胡文彬
- 作品数：11 被引量：43H指数：4
- 供职机构：天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺化学工程理学更多>>
- 磷酸盐无机涂料及其研究进展被引量：16
- 2019年
- 磷酸盐涂料是在磷酸盐粘结剂中添加金属及金属氧化物骨料而形成的一种水性无机涂料。由于磷酸盐涂料固化后所形成的涂层具有机械强度高、防护性能好以及与基体附着力高等优点,已广泛应用于航天、航海以及汽车等工业领域。相比于金属涂层和有机涂层,磷酸盐涂料因其独特的优势而日益受到越来越多的关注。介绍了磷酸盐无机涂料及其组成,并综述了其在腐蚀防护、耐磨减摩、耐高温隔热等领域的应用。首先,详细阐述了粘结剂、固化剂、骨料等组分在涂料中的作用,同时对各组分的研究进展进行了论述。随后,报道了国内外有关的磷酸盐涂料固化成膜理论,分析了磷酸盐在高温和常温条件下的成膜机制。然后,针对磷酸盐涂料所存在的固化温度高、脆性大、韧性差、表面易存在缺陷等不足,总结了有机溶剂、缓凝剂、硅溶胶、石墨烯等对磷酸盐涂料的改性研究。最后,展望了磷酸盐涂料的发展趋势,指出常温易固化涂料配方的开发以及发展有机-无机复合涂层将会是今后研究的重点。
- 秦真波夏大海吴忠胡文彬
- 关键词：磷酸盐无机涂料
- 钝性金属表面共价结合自组装膜制备及耐蚀性研究进展被引量：2
- 2019年
- 海洋环境中的Cl-是影响不锈钢和铝合金等钝性金属钝化膜稳定性的关键因素。共价结合分子自组装膜具有环境友好、成本低、热力学稳定性好、工艺简单的特点,是提升钝化膜稳定性的有效策略且已成为近年来的研究热点。共价结合自组装膜虽然厚度只有几纳米,但结合力好,可实现层层自组装,为不锈钢的腐蚀防护注入了新的活力。综述了常见的单分子体系组装膜和复合体系组装膜,探讨了各种组装膜的组装机理、影响组装膜质量的因素及在腐蚀防护中的潜在应用。其中单分子体系组装膜主要包括硅烷类、膦酸化合物类、羟基化合物、儿茶酚类衍生物、芳基重氮类化合物等。单分子体系组装膜,由于致密性、均一性、覆盖度等尚未达到理想要求,因此逐步向多分子体系组装膜发展,以进一步优化组装膜的综合性能。未来工作需进一步发展适用于评价组装膜机理和组装过程的原位实时表征技术,结合量子化学计算和先进的材料表征手段,从微纳米尺度和原子尺度搞清成键形式、分子取向等重要信息。开发新型可有效阻隔H2O分子和Cl-传输的功能性有机分子或聚合物,为实现金属材料的主动腐蚀防护提供科学依据。
- 潘成成宋诗哲胡文彬夏大海
- 关键词：自组装膜共价结合耐蚀性
- 食品包装用镀锡薄钢板的腐蚀机理研究进展被引量：5
- 2017年
- 镀锡薄钢板由于高强度、高阻隔性及优越的加工使用性能,在食品包装材料中占有非常重要的地位,当内容物腐蚀性较强时,其缺点之一是会发生腐蚀失效。本文综述了食品环境中镀锡薄钢板的腐蚀行为,探讨了食品包装用镀锡薄钢板和有机涂层涂覆的镀锡薄钢板的腐蚀机理。镀锡薄钢板的腐蚀过程与内容物p H值、溶解氧含量以及腐蚀性离子种类密切相关。可为镀锡薄钢板采取合适的表面处理措施以及设计新型有机涂层材料提供科学依据。
- 夏大海宋诗哲王吉会高志明胡文彬
- 关键词：金属包装
- 热处理对电沉积纳米晶铬镀层微观结构及耐蚀性的影响被引量：3
- 2019年
- 目的改善H13钢表面纳米晶Cr镀层的微观结构和耐腐蚀性能。方法利用电沉积技术在H13钢表面制备纳米晶Cr镀层,并通过调整热处理工艺调控Cr镀层的结构和性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计和中性盐雾试验(NSS)研究了不同热处理工艺下Cr镀层的表面形貌、粗糙度、相结构、硬度及耐蚀性。结果采用电沉积技术成功在H13钢表面制备出体心立方结构的纳米晶铬镀层,其晶粒和微裂纹尺寸随着热处理温度(200~600℃)和保温时间(1~2h)的增加而增大。当热处理温度达到400℃时,镀层表面检测到Cr2O3氧化层,并随着热处理温度和保温时间的增加,氧化程度逐渐增大。此外,Cr镀层硬度随着热处理温度和保温时间的增加而逐渐降低。在600℃下保温2h后,镀层硬度为(499.8±9.3)HV0.2,与镀态((749.0±13.2)HV0.2)相比,大约下降了33%。然而,经500℃和600℃热处理的镀层具有最好的耐蚀性能,盐雾试验后,镀层表面未见明显腐蚀缺陷,保护评级为10级。结论随着热处理温度和保温时间的增加,镀层晶粒变大,表面氧化程度加剧,耐蚀性能显著增强。
