Research progress of microchannel heat exchanger used in air conditioning
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2018
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
微通道换热器在空调应用中的研究现状
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2018
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
Thermodynamic, economic and environmental performance of a flute-type distributor embedded micro-channel evaporator for RACs
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2022
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
Furnace brazing parameters optimized by taguchi method and corrosion behavior of tube-fin system of automotive condensers
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2017
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
... 微通道通常指直径在0.001~1 mm之间的通道.微通道换热器主要由3个部分通过焊接加工组成:(1)多条并联的含多个平行小孔的扁管(Micro-channel flat tube),(2)扁管之间铝带折叠成型的翅片(Fin),(3)连接扁管进、出口端的集管(Collecting tube),制冷剂通过集管流入扁管中,其结构如图1 所示.微通道扁管主要材质为1xxx系或3xxx系单一铝合金(如AA1100、AA1050或AA3102),翅片和集管材质一般为3xxx系和4xxx系铝合金复合钎焊板,通常是AA3003作为芯材,表面包覆AA4343作为钎料合金[3 ,7 ,8 ] . ...
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
Research on corrosion resistance of aluminum tube materials for air conditioning heat exchangers
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2020
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
空调换热器铝管材料的抗腐蚀性研究
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2020
... 制造工艺的迅速迭代以及日益庞大的消费群体,为微通道换热器创造了充分的生产条件和市场需求,从而促使其在家用、商用空调零部件中成为重要一环.在制冷空调领域,相较于传统的管式翅片换热器,采用全铝结构的微通道换热器在力学性能、耐腐蚀、换热效率以及运行成本等各项性能指标均具有明显优势[1 ,2 ] .然而,在铝合金微通道换热器使用过程中,逐渐暴露出由于服役环境、制冷剂性质、微通道结构及铝合金材料缺陷等引发的腐蚀问题[3 ] .尽管铝合金微通道换热器的选材多为耐蚀性能较强的3003铝合金,但仍不能彻底规避因腐蚀而带来的换热器失效的事故风险[4 ] . ...
High-performance heat sinking for VLSI
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1981
... 早在20世纪80年代,Tuckerman和Pease[5 ] 在硅芯片背面刻蚀了微矩形通道,得到了微细通道换热器,这种换热器的热流密度可达790 W/cm2 ,该成果推动了对微细通道的研究.铝合金微通道换热器的发展,促进了空调行业的改革.现今,日本汽车空调制造商如电装(Denso)、三电(Sanden)和我国的三花、盾安等龙头企业都批量生产全铝微通道换热器[6 ] . ...
The applications of all-aluminum microchannel heat exchangers in air conditioning
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2014
... 早在20世纪80年代,Tuckerman和Pease[5 ] 在硅芯片背面刻蚀了微矩形通道,得到了微细通道换热器,这种换热器的热流密度可达790 W/cm2 ,该成果推动了对微细通道的研究.铝合金微通道换热器的发展,促进了空调行业的改革.现今,日本汽车空调制造商如电装(Denso)、三电(Sanden)和我国的三花、盾安等龙头企业都批量生产全铝微通道换热器[6 ] . ...
全铝微通道换热器在空调中的应用
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2014
... 早在20世纪80年代,Tuckerman和Pease[5 ] 在硅芯片背面刻蚀了微矩形通道,得到了微细通道换热器,这种换热器的热流密度可达790 W/cm2 ,该成果推动了对微细通道的研究.铝合金微通道换热器的发展,促进了空调行业的改革.现今,日本汽车空调制造商如电装(Denso)、三电(Sanden)和我国的三花、盾安等龙头企业都批量生产全铝微通道换热器[6 ] . ...
Effect of brazing parameters on fillet size and microstructure of cladded fin-microchannel tube joints
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2020
... 微通道通常指直径在0.001~1 mm之间的通道.微通道换热器主要由3个部分通过焊接加工组成:(1)多条并联的含多个平行小孔的扁管(Micro-channel flat tube),(2)扁管之间铝带折叠成型的翅片(Fin),(3)连接扁管进、出口端的集管(Collecting tube),制冷剂通过集管流入扁管中,其结构如图1 所示.微通道扁管主要材质为1xxx系或3xxx系单一铝合金(如AA1100、AA1050或AA3102),翅片和集管材质一般为3xxx系和4xxx系铝合金复合钎焊板,通常是AA3003作为芯材,表面包覆AA4343作为钎料合金[3 ,7 ,8 ] . ...
Experimental study on electrochemical corrosion and salt-spray corrosion behavior of 3003 and 3102 aluminum alloys
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2018
... 微通道通常指直径在0.001~1 mm之间的通道.微通道换热器主要由3个部分通过焊接加工组成:(1)多条并联的含多个平行小孔的扁管(Micro-channel flat tube),(2)扁管之间铝带折叠成型的翅片(Fin),(3)连接扁管进、出口端的集管(Collecting tube),制冷剂通过集管流入扁管中,其结构如图1 所示.微通道扁管主要材质为1xxx系或3xxx系单一铝合金(如AA1100、AA1050或AA3102),翅片和集管材质一般为3xxx系和4xxx系铝合金复合钎焊板,通常是AA3003作为芯材,表面包覆AA4343作为钎料合金[3 ,7 ,8 ] . ...
... 3xxx系铝合金具有重量轻、塑性好、焊接性能优良、导电导热性好等优点,其强度比1xxx系铝合金高,且耐蚀性与1xxx系铝合金相近,是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金[9 ] ,广泛应用于建筑、炊具、饮料罐体、化工设备、压力和热熔器等领域,主要合金牌号有AA3003、AA3102[8 ] .其中,AA3003是应用最广的一种防锈铝,主要合金成分包括Mn、Fe、Si、Cu及Zn.3003铝合金合金成分中含有较高的Cu,能够延长材料的使用寿命.但是在钎焊过程中,Cu会出现扩散现象,晶界析出θ (CuAl2 )相、S (CuMgAl2 )相及少量MnAl6 等第二相,使得晶界周围出现贫Cu区,导致铝合金的晶间腐蚀敏感性增加,因此容易发生晶间腐蚀以及孔蚀[10 ] . ...
