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改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成与阻垢性能?

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.010

以顺酐环化、聚合产物聚环氧琥珀酸(PE-SA)和硫脲(CSN)为原料合成了一种聚环氧琥珀酸衍生物(CSN-PESA),利用红外光谱和核磁共振谱对聚环氧琥珀酸衍生物的结构进行了表征,测定了聚环氧琥珀酸和硫脲不同比例时产物的分子量；探讨了聚环氧琥珀酸衍生物的阻垢性能、分散氧化铁的性能和生物降解性能；利用红外光谱和扫描电镜对垢的晶型(形)进行了研究。结果表明,当PESA与CSN 的质量比为8∶4时,产物的分子量达到了581左右,其阻垢和分散效果最好；在钙离子浓度为400 mg/L、碳酸氢根离子浓度为800 mg/L 的介质中,当聚环氧琥珀酸衍生物用量为8 mg/L 时,阻垢率达到95％以上；当n(Ca2＋)＝150 mg/L,n(Fe2＋)＝10 mg/L,加药量为20 mg/L时,其上清液最小透光率为75％。结果表明,改性聚环氧琥珀酸衍生物对碳酸钙垢有晶格扭曲的作用,可把稳定的方解石转化为球霰石,表现出良好的阻垢分散性能和可生物降解性能。

关键词: 改性聚环氧琥珀酸 , 分子合成 , 分子量 , 粘度 , 降解 , 阻垢机理

钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理

柳鑫华 , 韩婕 , 孙彩云 , 芮玉兰 , 王庆辉

腐蚀与防护

采用电化学阻抗与能谱图研究了钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理。阻抗谱表明，该缓蚀剂通过增大金属表面的电荷转移电阻而降低电化学腐蚀速率；X射线光电子能谱（XPS）显示钼酸盐复合缓蚀剂在海水中的碳钢表面主要形成了Fe。O4、FezO3，以及三价铁与钼酸根和缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物。能量谱（EDS）测试结果表明，添加了钼酸盐复合缓蚀剂的碳钢表面膜中钙元素含量很低（0．08％），表明缓蚀剂中具有阻垢性能的有机瞵酸盐（HEDP）和葡萄糖酸盐对海水中的Ca2＋抖起络合分散作用，阻止了钙盐在金属表面的沉积，这也表明该缓蚀剂具有缓蚀性能的同时又具有良好的阻垢性能。

关键词: 钼酸盐 , 电化学阻抗谱 , XPS , EDS , 海水

用表面分析的方法研究复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀阻垢机理

柳鑫华 , 孙彩云 , 王庆辉 , 韩婕

表面技术

通过EDS,XPS和SEM分析方法,探讨了海水中,复合缓蚀剂钼酸盐+有机膦酸盐+聚环氧琥珀酸+锌离子在碳钢表面的缓蚀阻垢协同作用机理.EDS分析表明,碳钢试片在空白海水中与在添加了缓蚀剂的海水中相比,表面Fe元素含量由62.68％增加到96.80％,而钙元素含量由34.56％降低到0.10％,说明缓蚀剂减缓了垢下引起的缝隙腐蚀.XPS分析表明,添加复合缓蚀剂使得金属表面铁氧化物膜的覆盖率更高,更为致密,而且试片表面没有发现钙,与EDS的测试结果一致.SEM分析表明,添加复合缓蚀剂浸泡后,试片没有腐蚀痕迹和新试片存在的机械划痕,碳酸钙由浸泡前的稳定方解石变为不稳定的分散状结晶体球霰石.

关键词: 表面分析 , 缓蚀阻垢机理 , 协同作用 , 天然海水

化学气相沉积法制备TiB2涂层工艺的研究

孙彩云 , 何庆兵 , 李立 , 张隆平 , 易同斌 , 吴护林

表面技术

以TiCl4-BCl3-H2为反应体系,采用化学气相沉积技术,在低碳钢和石墨表面成功沉积了TiB2涂层,并研究了沉积温度、气体流量和基体类型对涂层显微结构和显微硬度的影响.结果表明:沉积温度较高时,低碳钢表面的TiB2涂层晶粒取向随机,结晶度较好,沉积温度较低时则呈柱状晶,晶粒取向随机时的显微硬度高于呈柱状晶时的显微硬度；基体类型对涂层沉积速率的影响显著,在980℃,BCl3流量100 mL/min的条件下沉积1h,低碳钢表面的涂层厚度为20μm,而石墨表面的涂层厚度为44～ 70 μm.

关键词: TiB2涂层 , 显微结构 , 沉积速率

二氧化钛纳米管的合成及其表征

梁建 , 马淑芳 , 韩培德 , 孙彩云 , 许并社

稀有金属材料与工程

采用水热合成法,以TiO2粉体和NaOH为原料,成功地制备出了TiO2纳米管.用XRD,SEM,HRTEM,紫外吸收光谱分析仪和光谱辐射分析仪等手段对纳米管进行微观形貌、光学性能的表征,并探讨了其生长机理.结果表明,所得产物为锐钛矿和金红石混晶型TiO2纳米管,管壁为多层,管的外径分布在10 nm～50 nm,长度可达几微米甚至十几微米,呈开口状;TiO2纳米管的生长机理符合3-2-1D的生长模型,其紫外吸收光谱和光致发光光谱相对于原料粉均呈现出蓝移现象,光致发光光谱显示TiO2纳米管在可见光区的发光强度明显增强.