- 王心悦王吉会高志明夏大海胡文彬
- 关键词：电沉积耐蚀性
- 耐空蚀涂层及其研究进展被引量：5
- 2022年
- 螺旋桨、水轮机和水泵等过流部件在高速运转过程中会因空泡腐蚀而损坏,严重时会造成部件提前失效,引发安全事故。所谓空泡腐蚀,是指过流部件附近液体因局部压力下降而引起气泡的形核与长大,当气泡流向高压区时发生溃灭,所产生微射流与冲击波对部件表面造成损伤。目前,在表面制备防护性涂层是部件抵御空蚀损伤较为经济且行之有效的方法。总结了多种国内外用于空蚀防护的涂层材料,并根据抗空蚀原理将其分为两种,一是为通过自身较高的硬度来抵御空泡冲击的高硬度涂层,如大多数的金属、陶瓷材料以及基体的直接硬化改性处理。其中金属涂层及表面硬化改性处理会在抗空蚀领域广泛应用,但仍需要解决腐蚀对空蚀的加剧作用;至于金属陶瓷涂层,热喷涂工艺下的颗粒难以完全熔化,制备的涂层呈现较高的孔隙率,且由于陶瓷颗粒与金属非冶金结合,因此在空蚀的作用下容易剥落。改善金属陶瓷涂层的硬度与韧性,增强涂层与基体间的结合力,降低涂层的孔隙率是未来的研究方向。另外一种是具有良好韧塑性的高弹性涂层,通过吸收空蚀冲击波与微射流的机械冲击能量来延长空蚀孕育期,降低空蚀破坏,如形状记忆合金和聚合物有机涂层。其中有机涂层极大地降低了腐蚀的作用,是未来抗空蚀涂层的研究热点。然而,有机涂层的耐磨蚀性能较差,与金属基体的结合力也较低,在空泡机械力的频繁击打下容易脱落,成为限制该涂层应用的一大障碍。同时,结合作者近年来在空蚀表面防护领域所做的工作,文章对每种耐空蚀涂层的特点、性能、应用现状及损伤机制进行了举例说明,分析了各自的优缺点。最后,展望了耐空蚀涂层的发展趋势,指出高强韧的金属涂层依旧是现阶段实际工程中空蚀防护的主要涂层,高弹性的有机涂层是涂层的研发方向,但需解
- 李雪寒李家乐秦真波吴忠胡文彬
- 关键词：空泡腐蚀涂层表面改性层
- 304不锈钢在海洋环境混凝土模拟液中的腐蚀行为被引量：1
- 2016年
- 模拟混凝土失效不同时期的孔隙液环境,并通过循环极化曲线、电化学阻抗谱、M-S测试技术研究了304SS在模拟混凝土孔隙液中的耐蚀性。结果表明,在不同pH值以及不同Cl^-浓度模拟环境下,304SS钝化膜的耐蚀性随着pH值的降低以及Cl^-浓度的升高而降低;且在pH值为13的环境下钝化膜耐蚀性远高于pH值为9和11的,但在高pH值下孔蚀坑内流出的腐蚀产物会对钝化膜起破坏作用。通过电化学阻抗谱和M-S测试分析了不同pH值环境下钝化膜耐蚀性及其钝化膜半导体特征,表明在pH值为13的饱和NaCl环境下钝化膜电阻远高于pH值为9和11的,不同环境下304SS钝化膜在开路电位下均呈现N型半导体性质。表明海洋环境条件下,随混凝土碳化过程和Cl^-的富集造成的腐蚀环境改变会对304SS产生重要影响,304SS钝化膜稳定性降低,发生腐蚀的倾向性增加。
- 苗伟行胡文彬高志明孔宪刚赵茹唐军务
- 关键词：电化学阻抗谱
- 钼酸盐插层锌铝铈水滑石的制备与缓蚀性能研究被引量：4
- 2016年
- 利用水热法合成了钼酸盐插层锌铝铈水滑石(ZnAlCe-MoO_4 LDH),并通过单因素试验和正交试验对水热合成过程中的n(Al^(3+))/n(Ce^(3+))摩尔比、反应温度、陈化温度等工艺参数进行了优化。利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱等对ZnAlCe-MoO_4LDH的形貌和结构进行了表征,并通过电化学阻抗谱、X射线光电子能谱等技术研究了ZnAlCe-MoO_4LDH对Q235碳钢在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的缓蚀性能和缓蚀机制。