3003和3102铝合金电化学和盐雾腐蚀性能实验研究
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2018
... 微通道通常指直径在0.001~1 mm之间的通道.微通道换热器主要由3个部分通过焊接加工组成:(1)多条并联的含多个平行小孔的扁管(Micro-channel flat tube),(2)扁管之间铝带折叠成型的翅片(Fin),(3)连接扁管进、出口端的集管(Collecting tube),制冷剂通过集管流入扁管中,其结构如图1 所示.微通道扁管主要材质为1xxx系或3xxx系单一铝合金(如AA1100、AA1050或AA3102),翅片和集管材质一般为3xxx系和4xxx系铝合金复合钎焊板,通常是AA3003作为芯材,表面包覆AA4343作为钎料合金[3 ,7 ,8 ] . ...
... 3xxx系铝合金具有重量轻、塑性好、焊接性能优良、导电导热性好等优点,其强度比1xxx系铝合金高,且耐蚀性与1xxx系铝合金相近,是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金[9 ] ,广泛应用于建筑、炊具、饮料罐体、化工设备、压力和热熔器等领域,主要合金牌号有AA3003、AA3102[8 ] .其中,AA3003是应用最广的一种防锈铝,主要合金成分包括Mn、Fe、Si、Cu及Zn.3003铝合金合金成分中含有较高的Cu,能够延长材料的使用寿命.但是在钎焊过程中,Cu会出现扩散现象,晶界析出θ (CuAl2 )相、S (CuMgAl2 )相及少量MnAl6 等第二相,使得晶界周围出现贫Cu区,导致铝合金的晶间腐蚀敏感性增加,因此容易发生晶间腐蚀以及孔蚀[10 ] . ...
Kirkendall effect in twin-roll cast AA 3003 aluminum alloy
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2022
... 3xxx系铝合金具有重量轻、塑性好、焊接性能优良、导电导热性好等优点,其强度比1xxx系铝合金高,且耐蚀性与1xxx系铝合金相近,是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金[9 ] ,广泛应用于建筑、炊具、饮料罐体、化工设备、压力和热熔器等领域,主要合金牌号有AA3003、AA3102[8 ] .其中,AA3003是应用最广的一种防锈铝,主要合金成分包括Mn、Fe、Si、Cu及Zn.3003铝合金合金成分中含有较高的Cu,能够延长材料的使用寿命.但是在钎焊过程中,Cu会出现扩散现象,晶界析出θ (CuAl2 )相、S (CuMgAl2 )相及少量MnAl6 等第二相,使得晶界周围出现贫Cu区,导致铝合金的晶间腐蚀敏感性增加,因此容易发生晶间腐蚀以及孔蚀[10 ] . ...
Microstructural control in an aluminum core alloy for brazing sheet applications
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1993
... 3xxx系铝合金具有重量轻、塑性好、焊接性能优良、导电导热性好等优点,其强度比1xxx系铝合金高,且耐蚀性与1xxx系铝合金相近,是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金[9 ] ,广泛应用于建筑、炊具、饮料罐体、化工设备、压力和热熔器等领域,主要合金牌号有AA3003、AA3102[8 ] .其中,AA3003是应用最广的一种防锈铝,主要合金成分包括Mn、Fe、Si、Cu及Zn.3003铝合金合金成分中含有较高的Cu,能够延长材料的使用寿命.但是在钎焊过程中,Cu会出现扩散现象,晶界析出θ (CuAl2 )相、S (CuMgAl2 )相及少量MnAl6 等第二相,使得晶界周围出现贫Cu区,导致铝合金的晶间腐蚀敏感性增加,因此容易发生晶间腐蚀以及孔蚀[10 ] . ...
Frost, defrost, and refrost and its impact on the air-side thermal-hydraulic performance of louvered-fin, flat-tube heat exchangers
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2006
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
The cause of cracking of the aluminum alloy tube in the automobile radiator
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2016
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
汽车散热器铝合金管开裂原因
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2016
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
Comparative analysis on corrosion of finned-tube heat exchanger and micro-channel heat exchanger
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2015
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
... [13 ]对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
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Photograph of fin corrosion of micro-channel heat exchanger after 1250 h of salt spray[13 ] Fig.2 ![]()
2 铝合金微通道换热器中所存在的腐蚀问题微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
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Fig.2 ![]()
2 铝合金微通道换热器中所存在的腐蚀问题微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
翅片管式换热器与微通道换热器腐蚀对比分析
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2015
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
... [13 ]对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
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Photograph of fin corrosion of micro-channel heat exchanger after 1250 h of salt spray[13 ] Fig.2 ![]()
2 铝合金微通道换热器中所存在的腐蚀问题微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
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Fig.2 ![]()
2 铝合金微通道换热器中所存在的腐蚀问题微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Failure analysis of micro-channel condenser of air source heat pump water heater
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2021
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Corrosion failure of aluminum heat exchanger tubes
2
2015
... 尽管现有微通道换热器的生产制造工艺有了很大的提高,但在技术、性能、成本及可靠性等方面仍然存在一些问题.微通道换热器的结霜、除霜和再冻问题、制冷剂在微通道换热器中的不均匀分布、钎焊过程在系统中残留下的可溶性残留物以及换热器长期使用导致的积灰现象[3 ,11 ,12 ] ,这些情况或是单独作用,或是相互结合,都会引发腐蚀问题.微通道换热器中主要易发生腐蚀的部位有:集管的焊缝处、集管与扁管连接处、扁管与翅片连接处以及制冷剂进口附近[13 ~15 ] .刘志孝等[13 ] 对微通道换热器进行了腐蚀试验,图2 为微通道换热器在中性盐雾试验1250 h后的腐蚀照片,由于翅片、钎料与扁管之间存在电位差,电位较低的翅片和钎料作为阳极牺牲材料,导致翅片腐蚀脱落.Zhang等[14 ] 通过观察腐蚀失效的微通道换热器,表明腐蚀导致集管在焊缝处发生开裂,并且腐蚀产物堵塞扁管口.铝合金腐蚀造成换热器失效的原因主要包括两个方面:一是,腐蚀产物会覆盖在管道表面,增大热阻与空气流通阻力,降低了换热性能;二是,腐蚀形成的蚀坑可能引起制冷剂泄漏,从而导致换热器失效. ...
