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作者用热分解法制备钛基IrO2+Ta2O5涂层阳极,涂层制备态在373 K马弗炉中长时间时效处理,然后在0.5mol/L H2SO4介质中、4A·cm-2电流密度下进行强化寿命试验.用自带能谱仪(EDS)的场发射高分辩电子扫描显微镜(SE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行电解前后的表面形貌和成分分析.研究结果显示涂层制备态在373K马弗炉中长时间时效处理时,金红石IrO2织构优先生长且晶面间距随时效时间延长而增加;电解过程中涂层的失效过程为:气体氧对涂层界面的冲刷造成涂层逐层腐蚀消耗,接着涂层产生裂纹和扩展,导致涂层剥落;化学成分方面,涂层氧化铱优先消耗和氧化钛逐步积累.

关键词: 复合材料 , 钛阳极 , 氧化铱 , 氧化钽 , 失效机理

蠕墨铸铁铣削加工的试验研究

冯义超 , 杜勇 , 王社权 , 黄威武 , 罗胜

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2015.04.007

本文研究蠕墨铸铁铣削加工的工艺技术,分析了切削参数对切屑形貌特征的影响规律,建立了基于切削参数的铣削力、粗糙度的线性回归经验公式,对比分析了铣削加工蠕墨铸铁(RU380)、灰口铸铁(HT300)、球墨铸铁(QT500)刀具的失效形式和失效机理,并给出了铣削加工蠕墨铸铁的推荐切削条件.结果表明:蠕墨铸铁铣削加工的切屑为较规则的螺旋管状,切屑颜色接近被加工材料初始色,且几乎不随切削参数变化而改变;高的切削速度和小的进给量能有效改善切屑背面褶皱和层积现象;切削深度对铣削力的影响最为显著,进给量的变化对粗糙度的影响相对明显,采用常规切削参数均能获得良好的粗糙度;蠕墨铸铁铣削刀具的失效机理为粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损,并在其相互影响下导致刀具磨损失效,基本未出现崩缺等异常现象;水冷条件下铣削蠕墨铸铁,刀具寿命较低,且失效形式为崩缺失效,不利于安全生产及发挥刀具性能.

关键词: 蠕墨铸铁 , 切屑形貌特征 , 失效机理 , 线性回归经验公式

含氟丙烯酸聚氨酯涂层的环境失效行为研究

李赛 , 杨飞 , 李卫平 , 刘慧丛 , 朱立群 , 王贤明 , 宁亮

表面技术

目的研究含氟丙烯酸聚氨酯涂层作为船壳清漆，在光老化过程中疏水性能和防护性能的失效行为。方法通过接触角、傅里叶变换衰减全反射红外光谱( ATR-FTIR)、原子力显微镜( AFM)形貌，结合交流阻抗( EIS)，研究涂层在室内外大气暴露环境、氙灯加速老化试验环境中的老化过程。结果光老化可以使涂层接触角显著降低，疏水性能下降。 ATR-FTIR和AFM分析表明，光老化使涂层表面氟含量显著降低，氧含量升高，表面粗糙度增大。与中性盐雾试验相比，氙灯加速老化试验中涂层电阻衰减速度更快。结论光老化过程中，涂层表面分子链断裂使涂层表面氟含量降低，疏水性下降，同时涂层电阻随老化时间延长而降低。

关键词: 氟改性 , 疏水 , 丙烯酸聚氨酯 , 涂层 , 老化 , 失效机理

蓝宝石强化研究进展

张明福 , 张海亮 , 郭怀新 , 韩杰才 , 杨海 , 霍承松 , 黎建明

材料导报

蓝宝石窗罩在气动热效应作用下易产生破裂,使其结构/功能失效.提高蓝宝石高温强度可有效抑制其高温断裂行为.结合国内外研究成果,从蓝宝石高温失效机理、蓝宝石高温强度表征新方法和蓝宝石强化方法等方面,综合评述了蓝宝石强化研究领域的最新成果,其中重点介绍了蓝宝石强化的研究进展,最后指出了我国蓝宝石强化研究的努力方向.

关键词: 蓝宝石 , 失效机理 , 强化 , 进展

玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸性能研究

王亚杰 , 王波 , 张龙 , 马宏毅

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.010

通过对两组具有不同铺层次序的玻璃纤维-铝合金正交层板进行拉伸实验,对比研究了铺层次序对材料拉伸力学行为的影响.载荷跌落前两组试件的拉伸力学性能和应力-应变曲线基本一致,说明玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸力学性能与纤维的铺层次序无关.提出了修正后的金属体积分数理论,准确预测了材料的弹性模量、屈服应力及拉伸强度.依据声发射数据和试件损伤失效形貌照片,分析了两组试件的拉伸损伤失效进程.结果表明,铺层次序的不同使得两组材料的损伤进程和破坏模式具有很大差异.最后,利用有限元方法对试件的拉伸力学行为进行了模拟分析,模拟结果与实验值吻合较好.

关键词: 玻璃纤维-铝合金正交层板 , 拉伸实验 , 损伤演化 , 失效机理 , 有限元模拟

海水温度对金属氧化物阳极强化电解失效行为影响

张胜健 , 杜爱玲 , 许立坤 , 辛永磊

稀有金属材料与工程

采用热分解法在钛基体上制备钌铱锡金属氧化物阳极,通过SEM、EDX、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试方法,探求不同海水温度对于钌铱锡金属氧化物阳极强化电解失效行为的影响规律.结果表明:在5～20℃海水温度条件下,阳极寿命短,失效阳极的中心区域存在少量残余涂层,呈现龟裂状形貌,而边缘地带Ti基体基本暴露,涂层发生局部电化学溶解或剥落;当海水电解温度为40℃时,阳极寿命较长,阳极涂层发生均匀电化学溶解.另外,随着海水温度的升高,阳极电化学活性表面积增大,稳定性逐渐提高.5～20℃条件下阳极失效主要是由于.Ru组元的选择性溶解和涂层局部剥落导致,而40℃条件下涂层也发生电化学溶解,但TiO2钝化膜的形成是引起阳极失效的主要原因.

关键词: 海水温度 , 加速寿命 , 金属氧化物阳极 , 失效机理