有粘性的成膜溶液,流延干燥后可形成高透明度的可食膜。又因壳聚糖膜具有一定的机械性能、阻气性和抑菌性,已广泛应用于食品贴体包装,来提高食品质量。纯壳聚糖膜的力学性能、阻水性等不能满足理想包装的高保护性、高防潮性的要求,限制了其在食品包装方面的应用。在实际生产中,壳聚糖常与其他成膜材料、抗菌物质复合,改善其机械性能、阻隔性及抑菌性能,延长食品货架期。本文概述了壳聚糖的制备、纯壳聚糖膜的成膜机理和特性;重点综述了壳聚糖分子上的氨基、羟基等与多糖类(如淀粉、果胶)、蛋白质类(如明胶)、脂质(如甘油、植物精油)等聚合物分子上的羰基、羟基、乙酰基等通过氢键、静电相互作用,形成抗拉强度高、阻气性好、抑菌能力强的复合膜,为壳聚糖复合膜的开发和应用、提高食品安全性提供技术支持。

关键词：壳聚糖可食膜复合膜特性成膜机理

制备时的pH对AZ31镁合金表面铁离子掺杂磷酸氢钙转化膜性能的影响

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电镀与涂饰 2023年第2期42卷 1-6页

作者：龙启霏贾素秋长春工业大学吉林长春130000

为改善镁合金的耐蚀性,提高医用镁合金的使用寿命,采用液相沉积法,以硝酸钙、硝酸铁及磷酸二氢钠组成的转化液在AZ31镁合金表面制备了一层转化膜,研究了pH对成膜效果和膜层性能的影响。使用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪探究了膜层的... 详细信息

为改善镁合金的耐蚀性,提高医用镁合金的使用寿命,采用液相沉积法,以硝酸钙、硝酸铁及磷酸二氢钠组成的转化液在AZ31镁合金表面制备了一层转化膜,研究了pH对成膜效果和膜层性能的影响。使用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪探究了膜层的成分和形貌,采用电化学方法考察了试样在Hank’s溶液中的腐蚀行为。结果表明,转化液的pH为6时制备出的铁掺杂磷酸氢钙膜层能有效保护基体。最后探讨了成膜的过程。

关键词：镁合金磷酸氢钙转化膜铁离子掺杂耐蚀性成膜机理

Fe(Ⅲ)掺杂氧化钨薄膜电致变色性能的研究

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电镀与精饰 2023年第5期45卷 1-10页

作者：安佳钰孔德茹刘靖孙冬兰天津科技大学理学院天津300457 天津科技大学化工与材料学院天津300457

采用溶胶-凝胶法先制备了Fe(Ⅲ)掺杂的氧化钨(Fe(Ⅲ)-WO_(3))溶胶,随后通过浸渍提拉法将其沉积在FTO玻璃衬底上,再经过150℃热处理,得到了具有电致变色性能的Fe(Ⅲ)-WO_(3)薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、热重分析... 详细信息

采用溶胶-凝胶法先制备了Fe(Ⅲ)掺杂的氧化钨(Fe(Ⅲ)-WO_(3))溶胶,随后通过浸渍提拉法将其沉积在FTO玻璃衬底上,再经过150℃热处理,得到了具有电致变色性能的Fe(Ⅲ)-WO_(3)薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、热重分析(TG)、物相分析(XRD)、循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和紫外可见分光光度法(UV-Vis)等测试,对所得电致变色薄膜进行表征,探究了Fe(Ⅲ)掺杂浓度对氧化钨薄膜电致变色性能的影响。结果表明,制得的掺杂Fe(Ⅲ)的氧化钨电致变色薄膜具有优良的循环稳定性,其电致变色效率提高,最高电致变色范围可达70%,最高电致变色效率可达48.50 cm^(2)·C^(-1)。掺杂20 mmol/L的Fe(Ⅲ)-WO_(3)循环1000次后依然可以保持60%的电致变色范围。

关键词：氧化钨六水合三氯化铁成膜机理电致变色循环寿命

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有机为主复合钝化的综合对比研究与展望

材料保护 2022年第5期55卷 134-141,155页

作者：张曌范云鹰昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650032

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅烷、单宁酸和植酸为主要成膜物质的3种有机为主的复合钝化体系的优缺点。结果得出耐蚀性最优的体系为硅烷体系,且硅烷体系稳定性最好。单宁酸... 详细信息

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅烷、单宁酸和植酸为主要成膜物质的3种有机为主的复合钝化体系的优缺点。结果得出耐蚀性最优的体系为硅烷体系,且硅烷体系稳定性最好。单宁酸、植酸体系都能通过不同复配方法得到较丰富的颜色,但表面状态差。单宁酸和植酸体系耐蚀机理类似,钝化液环境导致单宁酸或植酸与Zn^(2+)反应生成配合物并形成螯环附着于基体表面,而硅烷可以分别与有机缓蚀剂、无机复配离子反应,形成Si-O-M共价键。列举了各体系的最佳配伍原则。通过综合对比得到硅烷体系作为主要成膜物质应用前景较好,其膜层耐蚀性优良、膜层结构最稳定、表面状态的缺陷最少,可与多种类型的缓蚀剂有协同缓蚀作用,得到的膜层具有良好的耐蚀性和自修复性。