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展[15 ] .Scott等[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀. ...
Corrosion and corrosion prevention in heat exchangers
1
2019
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Corrosion of aluminum alloys in hot aqueous solutions and Dry/Wet-repeating atmospheres-effects of the concentration of Cl- , Cu2+ , and dissolved O2 , and of the addition of an inhibitor
0
2014
Effects of coolant chemistry on corrosion of 3003 aluminum alloy in automotive cooling system
2
2010
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
... [18 ,21 ,22 ],如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Mechanistic aspects of electrochemical corrosion of aluminum alloy in ethylene glycol–water solution
1
2008
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Corrosion behavior of 3A21 aluminum alloy in ethylene glycol solution under different atmospheres
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2020
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Inhibiting effect of cerium ions on corrosion of 3003 aluminum alloy in ethylene glycol-water solutions
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2011
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Comparative study of the effect of inorganic ions on the corrosion of Al 3003 and 6063 in carbonate solution
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2004
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Inhibition of 3003 aluminum alloy corrosion by propargyl alcohol and tartrate ion and their synergistic effects in 0.5% NaCl solution
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2008
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Inhibition of corrosion of 3003 aluminum alloy in ethylene glycol-water solutions
2
2011
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等
[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl
- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如
图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如
图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展
[15 ] .Scott等
[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀.
图3 扁管与翅片之间的电化学作用示意图 Schematic diagram of electrochemical actions between flat tube and fin Fig.3 ![]()
图4 铝管截面的晶间腐蚀[24 ] Intercrystalline corrosion of aluminum tube cross-section[24 ] Fig.4 ![]()
换热器的腐蚀故障屡见不鲜,除了存在潜在的安全隐患、健康威胁和昂贵的维修费用以外,还往往涉及资源浪费和环境污染等不良后果.因此,腐蚀预防和控制问题亟待解决.为了提高微通道换热器的耐蚀性,可以从以下3个方面考虑:选择耐蚀材料、改善介质环境(包括添加缓蚀剂)与表面处理. ...
... [
24 ]
Fig.4 ![]()
换热器的腐蚀故障屡见不鲜,除了存在潜在的安全隐患、健康威胁和昂贵的维修费用以外,还往往涉及资源浪费和环境污染等不良后果.因此,腐蚀预防和控制问题亟待解决.为了提高微通道换热器的耐蚀性,可以从以下3个方面考虑:选择耐蚀材料、改善介质环境(包括添加缓蚀剂)与表面处理. ...
Cysteine duality effect on the corrosion inhibition and acceleration of 3003 Aluminium alloy in a 2% NaCl Solution
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2018
... 微通道换热器的腐蚀主要包括内部腐蚀(扁管内部)和外部腐蚀两部分.扁管主要由单一铝合金材料经高温挤压成型,管内的流动液体为冷却剂,通常为乙二醇-水溶液;内部腐蚀的影响因素包括溶液温度、压力、含氧量、Cl- 以及杂质阳离子[14 ,16 ~18 ] .铝合金在pH 4~9的大气或水溶液中会迅速钝化,表面形成一层致密且稳定的薄膜,抑制其进一步发生腐蚀.然而,当介质中存在破坏性阴离子(如Cl- 、F- )、O2 或其他促进阴极反应的氧化物(如H+ 等),钝化膜容易遭受局部破坏.乙二醇的吸附能降低界面电容,从而降低铝合金的腐蚀速率;但在冷却剂使用过程中,乙二醇也会逐渐酸化生成乙二醇醛和乙醇酸等,从而降低冷却剂的pH值,最终导致铝合金电化学腐蚀[19 ,20 ] .为了解决冷却剂中的杂质造成的腐蚀问题,可以在乙二醇-水溶液中添加腐蚀抑制剂,包括无机添加剂[18 ,21 ,22 ] ,如氧阴离子HPO4 2- 、MoO4 2- 和阳离子Ce3+ 、Ce4+ 、Li+ 、Mg2+ 等,有机添加剂[23 ~25 ] ,如炔丙醇、酒石酸盐、半胱氨酸、葡萄糖酸盐和肉桂酸盐等.然而,含缓蚀剂的冷却液成本较高,尚未推广采用. ...
Effect of environmental pollution on corrosion characteristics of 3003 Aluminium Alloy exposed in different parts of India
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2017
... 微通道换热器的外部腐蚀包括扁管外表面、翅片的腐蚀以及二者之间相互的电化学作用.微通道换热器的使用环境很苛刻,包括雨水、路面挥发的盐份、沙粒、灰尘和大气中的其他污染物等.此外,污染环境中的SO2 和NO2 等酸性气体,受到水分、臭氧和过氧化氢等污染物的催化,也会与铝合金发生反应在其表面形成腐蚀产物(常见的如硫酸铝),会导致自催化反应造成腐蚀加速[26 ] . ...
The influence of sodium chlorides fog on corrosion resistance of heat exchangers used in automotive
1
2017
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展[15 ] .Scott等[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀. ...
Corrosion failure analysis and prevention of multiple micro-channel heat exchangers
1
2014
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展[15 ] .Scott等[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀. ...
多元微通道换热器腐蚀失效分析及预防
1
2014
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展[15 ] .Scott等[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀. ...
Accelerated corrosion test methods for evaluating external corrosion resistance of vacuum brazed aluminum heat exchangers
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1991
... 相比于均匀腐蚀,微通道换热器中的铝合金更容易发生局部腐蚀,主要包括点蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等[27 ,28 ] .铝合金耐点蚀能力主要与介质中的阴离子半径相关.阴离子半径越小,穿透氧化膜的能力越强,氧化膜破坏越严重,腐蚀越严重.通常散热器的工作环境中存在大量半径较小的Cl- ,容易穿透铝表面的氧化膜,从而形成点蚀.除了外界腐蚀环境,翅片与扁管之间的相互电化学作用,也可能引起腐蚀.如图3 所示,翅片与扁管之间的接触往往造成电偶腐蚀.在扁管内部还容易发生晶间腐蚀,如图4 所示,腐蚀从晶界向外扩展[15 ] .Scott等[29 ] 根据现场回收的散热管腐蚀样本进行腐蚀形态特征分析,得出真空钎焊散热器中3003铝合金扁管的腐蚀过程分为3个阶段:(1)在空气侧表面的残余钎焊包层(Al-Si-Mg合金)发生晶间断裂,表面晶粒间的叶片状共晶硅作为局部阴极.(2)晶间腐蚀在残余熔覆层与熔芯的界面区域继续发展.这个区域大致为到达扁管厚度的三分之一(0.1 mm),与钎焊过程中硅向管芯的扩散深度有关.(3)管芯的其它部分发生点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀. ...
... 加速腐蚀测试是用于考察换热器防腐蚀性能的必要手段之一,其目的是将长达几年的实际使用时间压缩成数小时或数天的测试时间,从而以更合适的速度筛选出高性能材料.选择的加速测试要尽可能模拟真实腐蚀机制.海水醋酸腐蚀试验,即SWAAT腐蚀试验(符合标准ASTM G85),是以一种用合成海盐代替传统的氯化钠的腐蚀试验,其pH值用冰醋酸来调节.SWAAT腐蚀试验最初是为了在5456铝合金海水舱中发现剥落腐蚀,后来该试验在剥蚀敏感性测试和其他需要严重腐蚀环境的应用中得到了更广泛的应用,目前较广泛地应用于换热器中Al-Mn合金钎焊板的耐蚀性测试中[29 ,35 ] .Scott等[29 ] 对换热器中的3005和3003铝合金管进行五种ASTM试验模拟换热器腐蚀情况,包括SWAAT试验、中性盐雾(NSS)试验、醋酸盐雾(ACSS)试验、铜盐加速醋酸盐雾(CASS)试验和NaCl交替浸渍法,对比发现SWAAT试验结果与现场换热器中铝合金的腐蚀情况非常相似.因此,SWAAT腐蚀试验对微通道换热器的耐蚀性考察具有重要价值. ...
... [29 ]对换热器中的3005和3003铝合金管进行五种ASTM试验模拟换热器腐蚀情况,包括SWAAT试验、中性盐雾(NSS)试验、醋酸盐雾(ACSS)试验、铜盐加速醋酸盐雾(CASS)试验和NaCl交替浸渍法,对比发现SWAAT试验结果与现场换热器中铝合金的腐蚀情况非常相似.因此,SWAAT腐蚀试验对微通道换热器的耐蚀性考察具有重要价值. ...
Interfacial microstructure and mechanical properties of vacuum brazed 3003 aluminum alloy honeycomb panel
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2021
... 目前最常用的防腐蚀手段是扁管表面覆盖一层电位更低的金属材料,如喷涂锌或含锌化合物[30 ] ,使管道内部表面为阴极,通过牺牲阳极的阴极保护方法达到控制腐蚀的目的.但是,钎焊时翅片表面钎料的流动会促使锌向焊接部位聚集,腐蚀一段时间后,焊接部位会先于翅片本身而被破坏,最终导致翅片脱落.采用表面喷硅可避免焊接后的溶蚀现象,韦伟等[31 ] 通过比较表面喷锌和表面喷硅扁管的微通道换热器的换热能力、空气侧压降和热阻等特性,发现喷硅扁管换热器样件经腐蚀后的各项性能均优于采用表面喷锌扁管的样件. ...
真空钎焊3003铝合金蜂窝板界面组织与性能
1
2021
... 目前最常用的防腐蚀手段是扁管表面覆盖一层电位更低的金属材料,如喷涂锌或含锌化合物[30 ] ,使管道内部表面为阴极,通过牺牲阳极的阴极保护方法达到控制腐蚀的目的.但是,钎焊时翅片表面钎料的流动会促使锌向焊接部位聚集,腐蚀一段时间后,焊接部位会先于翅片本身而被破坏,最终导致翅片脱落.采用表面喷硅可避免焊接后的溶蚀现象,韦伟等[31 ] 通过比较表面喷锌和表面喷硅扁管的微通道换热器的换热能力、空气侧压降和热阻等特性,发现喷硅扁管换热器样件经腐蚀后的各项性能均优于采用表面喷锌扁管的样件. ...
Study on long-term performance of microchannel heat exchanger with Zn-coated and Si-coated extruded tube
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2013
... 目前最常用的防腐蚀手段是扁管表面覆盖一层电位更低的金属材料,如喷涂锌或含锌化合物[30 ] ,使管道内部表面为阴极,通过牺牲阳极的阴极保护方法达到控制腐蚀的目的.但是,钎焊时翅片表面钎料的流动会促使锌向焊接部位聚集,腐蚀一段时间后,焊接部位会先于翅片本身而被破坏,最终导致翅片脱落.采用表面喷硅可避免焊接后的溶蚀现象,韦伟等[31 ] 通过比较表面喷锌和表面喷硅扁管的微通道换热器的换热能力、空气侧压降和热阻等特性,发现喷硅扁管换热器样件经腐蚀后的各项性能均优于采用表面喷锌扁管的样件. ...
采用表面喷锌及喷硅扁管的微通道换热器长效特性研究
1
2013
... 目前最常用的防腐蚀手段是扁管表面覆盖一层电位更低的金属材料,如喷涂锌或含锌化合物[30 ] ,使管道内部表面为阴极,通过牺牲阳极的阴极保护方法达到控制腐蚀的目的.但是,钎焊时翅片表面钎料的流动会促使锌向焊接部位聚集,腐蚀一段时间后,焊接部位会先于翅片本身而被破坏,最终导致翅片脱落.采用表面喷硅可避免焊接后的溶蚀现象,韦伟等[31 ] 通过比较表面喷锌和表面喷硅扁管的微通道换热器的换热能力、空气侧压降和热阻等特性,发现喷硅扁管换热器样件经腐蚀后的各项性能均优于采用表面喷锌扁管的样件. ...