结果表明,合成的ZnAlCe-MoO_4LDH呈片层状,片层厚度约为30 nm;ZnAlCe-MoO_4LDH的最佳制备工艺条件为:n(Al^(3+))/n(Ce^(3+))摩尔比6∶1,反应温度60℃,陈化温度100℃。ZnAlCe-MoO_4LDH对碳钢在3.5%NaCl溶液中的缓蚀作用,一方面体现在ZnAlCe-MoO_4LDH层板间的MoO_4^(2-)会与溶液中的Cl^-发生离子交换,降低了溶液中的Cl^-含量;另一方面释放到溶液中的MoO_4^(2-)会与Fe^(2+)和Fe^(3+)形成钼酸盐钝化膜,且层板上释放出的Zn^(2+)和Ce^(3+)会与OH^-形成氢氧化物沉积膜,从而减缓了Q235钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速率。
- 王吉会闫华杰胡文彬
- 关键词：水滑石
- 三维石墨烯/Cu复合材料在模拟海水环境中的腐蚀和空蚀行为
- 2022年
- 采用热压和热轧方法制备了三维石墨烯纳米片网络/Cu复合材料(3D-GLNN/Cu),组织表征结果表明,在块体复合材料中石墨烯网络结构保持完整,有效限制了Cu基体晶粒长大,热压态和热轧态3D-GLNN/Cu的硬度分别较纯Cu提高了8%和46%。采用电化学方法和空蚀失重分析研究了其在模拟海洋环境中的腐蚀和空蚀行为。极化曲线测试结果表明,3D-GLNN/Cu的阳极溶解电流与热压态纯Cu相比显著降低,热轧处理对复合材料的耐蚀性影响不大。腐蚀电位下的电化学阻抗谱(EIS)及电化学等效电路拟合分析结果表明,3DGLNN/Cu的电极过程动力学较为复杂,主要受电荷转移和扩散过程共同控制。欧姆电阻校正后的Bode图结果表明,高频区的相位角大于-90°而阻抗模斜率约为-0.9,Cu及2种3D-GLNN/Cu复合材料在模拟海水中均存在常相位角元件(CPE)特征,这主要是因为电极表面材料结构和成分不均一性导致的局部界面电容和电荷转移电阻存在差异。随着浸泡时间延长(从1 h到9 d),EIS高频区容抗弧均是先增加后减小,主要是因为腐蚀生成的CuCl盐膜在表面的覆盖与局部脱落有关,EIS低频区出现扩散阻抗特征,且低频区相位角为18°~23°,说明电极过程不是单一反应物的Warburg扩散阻抗特征,而是受阴阳极传质过程共同控制。空蚀失重结果表明,热轧后的3D-GLNN/Cu与热压态的材料相比,耐空蚀性能显著下降,这主要是因为石墨烯与Cu基体的弹性模量的差异,在空蚀机械冲击力作用下形变不协调,易产生凹坑。
- 潘成成张翔杨帆夏大海何春年胡文彬
- 关键词：石墨烯复合材料电化学阻抗谱
- 二氧化钛颗粒和碳纳米管对Ni-P-二氧化钛复合镀层腐蚀行为的影响
- 本文制备了化学镀Ni-P-二氧化钛和Ni-P碳纳米管(CNTs)复合镀层.研究了镀液二氧化钛和CNTs掺杂粒子含量对镀层耐蚀性、耐磨损性能、表面硬度等的影响.Ni-P-二氧化钛复合镀层耐蚀性明显要优于Ni-P镀层，而且耐...
- 王迎胡文彬高志明卢西博赵耸
- 关键词：化学镀NI碳纳米管二氧化钛
- 2219铝合金化学铣切溶液配方优化(英文)被引量：3
- 2015年
- 通过正交试验以及多指标分析法对2219铝合金的NaOH+Na2S+TEA+Al3+化学铣切溶液配方进行了最优化研究。实验结果表明,当将化铣后试样表面粗糙度作为分析时着重考虑的指标时,化铣溶液的最优配比为160~180g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,25g·L-1Al3+。当优先考虑化铣速率的影响时,溶液的最有配比为200g·L-1NaOH,14g·L-1Na2S,10~60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+。而若同时考虑表面粗糙度和化铣速率两个指标,适用于2219铝合金化学铣切的最优溶液配方则应为200g·L-1NaOH,5g·L-1Na2S,60g·L-1TEA,5g·L-1Al3+,当使用此配比溶液对2219铝合金进行化铣后得到的试样表面粗糙度与化铣速率分别为0.6055μm以及0.1638mm·min-1。
- 李秋实王吉会胡文彬
- 关键词：化学铣切2219铝合金