关键词：镀锌层无铬复合钝化有机物钝化膜性质成膜机理

PEG/WCl6添加比例对WO3薄膜形貌及气敏特性的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2019年第8期40卷 1166-1171页

作者：周鹏飞赵思凯王玮沈岩柏东北大学资源与土木工程学院

以氯化钨(WCl6)、无水乙醇(C2H5OH)和二甲基甲酰胺(C3H7NO)为前驱体,以聚乙二醇(PEG-1000)为造孔剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备WO3多孔薄膜,考察了PEG与WCl6添加比例对薄膜形貌结构和气敏特性的影响.结果表明,在PEG与WCl 6添加比例为0.... 详细信息

以氯化钨(WCl6)、无水乙醇(C2H5OH)和二甲基甲酰胺(C3H7NO)为前驱体,以聚乙二醇(PEG-1000)为造孔剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备WO3多孔薄膜,考察了PEG与WCl6添加比例对薄膜形貌结构和气敏特性的影响.结果表明,在PEG与WCl 6添加比例为0.5时可获得形貌均一、孔隙率高、比表面积大的WO3多孔薄膜.所获WO3薄膜具有单一的单斜晶系结构,主要由直径为20~60 nm的纳米颗粒所构成.气敏特性研究结果表明,WO3多孔薄膜呈现n型半导体特性,在最佳工作温度100 ℃时表现出对NO2良好的气敏性能;WO3薄膜的成膜机理表明,造孔剂PEG-1000引导无机材料形成高孔隙率和高比表面积的三维多孔薄膜结构,该多孔结构有望作为NO2气体的潜在气敏材料.

关键词：非水解溶胶-凝胶法 PEG WO3薄膜气敏特性成膜机理

AZ31B镁合金表面环保型钼/锰复合化学转化膜的制备及性能研究

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AZ31B镁合金表面环保型钼/锰复合化学转化膜的制备及性能研究

作者：罗有斌东莞理工学院

学位级别：硕士

镁合金具有密度小、比强度高、质量轻等优异金属特性,在航天航空、船舶、汽车、3C电子产品等领域有着广泛的应用。但镁合金的化学活性强,在使用环境中容易发生腐蚀,严重限制了镁及其合金在工业领域中的应用。化学转化法是镁合金表面防... 详细信息

镁合金具有密度小、比强度高、质量轻等优异金属特性,在航天航空、船舶、汽车、3C电子产品等领域有着广泛的应用。但镁合金的化学活性强,在使用环境中容易发生腐蚀,严重限制了镁及其合金在工业领域中的应用。化学转化法是镁合金表面防腐处理最常用的方法之一,传统的铬酸盐转化膜能有效提高镁合金表面的耐蚀性能,但转化液和膜层中含有致癌物六价铬而被禁止使用。因此,开发环保型转化技术成为镁合金表面化学转化处理研究的热点。本文采用绿色环保的钼酸铵作为成膜的主盐,在AZ31B镁合金表面制备了无铬的钼/锰复合转化膜(Mo-Mn-P-TA转化膜)。通过正交实验、单因素实验、耐点滴实验、电化学测试实验优化Mo-Mn-P-TA转化膜的工艺配方,确认Mo-Mn-P-TA转化液体系为10～30 g/L钼酸铵,1～5 g/L磷酸二氢钠,1～2 g/L高锰酸钾,1～3 g/L酒石酸,转化温度为25～30°C,转化时间为0～20分钟,p H为3～4。在Mo-Mn-P-TA转化工艺的基础上,将磷酸二氢钠换成偏钒酸钠,成功制备了弱酸性的复合转化膜(Mo-Mn-V-TA转化膜)。Mo-Mn-V-TA转化液体系为:20～30 g/L钼酸铵,1～2 g/L偏钒酸钠,1～2 g/L高锰酸钾,1～3 g/L酒石酸,转化温度为25～30°C,p H为5.5～6.5,转化时间为0～25分钟。Mo-Mn-P-TA转化体系的耐腐蚀实验结果分析表明:最佳Mo-Mn-P-TA转化膜样品的耐点滴时间比基体的增长了65秒;最佳Mo-Mn-P-TA转化膜样品的腐蚀电流密度比基体的降低了2个数量级,膜层电阻R约为基体的4倍。通过FT-IR和XPS分析发现,Mo-Mn-P-TA转化膜的主要成分有Mo O、Mo O、Mn O、金属磷酸盐、Mg(OH)、Mg O以及金属络合物。Mo-Mn-V-TA转化体系的实验结果表明:最佳Mo-Mn-V-TA转化膜样品比基体的耐点滴时间增长67秒;最佳Mo-Mn-V-TA转化膜样品的腐蚀电流密度比基体的降低了2个数量级,膜层电阻R约为基体的4倍。通过对Mo-Mn-V-TA转化膜的成分分析可知,转化膜层主要由Mg(OH)、Mg O、Mn O、Mo O、Mo O、VO、VO以及金属络合物(Mo、Mn、V、Mg等)组成;酒石酸的加入,使得金属离子与酒石酸的羧酸基团发生反应形成金属络合物吸附在转化膜中。

关键词：镁合金化学转化处理钼/锰复合膜耐腐蚀成膜机理