Internal passivation of Al-based microchannel devices by electrochemical anodization
2
2015
... 目前,除了表面喷涂之外,铝合金微通道换热器表面防腐处理的相关研究不多.有文献报道了在铝管内表面制备阳极氧化铝膜层的研究.Hymel等[32 ] 以草酸作为电解液,对微通道换热器的集管内表面和微通道扁管进行脉冲电流阳极氧化,由于采用的是脉冲电流的形式,在氧化过程中集管和扁管内消耗的溶液离子可以得到补充,形成厚度均匀的阳极氧化膜;阳极氧化后采用沸水封闭的方法对膜层中的纳米孔洞进行封孔处理.对阳极氧化后的集管切片进行极化曲线测试,结果显示,在NaCl溶液中的阳腐蚀电流可降低一个数量级.初步的试验表明该工艺在结构简单的集管中有一定的可行性,但在结构复杂的微通道扁管中,膜层的耐蚀性能难以评价. ...
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
Application study of new anti-frosting coating for fin and tube heat exchanger
1
2008
... 针对微通道换热器容易发生结霜的问题,有学者研制亲水或疏水涂层以延长换热器的融霜周期[33 ] ,或者沉积TiO2 薄膜以提高换热器的传热系数[34 ] .但这些涂层的附着力、质量、厚度和力学性能等还需要进一步研究. ...
一种新型抑霜涂料在翅片管式换热器上的应用研究
1
2008
... 针对微通道换热器容易发生结霜的问题,有学者研制亲水或疏水涂层以延长换热器的融霜周期[33 ] ,或者沉积TiO2 薄膜以提高换热器的传热系数[34 ] .但这些涂层的附着力、质量、厚度和力学性能等还需要进一步研究. ...
Improved thermal performance of heat exchanger with TiO2 nanoparticles coated on the surfaces
1
2017
... 针对微通道换热器容易发生结霜的问题,有学者研制亲水或疏水涂层以延长换热器的融霜周期[33 ] ,或者沉积TiO2 薄膜以提高换热器的传热系数[34 ] .但这些涂层的附着力、质量、厚度和力学性能等还需要进一步研究. ...
Influence of material related parameters in Sea Water Acidified Accelerated Test, reliability analysis and electrochemical evaluation of the test for aluminum brazing sheet
1
2011
... 加速腐蚀测试是用于考察换热器防腐蚀性能的必要手段之一,其目的是将长达几年的实际使用时间压缩成数小时或数天的测试时间,从而以更合适的速度筛选出高性能材料.选择的加速测试要尽可能模拟真实腐蚀机制.海水醋酸腐蚀试验,即SWAAT腐蚀试验(符合标准ASTM G85),是以一种用合成海盐代替传统的氯化钠的腐蚀试验,其pH值用冰醋酸来调节.SWAAT腐蚀试验最初是为了在5456铝合金海水舱中发现剥落腐蚀,后来该试验在剥蚀敏感性测试和其他需要严重腐蚀环境的应用中得到了更广泛的应用,目前较广泛地应用于换热器中Al-Mn合金钎焊板的耐蚀性测试中[29 ,35 ] .Scott等[29 ] 对换热器中的3005和3003铝合金管进行五种ASTM试验模拟换热器腐蚀情况,包括SWAAT试验、中性盐雾(NSS)试验、醋酸盐雾(ACSS)试验、铜盐加速醋酸盐雾(CASS)试验和NaCl交替浸渍法,对比发现SWAAT试验结果与现场换热器中铝合金的腐蚀情况非常相似.因此,SWAAT腐蚀试验对微通道换热器的耐蚀性考察具有重要价值. ...
An investigation on the coating of 3003 aluminum alloy
2
2004
... 化学镀是指在无外加电流的情况下,借助合适的还原剂,将镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到零件表面形成致密镀层的一种表面处理技术.化学镀适用于形状和尺寸复杂的基材,具有膜层厚度均匀、操作简单安全、无需电气操作和维护等优点.3003铝合金表面的化学镀膜层有Ni-P膜层[36 ~38 ] 和锡膜层[39 ] 等.由于Al在溶液中表面极易生成氧化膜,阻碍形成金属键,为了提高3003铝合金表面膜层的附着力和耐蚀性,有学者尝试在Ni-P膜层前增加中间层,包括化学沉积Cu[36 ] 和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
... [36 ]和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
Microstructure and corrosion behavior of electroless Ni–P on sprayed Al–Ce coating of 3003 aluminum alloy
2
2015
... 化学镀是指在无外加电流的情况下,借助合适的还原剂,将镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到零件表面形成致密镀层的一种表面处理技术.化学镀适用于形状和尺寸复杂的基材,具有膜层厚度均匀、操作简单安全、无需电气操作和维护等优点.3003铝合金表面的化学镀膜层有Ni-P膜层[36 ~38 ] 和锡膜层[39 ] 等.由于Al在溶液中表面极易生成氧化膜,阻碍形成金属键,为了提高3003铝合金表面膜层的附着力和耐蚀性,有学者尝试在Ni-P膜层前增加中间层,包括化学沉积Cu[36 ] 和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
... [37 ]. ...