关键词: 水热合成法 , 纳米管 , 多层管壁 , 蓝移

氨基酸类酸洗缓蚀剂缓蚀机理及其缓蚀性能的影响因素研究

柳鑫华 , 杜娇 , 王庆辉 , 孙彩云

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.06.016

采用失重法、电化学法研究了在硫酸介质中,氨基酸类复合缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能及缓蚀机理,动电位极化曲线测试证明,氨基酸复合酸洗缓蚀荆是抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂;交流阻抗测试了Nyquist图、Bode图及phase angle图,通过分析阻抗R1、双电层电容Cd1、阻抗模值| Z |和相角的大小,证明三元氨基酸类复合缓蚀剂各组分有很好的协同效应,缓蚀率很高.通过失重法确定,在酸洗时间0～16 h,酸洗温度30～50℃,硫酸浓度0.4～2.0 mol/L范围内,该三元复合缓蚀剂的缓蚀率都在90%以上.

关键词: 硫酸 , 碳钢 , 氨基酸类缓蚀剂 , 缓蚀机理 , 影响因素

沉积温度对TiB2涂层的组成与形貌的影响

陈大军 , 吴护林 , 张隆平 , 孙彩云 , 李忠盛 , 何庆兵

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.03.010

利用TiCl4-BCl3 -H2-Ar反应体系,用化学气相沉积法(CVD)在石墨基体上沉积了TiB2涂层,并对涂层的物相、沉积速率、微观结构、表面形貌进行了分析.结果表明:沉积的涂层物相由TiB2组成.随着沉积温度的提高,沉积速率加快,涂层的显微硬度先增加后降低,950℃时达到最大值.沉积温度的升高,TiB2涂层颗粒尺寸明显增大,在900℃～950℃范围内能沉积出结构致密、颗粒尺寸适合的TiB2涂层.分析了TiB2涂层的沉积机理.

关键词: TiB2 , 化学气相沉积 , 涂层形貌 , 物相组成

磁控溅射法制备TiB2涂层的研究进展

孙彩云 , 何庆兵 , 李立 , 张隆平 , 吴护林

材料导报

TiB2熔点高、硬度高、密度低、电阻率低、高温下化学稳定性好,是一种应用潜力巨大的涂层材料.磁控溅射法是一种重要的制备TiB2涂层的物理气相沉积方法,具有沉积温度低、基体可选择范围大的优点.分析和总结了偏压大小与极性、基体温度和气压等工艺参数对涂层沉积速率、显微结构(包括形貌、结晶度、织构和晶粒尺寸等)、性能(包括硬度、弹性模量、结合强度和摩擦学性能)和残余应力的影响,并概括了目前降低残余应力的途径.

关键词: TiB2涂层 , 磁控溅射法 , 性能 , 残余应力

BTA与KI对天然海水中黄铜复配缓蚀机理的XPS和EDS谱分析

柳鑫华 , 孙彩云 , 王庆辉 , 芮玉兰

材料保护

将海水用于冷却对管道和换热设备有腐蚀。在天然海水中以不同方式添加缓蚀剂苯并三氮唑（BTA）及KI，将黄铜浸泡其中，采用X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电镜（SEM）及其能谱仪（EDS）分析了黄铜腐蚀前后的结构、形貌及成分。结果表明：在同时添加BTA和KI的海水中浸泡后，黄铜表面的Cu2pXPS谱峰向高束缚能区的位置偏移，形成Cu（I），黄铜表面膜主要由Cu20，CuCl，CuI，Cu（I）-BTA和ZnO组成；空白海水中的黄铜发生了严重的脱锌腐蚀，Cu富集在金属表面，添加缓蚀剂后，黄铜的脱锌腐蚀得到抑制，且先添加BTA后添加KI的海水中的黄铜显示了更好的抗Cl-侵蚀的能力，I-起到了补膜的作用；在只添加了BTA的海水中的黄铜表面有明显的点蚀坑，在同时加入BTA，KI的海水中的黄铜表面无明显腐蚀，在先后加入BTA，KI的海水中的黄铜表面光亮，腐蚀抑制的效果更明显。

关键词: 海水腐蚀 , 复配缓蚀 , BTA , KI , 黄铜 , XPS , SEM , EDS

ZnO纳米片状晶体的生长及其表征

梁建 , 马淑芳 , 韩培德 , 孙彩云

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.03.021

采用高温碳热还原反应工艺,以氧化锌和碳粉为主要原料,在N2/H2O气氛中制备成功ZnO纳米片状晶体.所制薄片直径在100nm,厚度约50nm.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HETEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、拉曼(RAMAN)光谱等测试手段对产物进行表征.结果表明产物为ZnO,呈单一六角晶系纤锌矿结构,在相同的反应时间内,提高反应温度可使纳米片生长为六角塔状晶体,证实ZnO纳米片是六角平板状结构.

关键词: 碳热反应 , ZnO , 纳米片

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