朱振宇
,
王毅
,
钟庆东
,
吴红艳
,
杜海龙
,
盛敏奇
,
周琼宇
腐蚀与防护
采用电化学方法以及Mott-schottky理论,研究了两种不同晶粒大小的铜在不同Cl-浓度溶液中的钝化膜形成过程和机理,计算了不同Cl-浓度溶液中铜在0.2V、0.4V两种电位下阳极氧化后钝化膜中的载流子密度。结果表明：铜在不同条件下表面氧化膜的Mott-schottky曲线线性斜率为负,呈现P型半导体的性质,膜中的多数载流子为空穴。随着铜晶粒度的增大和阳极钝化电位的升高,铜表面钝化膜中的受主密度NA降低;随着介质溶液中的Cl-浓度的升高,钝化膜中的受主密度NA不断增大。
关键词:
Cu
,
晶粒度
,
Cl-
,
钝化膜
,
Mott-Schottky分析
钮晓博
,
王毅
,
钟庆东
,
王超
,
盛敏奇
,
周琼宇
腐蚀科学与防护技术
用电位-电容测试和Mott-Schottky分析技术研究碳钢/环氧涂层在 5%H2SO4溶液中腐蚀失效过程的极化及半导体行为. 结果表明: 碳钢/环氧涂层在5%H2SO4溶液中浸泡10 min时形成了一个金属-绝缘体-半导体(MIS)结构, 随着浸泡时间的延长, 涂层逐渐表现出半导体的性质. 碳钢/环氧涂层在浸泡1 d时, 涂层表现为n型半导体, Nyquist图在整个频率域内其交流阻抗出现两个半圆弧, 说明此时的金属/涂层电极存在两个时间常数. 碳钢/环氧涂层在浸泡3 h到5 d时, 在电场作用下发生偶极极化, 偶极电场阻碍了涂层中载流子的迁移, 起到减缓腐蚀的作用. 偶极弛豫效应使碳钢/环氧涂层电极的电容随电位绝对值的增大而减小, 并且造成了其频率的依赖性. 碳钢/环氧涂层在浸泡7 d以上时, 碳钢与涂层形成金属-半导体接触, 随着浸泡时间延长, 载流子密度逐渐增加.
关键词:
Mott-Schottky分析
,
semiconductor
,
epoxy coating/carbon steel
,
dipole polarization
钟庆阳
,
李振华
,
周琼宇
,
李珂
,
钟庆东
腐蚀与防护
提出了一种正交试验设计与人工神经网络相结合的镀铬工艺参数优化方法.样本极差结果表明,对镀铬层的厚度及阴极电流效率影响因素依次为电流密度、电镀时间、电镀温度;且最佳电镀温度为45℃.通过神经网络建立电镀工艺参数与性能之间的模型,预测得出的镀铬层的厚度和阴极电流效率与实际试验的结果接近,训练精度较高,预测值与试验值的相对误差小于1.20％.通过建立镀铬层多指标综合评价模型,对镀铬层的厚度及阴极电流效率两个指标进行综合评价,通过对两个指标权重值的调整,确定镀铬层的综合性能值,得出最优的工艺参数.
关键词:
镀铬
,
正交试验
,
人工神经网络
,
权重值
,
工艺优化
李珂
,
张平
,
刘慧娟
,
周琼宇
,
钟庆东
腐蚀与防护
采用循环极化测试和电化学阻抗谱测试,考察分析了不同晶粒度在不同溶液中对铜点蚀行为的影响.利用光学显微镜、扫描电镜和电化学工作站对不同晶粒度的铜试样在三种溶液中的腐蚀形貌和电化学性能进行表征和测量.结果表明,在含SO42-/HCO3-的溶液体系中铜发生活性溶解型点蚀,且点蚀敏感性随晶粒度减小而增加;在含OH-的碱性环境中,晶粒度减小将促进铜快速形成具有保护性的钝化膜层;SO42将导致铜在OH-碱性环境中发生钝化膜破裂型点蚀,其点蚀敏感性随晶粒度减小而降低.
关键词:
晶粒度
,
铜
,
点蚀
,
电化学阻抗谱
裴国平
,
周琼宇
,
钟庆东
,
顾帅帅
,
纪丹
腐蚀与防护
利用机械混合的方法制备了纳米Fe3O4-K2O· 3Al2O3·6SiO2·2H2O环氧复合涂层,并采用HV显微硬度试验,划格测试,电化学阻抗谱,极化曲线等方法研究了这种新型涂层的显微硬度、附着力和耐腐蚀性能.结果表明,这种具有黄铜色泽的新型复合环氧材料的显微硬度和附着力与环氧涂层相比略有增加,并在人工酸雨介质中具有良好的防腐蚀性能.因此,这种新型复合涂层材料是一种理想的黄铜保护材料.
关键词:
防腐蚀
,
人工酸雨
,
环氧复合涂层
,
电化学阻抗谱
,
Fe3O4纳米颗粒
刘慧娟
,
张平
,
周琼宇
,
李珂
,
钟庆东
腐蚀与防护
在酸性硫酸盐镀液中,采用循环伏安曲线和计时安培曲线等电化学方法结合Scharifker-Hills模型对Ni W合金镀层的沉积过程进行了动力学研究.结果表明,Ni-W合金循环伏安曲线存在电流环,在玻碳电极上发生成核过程;电解液中WO42-浓度增加会促进镀层晶体形核过程.Scharifker-Hills模型分析结果表明,纯镍在玻碳电极上表现为三维生长的瞬时成核机理.在电解液中加入WO42-进行Ni-W合金共沉积时,在较小的过电位下表现为连续形核机制,在较大的过电位下与连续形核曲线略有偏离,表现为连续形核和瞬时形核共存的形核机制.