Investigation of the corrosion behavior of Electroless Ni-P coating in flue gas condensate
1
2017
... 化学镀是指在无外加电流的情况下,借助合适的还原剂,将镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到零件表面形成致密镀层的一种表面处理技术.化学镀适用于形状和尺寸复杂的基材,具有膜层厚度均匀、操作简单安全、无需电气操作和维护等优点.3003铝合金表面的化学镀膜层有Ni-P膜层[36 ~38 ] 和锡膜层[39 ] 等.由于Al在溶液中表面极易生成氧化膜,阻碍形成金属键,为了提高3003铝合金表面膜层的附着力和耐蚀性,有学者尝试在Ni-P膜层前增加中间层,包括化学沉积Cu[36 ] 和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
Effects of mild melt treatment on tin coatings
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2005
... 化学镀是指在无外加电流的情况下,借助合适的还原剂,将镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到零件表面形成致密镀层的一种表面处理技术.化学镀适用于形状和尺寸复杂的基材,具有膜层厚度均匀、操作简单安全、无需电气操作和维护等优点.3003铝合金表面的化学镀膜层有Ni-P膜层[36 ~38 ] 和锡膜层[39 ] 等.由于Al在溶液中表面极易生成氧化膜,阻碍形成金属键,为了提高3003铝合金表面膜层的附着力和耐蚀性,有学者尝试在Ni-P膜层前增加中间层,包括化学沉积Cu[36 ] 和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
... [39 ]研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
软熔处理对锡镀层的影响
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2005
... 化学镀是指在无外加电流的情况下,借助合适的还原剂,将镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到零件表面形成致密镀层的一种表面处理技术.化学镀适用于形状和尺寸复杂的基材,具有膜层厚度均匀、操作简单安全、无需电气操作和维护等优点.3003铝合金表面的化学镀膜层有Ni-P膜层[36 ~38 ] 和锡膜层[39 ] 等.由于Al在溶液中表面极易生成氧化膜,阻碍形成金属键,为了提高3003铝合金表面膜层的附着力和耐蚀性,有学者尝试在Ni-P膜层前增加中间层,包括化学沉积Cu[36 ] 和等离子喷涂Ce[37 ] .杜轶君等[39 ] 研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
... [39 ]研究表明在3003铝合金表面镀锡膜前进行软熔处理,使一部分锡与基体反应形成固溶体,能够提高镀层的结合力,同时降低膜层的孔隙率.然而,化学镀在使用过程中,一些有害金属离子的排放可能会造成环境污染;同时,镀层的质量受到基材表面形貌和处理条件的影响,难以提供良好的耐磨性,镀层在强酸、强碱或高温环境中不具备足够的耐蚀性[37 ] . ...
Current situation and "New" development of aluminum alloy anodizing system
1
2023
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
铝合金阳极氧化体系的现状与“新”发展
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2023
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
Long-term corrosion of lubricant infused surface with Micro-nano structures on anodized aluminum oxide
1
2023
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
微纳结构对阳极氧化铝超滑表面长期耐蚀性的影响机制研究
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2023
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
Hard anodization of 3003 aluminum alloy in sulfuric acid at low temperature
1
2018
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
3003铝合金低温硫酸硬质阳极氧化
1
2018
... 阳极氧化处理是指在电解质溶液中,在外加电流的作用下,将试件作为阳极,在其表面形成氧化膜的过程.阳极氧化膜具有双层结构,包括较薄的阻挡内层和较厚的多孔外层.阳极氧化是获得高耐蚀性转化膜最常用的表面处理方法,膜层的化学稳定好,还具有耐磨、耐高温性能以及膜厚调整范围广、工艺简单等优点,在铝合金表面处理中是应用最广最成功的技术[40 ,41 ] .阳极氧化对预处理工艺、氧化过程和后处理工艺均需要严格控制.张丽等[42 ] 在温度为0º的硫酸中对3003铝合金进行低温硬质阳极氧化并进行封孔处理,得到平整、均匀、致密的氧化膜,该膜层在1 mol/L NaCl溶液中的耐蚀性得到了较大的提升.传统的阳极氧化技术通常采用直流电的形式,很难处理结构复杂的铝合金设备.如前面文献[32 ] 中的报道所示,对具有复杂结构的微通道换热器,可以尝试采用脉冲电流阳极氧化的方式,对集管或扁管内的溶液进行及时补充,当然该方法还属于尝试阶段,膜层的性能还需要针对微通道换热器的使用环境进一步测试,判断该技术的可行性.目前,阳极氧化处理大部分使用酸液作为电解液,如何在安全环保的前提下减少废液排放的问题仍待解决. ...
Effect of surface treatment on galvanic corrosion of 6061 Al-alloy and DC01 carbon steel
1
2022
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
不同表面防护处理的6016铝合金/DC01碳钢电偶腐蚀行为研究
1
2022
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
Effect of organic additives on the performance of titanium-based conversion coatings
1
2003
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
Protection of aluminum alloy 3003 in sodium chloride and simulated acid rain solutions by commercial conversion coatings containing Zr and Cr
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2019
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
Effect of surface treatments based on self-assembling molecules and cerium coatings on the AA3003 alloy corrosion resistance
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2013
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
Effect of silica nano-particles on the performance of manganese-based conversion treatments
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2008
... 化学转化处理是指通过喷涂、刷镀或浸渍等方式,使金属表面与处理液充分接触,经过一系列化学反应,最终在金属表面形成一层难溶金属盐的表面处理技术,多用于不适合电化学处理的铝及铝合金.与阳极氧化膜相比,化学转化膜的耐磨性和耐蚀性均较低,但由于工艺简单且生产成本较低,该涂层工艺更加常用[43 ] .由于转化处理液的成分元素对膜层的组成结构、致密性、耐蚀性等均有很大影响,目前该技术的研究仍然集中在转化液的改进上.常见的化学转化处理包括钛基转化膜、锆基转化膜、锰基转化膜和铈盐转化膜等.研究表明[44 ,45 ] ,3003铝合金表面制备钛酸盐转化涂层后具有较高的点蚀电位和更低的腐蚀电流,但暴露时间过长会导致性能劣化,其次,由于溶液的稳定性难以控制,难以稳定成膜.Banczek等[46 ] 在3003铝合金表面先制备一层铈盐转化膜,然后以烷基二膦表面活性剂分子制备自组装分子膜(SAMs),由于SAM可在铈盐转化膜的缺陷处吸附,可提高膜层的耐蚀性,但其在酸性硫酸钠溶液中时间较长耐蚀性明显下降.Danilidis等[47 ] 以高锰酸盐为基础溶液,加入纳米SiO2 和KNO3 ,在3003铝合金表面制备锰基转化膜,该膜层经过酸-盐雾试验(DIN50021-ESS)21 d后能够保持良好的附着力和耐蚀性.总的来说,单一成分转化膜难以达到较高的耐蚀性,在化学转化处理后进行封闭处理,或者在无机化学转化液中添加一些高分子化合物,形成无机-有机复合转化膜,可以提高膜层的耐腐蚀性能.转化液组成成分和复合工艺的选择、溶液的稳定性等,都还需要深入的研究. ...
Barrier and self-healing abilities of corrosion protective polymer coatings and metal powders for aluminum alloys
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2007
... 溶胶-凝胶处理是用有机硅作为前驱体,在溶剂中均匀混合并发生水解反应,生成大量高活性的Si-OH基团,形成稳定的透明溶胶体系;溶胶经过陈化,Si-OH基团之间缓慢聚合形成失去流动性的Si-O-Si空间网络结构的凝胶,而Si-OH基团与金属表面反应,通过Me-O-Si连接,从而达到金属表面防护的作用.溶胶-凝胶转化处理能够在微/纳米尺度上操控网络结构,从而通过改变前驱体结构和处理条件来控制薄膜的力学性能和阻隔性能.Yabuki和Larissa等[48 ,49 ] 采用溶胶-凝胶工艺在3003铝合金表面制备得到具有良好耐蚀性能的有机涂层.Niknahad等[50 ] 为了进一步提高溶胶-凝胶涂层的力学性能和耐蚀性,加入纳米SiO2 颗粒合成了一种新型的双硅烷化合物,经过500 h中性盐雾试验后该涂层未发生严重腐蚀,表明纳米颗粒可通过增强阻隔作用来改善涂层的耐蚀性.此外,溶胶-凝胶工艺还可以作为阳极氧化膜或化学镀层的封闭处理.目前,溶胶-凝胶技术还未得到广泛应用,大规模的工业生产还面临不少难题,与化学转化处理类似,同样存在溶胶的稳定性、溶胶组分的复配以及涂层容易开裂等难以控制的问题[51 ] ;其次,凝胶-凝胶处理常用的制备工艺,提拉法、旋涂法等,无法在结构复杂的微通道换热器中应用,研究新型涂覆工艺、探索制备周期短且性能优的处理方案仍需努力. ...
Aluminum coating obtained through the sol-gel method to protect metallic surfaces against corrosion
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2014
... 溶胶-凝胶处理是用有机硅作为前驱体,在溶剂中均匀混合并发生水解反应,生成大量高活性的Si-OH基团,形成稳定的透明溶胶体系;溶胶经过陈化,Si-OH基团之间缓慢聚合形成失去流动性的Si-O-Si空间网络结构的凝胶,而Si-OH基团与金属表面反应,通过Me-O-Si连接,从而达到金属表面防护的作用.溶胶-凝胶转化处理能够在微/纳米尺度上操控网络结构,从而通过改变前驱体结构和处理条件来控制薄膜的力学性能和阻隔性能.Yabuki和Larissa等[48 ,49 ] 采用溶胶-凝胶工艺在3003铝合金表面制备得到具有良好耐蚀性能的有机涂层.Niknahad等[50 ] 为了进一步提高溶胶-凝胶涂层的力学性能和耐蚀性,加入纳米SiO2 颗粒合成了一种新型的双硅烷化合物,经过500 h中性盐雾试验后该涂层未发生严重腐蚀,表明纳米颗粒可通过增强阻隔作用来改善涂层的耐蚀性.此外,溶胶-凝胶工艺还可以作为阳极氧化膜或化学镀层的封闭处理.目前,溶胶-凝胶技术还未得到广泛应用,大规模的工业生产还面临不少难题,与化学转化处理类似,同样存在溶胶的稳定性、溶胶组分的复配以及涂层容易开裂等难以控制的问题[51 ] ;其次,凝胶-凝胶处理常用的制备工艺,提拉法、旋涂法等,无法在结构复杂的微通道换热器中应用,研究新型涂覆工艺、探索制备周期短且性能优的处理方案仍需努力. ...
Corrosion protection of aluminum alloy substrate with nano-silica reinforced organic-inorganic hybrid coatings
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2016
... 溶胶-凝胶处理是用有机硅作为前驱体,在溶剂中均匀混合并发生水解反应,生成大量高活性的Si-OH基团,形成稳定的透明溶胶体系;溶胶经过陈化,Si-OH基团之间缓慢聚合形成失去流动性的Si-O-Si空间网络结构的凝胶,而Si-OH基团与金属表面反应,通过Me-O-Si连接,从而达到金属表面防护的作用.溶胶-凝胶转化处理能够在微/纳米尺度上操控网络结构,从而通过改变前驱体结构和处理条件来控制薄膜的力学性能和阻隔性能.Yabuki和Larissa等[48 ,49 ] 采用溶胶-凝胶工艺在3003铝合金表面制备得到具有良好耐蚀性能的有机涂层.Niknahad等[50 ] 为了进一步提高溶胶-凝胶涂层的力学性能和耐蚀性,加入纳米SiO2 颗粒合成了一种新型的双硅烷化合物,经过500 h中性盐雾试验后该涂层未发生严重腐蚀,表明纳米颗粒可通过增强阻隔作用来改善涂层的耐蚀性.此外,溶胶-凝胶工艺还可以作为阳极氧化膜或化学镀层的封闭处理.目前,溶胶-凝胶技术还未得到广泛应用,大规模的工业生产还面临不少难题,与化学转化处理类似,同样存在溶胶的稳定性、溶胶组分的复配以及涂层容易开裂等难以控制的问题[51 ] ;其次,凝胶-凝胶处理常用的制备工艺,提拉法、旋涂法等,无法在结构复杂的微通道换热器中应用,研究新型涂覆工艺、探索制备周期短且性能优的处理方案仍需努力. ...