关键词:
Ni-W合金
,
电沉积
,
循环伏安曲线
,
计时安培法
,
Scharifker-Hills模型
盛敏奇
,
王毅
,
钟庆东
,
林海
,
周琼宇
,
卫银银
材料研究学报
在低温磷化条件下,在磷化液中加入Ca~(2+)并以臭氧作为促进剂,在A3碳钢表面制备了磷化膜.通过SEM、XRD、EDS、FT-IR以及腐蚀电化学测试等手段对磷化膜进行表征,研究了Ca~(2+)和臭氧对磷化膜的结构和性能的影响.结果表明,在磷化液中添加Ca~(2+)所得磷化膜的质量随着Ca~(2+)浓度的提高而减小,添加Ca~(2+)可细化磷化膜的晶粒、提高磷化膜的致密度和耐蚀性能;溶解在磷化液中的臭氧具有细化磷化膜晶粒和促进晶粒生长的作用,能大幅提高磷化膜晶粒的形核率和磷化膜的主体形成速度.当磷化液的pH=2.70、Ca~(2+)浓度为1.8 g/L,臭氧含量为2.50 mg/L时,磷化膜的质量为5.46 g/m~2,其耐硫酸铜点滴腐蚀时间超过122 S,在5%NaCl溶液中的腐蚀电流为0.50μA/cm~2.
关键词:
材料表面与界面
,
磷化
,
A3碳钢
,
臭氧
,
钙离子
,
腐蚀
,
表面处理
王毅
,
盛敏奇
,
钟庆东
,
周琼宇
,
吴红艳
,
李振华
材料研究学报
使用加入纳米SiO2的低温磷化液在低碳钢表面制备了磷化膜,并对其形貌、成分、厚度、粗糙度以及耐蚀性进行表征,研究了纳米SiO2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SiO2不是磷化膜的主要成分,但是在磷化液中添加纳米SiO2使磷化膜增厚、细化磷化膜晶粒、提高磷化膜致密度,并提高了磷化膜的耐腐蚀性能。当纳米SiO2的加入量为2g/L时,磷化膜在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性最好,府蚀电流密度为0.231μA/cm^2。
关键词:
材料失效与保护
,
磷化
,
低碳钢
,
纳米SiO2
,
耐腐蚀性
钮晓博
,
王毅
,
钟庆东
,
王超
,
盛敏奇
,
周琼宇
腐蚀科学与防护技术
用电位-电容测试和Mott-Schottky分析技术研究碳钢/环氧涂层在5% H2SO4溶液中腐蚀失效过程的极化及半导体行为.结果表明:碳钢/环氧涂层在5% H2SO4溶液中浸泡10 min时形成了一个金属-绝缘体一半导体(MIS)结构,随着浸泡时间的延长,涂层逐渐表现出半导体的性质.碳钢/环氧涂层在浸泡1 d时,涂层表现为n型半导体,Nyquist图在整个频率域内其交流阻抗出现两个半圆弧,说明此时的金属/涂层电极存在两个时间常数.碳钢/环氧涂层在浸泡3 h到5 d时,在电场作用下发生偶极极化,偶极电场阻碍了涂层中载流子的迁移,起到减缓腐蚀的作用.偶极弛豫效应使碳钢/环氧涂层电极的电容随电位绝对值的增大而减小,并且造成了其频率的依赖性.碳钢/环氧涂层在浸泡7 d以上时,碳钢与涂层形成金属-半导体接触,随着浸泡时间延长,载流子密度逐渐增加.
关键词:
Mott-Schottky分析
,
半导体
,
碳钢/环氧涂层
,
偶极极化
孟新静
,
周琼宇
,
钟庆东
表面技术
目的：研究黄铜在不同阳极钝化电位下形成的钝化膜的半导体性能。方法通过动电位极化曲线获取黄铜在硼酸盐缓冲溶液中的维钝电位区间，并选取3个钝化电位值对黄铜进行钝化处理，采用电化学阻抗谱和 Mott-Schottky 半导体理论研究阳极钝化电位对钝化膜半导体性能的影响，并进一步利用PDM 模型进行点缺陷扩散系数的计算。结果黄铜在硼酸盐缓冲溶液中有明显的钝化区间，不同钝化电位对应的 Mott-Schottky 直线斜率均为负值，且点缺陷扩散系数均为10-14数量级。随着阳极钝化电位的正移，钝化膜的阻抗值不断增加，受主密度降低，平带电位变小，空间电荷层厚度增加。结论黄铜在不同钝化电位下形成的钝化膜均表现出 p 型半导体的特性，膜中载流子以空穴为主，随着阳极钝化电位的正移，钝化膜的导电性能变差，耐蚀性能增强，对基体的保护作用更好。
关键词:
黄铜
,
钝化电位
,
钝化膜
,
半导体
,
Mott-Schottky分析