Research progress in sol-gel technology applied in the surface treatment for aluminum alloy
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2007
... 溶胶-凝胶处理是用有机硅作为前驱体,在溶剂中均匀混合并发生水解反应,生成大量高活性的Si-OH基团,形成稳定的透明溶胶体系;溶胶经过陈化,Si-OH基团之间缓慢聚合形成失去流动性的Si-O-Si空间网络结构的凝胶,而Si-OH基团与金属表面反应,通过Me-O-Si连接,从而达到金属表面防护的作用.溶胶-凝胶转化处理能够在微/纳米尺度上操控网络结构,从而通过改变前驱体结构和处理条件来控制薄膜的力学性能和阻隔性能.Yabuki和Larissa等[48 ,49 ] 采用溶胶-凝胶工艺在3003铝合金表面制备得到具有良好耐蚀性能的有机涂层.Niknahad等[50 ] 为了进一步提高溶胶-凝胶涂层的力学性能和耐蚀性,加入纳米SiO2 颗粒合成了一种新型的双硅烷化合物,经过500 h中性盐雾试验后该涂层未发生严重腐蚀,表明纳米颗粒可通过增强阻隔作用来改善涂层的耐蚀性.此外,溶胶-凝胶工艺还可以作为阳极氧化膜或化学镀层的封闭处理.目前,溶胶-凝胶技术还未得到广泛应用,大规模的工业生产还面临不少难题,与化学转化处理类似,同样存在溶胶的稳定性、溶胶组分的复配以及涂层容易开裂等难以控制的问题[51 ] ;其次,凝胶-凝胶处理常用的制备工艺,提拉法、旋涂法等,无法在结构复杂的微通道换热器中应用,研究新型涂覆工艺、探索制备周期短且性能优的处理方案仍需努力. ...
溶胶-凝胶技术在铝合金表面处理中的研究进展
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2007
... 溶胶-凝胶处理是用有机硅作为前驱体,在溶剂中均匀混合并发生水解反应,生成大量高活性的Si-OH基团,形成稳定的透明溶胶体系;溶胶经过陈化,Si-OH基团之间缓慢聚合形成失去流动性的Si-O-Si空间网络结构的凝胶,而Si-OH基团与金属表面反应,通过Me-O-Si连接,从而达到金属表面防护的作用.溶胶-凝胶转化处理能够在微/纳米尺度上操控网络结构,从而通过改变前驱体结构和处理条件来控制薄膜的力学性能和阻隔性能.Yabuki和Larissa等[48 ,49 ] 采用溶胶-凝胶工艺在3003铝合金表面制备得到具有良好耐蚀性能的有机涂层.Niknahad等[50 ] 为了进一步提高溶胶-凝胶涂层的力学性能和耐蚀性,加入纳米SiO2 颗粒合成了一种新型的双硅烷化合物,经过500 h中性盐雾试验后该涂层未发生严重腐蚀,表明纳米颗粒可通过增强阻隔作用来改善涂层的耐蚀性.此外,溶胶-凝胶工艺还可以作为阳极氧化膜或化学镀层的封闭处理.目前,溶胶-凝胶技术还未得到广泛应用,大规模的工业生产还面临不少难题,与化学转化处理类似,同样存在溶胶的稳定性、溶胶组分的复配以及涂层容易开裂等难以控制的问题[51 ] ;其次,凝胶-凝胶处理常用的制备工艺,提拉法、旋涂法等,无法在结构复杂的微通道换热器中应用,研究新型涂覆工艺、探索制备周期短且性能优的处理方案仍需努力. ...
Electrochemical study of ceramics based on niobium oxide over aluminum alloy AA 3003
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2015
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...
Are metal complexes “Organic,” “Inorganic,” “Organometallic,” or “Metal-Organic” Materials? a case study for the use of Trinuclear coinage metal complexes as “Metal-Organic Coatings” for corrosion suppression on aluminum substrates
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2019
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...
Synthesis and evaluation of a novel fluorinated poly(hexafluoroisopropyl methacrylate) polymer coating for corrosion protection on aluminum alloy
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2020
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...
New bio-based phosphorylated chitosan/alginate protective coatings on aluminum alloy obtained by the LbL technique
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2019
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...
Thin plasma-polymerized coatings as a primer with polyurethane topcoat for improved corrosion resistance
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2020
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...
Smart coating embedded with pH-responsive Nanocapsules containing a corrosion inhibiting agent
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2020
... 随着技术手段的不断更迭,研究有机无机复合涂层以及纳米涂层技术等逐渐成为当前的研究热点.Tussolini等[52 ] 将铝合金3003浸入由柠檬酸、乙二醇和铌铵络合物制备的树脂中,制得新型氧化铌陶瓷涂层,电化学测试结果显示,该涂层与商用的基于Cr(III)的涂层相比,在酸性(pH 4)含Cl- 的硫酸钠溶液中具有更高的耐蚀性.Yaseen等[53 ] 研制了一种铜三聚体粉末,将其溶解于丙酮中,在3003铝合金表面形成均匀膜层,腐蚀电流密度与基体相比降低了三个数量级,同时在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后薄膜仍然稳定.该团队[54 ] 还采用光聚合方法制备了交联聚甲基丙烯酸六氟异丙酯疏水耐腐蚀涂层,该涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后仍然保持稳定.Coquery等[55 ] 以天然壳聚糖为原料,采用逐层技术(LBL)在3003铝合金表面制备生物基防腐涂层,在0.1 mol/L Na2 SO4 溶液中低频阻抗值相对于裸基体提高两个半数量级.Zhou等[56 ] 在3003铝合金表面研制了一种双层涂层,首先采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备六甲基二硅氧烷等离子体聚合薄膜(pp-HMDSO),然后涂覆聚氨酯(PU)涂层.该涂层体系在实际海洋环境暴露6个月的结果显示,涂层的耐蚀性能良好.但由于等离子体增强化学气相沉积工艺需要严苛的真空环境,极大地限制了其应用范围.Kim等[57 ] 将三乙醇胺(TEA)这种胺基缓蚀剂,以微胶囊的形式嵌入环氧涂层中,通过TEA的逐步释放来减缓金属基体的氧化过程,提高涂层对3003铝合金涂层的长期保护作用.尽管这些新型涂层技术尚不成熟,但均在一定程度上促进了3003铝合金表面防护技术的发展. ...