三种电弧喷锌防护涂层在3.5% NaCl溶液中的耐蚀性

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备出纯锌、Zn-Al合金和Zn-Al伪合金涂层。通过浸泡试验和电化学测试考察涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物的相结构。结果表明,在3.5%NaCl溶液中三种涂层的耐腐蚀性按Zn-Al伪合金涂层、Zn-Al合金涂层、Zn涂层的顺序依次降低。     

改性水滑石的制备及对环氧富锌漆性能的影响

目的改善有机涂层和无机缓蚀剂相容性差的问题,实现缓蚀剂的可控释放,提高有机涂层的防护性能。方法用共沉淀方法将缓蚀剂钼酸根离子插入镁铝水滑石中,并用硅烷偶联剂KH560对其表面接枝改性来提高填料在富锌涂层中的分散性。结果 XRD、FTIR光谱分析结果表明,水滑石的层间距离增大,钼酸根成功装载进水滑石层中,在水滑石表面成功接枝硅烷偶联剂KH560。结论通过将该填料添加到环氧富锌漆中,发现涂层的附着力、柔韧性均没有发生明显的下降,表明填料在环氧富锌涂层中分散均匀,对涂层的力学性能影响较小。结合电化学阻抗谱技术对比研究添加填料与未添加填料的涂层浸泡在Na Cl溶液中的腐蚀行为,表明了该填料的添加可以提高富锌漆的耐腐蚀性能。     

纳米二氧化钛硅烷接枝密度对水性环氧涂层耐蚀性能的影响

目的研究水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层在3.5%NaCl溶液中的失效规律和防腐性能。方法采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学接枝改性纳米TiO2颗粒,将硅烷改性纳米TiO2均匀分散在水性环氧涂料中,并把混合涂料涂覆在Q235钢试样上。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)测试纳米TiO2表面化学接枝改性情况,采用电化学工作站测试复合涂层的电化学性能,采用激光共聚焦显微镜观察复合膜层的表面形貌。结果使用质量分数10%APTES改性纳米TiO2,单齿螺旋结构占有的比例更高;使用质量分数20%APTES改性纳米TiO2,具有最高的接枝密度,为11.78 APTES/nm^2。电化学测试结果显示,环氧/TiO2复合涂层比纯环氧涂层具有更好的耐蚀性能,其中加入质量分数20%APTES改性纳米TiO2的环氧/TiO2复合涂层对基体的保护性能最好,其涂层电阻是纯环氧涂层的12倍,电荷转移电阻是纯环氧涂层的18倍。在相同的腐蚀条件下,单齿螺旋结构更容易被破坏。加入硅烷纳米TiO2颗粒后,可以显著减少涂层表面尖峰状突起和孔洞。结论纳米TiO2的APTES接枝分子密度,是水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层耐腐蚀性能提高的直接原因。     

电弧喷涂Zn-Al合金与硅氧烷自组装制备超疏水涂层

采用电弧喷涂技术在Q235钢板上制备了Zn-Al合金涂层,利用硅氧烷对其表面改性,得到具有超疏水特性的Zn-Al涂层。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、激光共聚焦蔡司光学仪、表面接触角仪(OCA20)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)研究了涂层表面形貌、疏水性能以及涂层材料与硅氧烷的结合机理。结果表明:当喷涂电压固定时,涂层表面的粗糙度随着送丝速度的增加先增大后减小;当送丝速度固定时,涂层表面的粗糙度随着电压的增大呈相同变化趋势。接触角随着Zn-Al涂层粗糙度的增加而增大,当粗糙度为12.457μm时接触角可增至151.06°,滚动角小于10°。自组装硅氧烷与涂层结合处理后表明结合机理是由硅氧烷水解后的羟基与基体的羟基通过脱水缩合而"生长"在Zn-Al涂层表面。     

硅烷偶联剂改性磷酸锌对环氧涂层防腐性能的影响

采用硅烷偶联剂(KH560)对微纳米片状磷酸锌(SZP)表面进行有机改性制备硅烷偶联剂改性微纳米片状磷酸锌(KH560-SZP),并通过红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),电子能谱(EDS)等手段对KH560-SZP进行表征;采用电化学阻抗谱(EIS)、附着力测试、表面形貌观察等方法,研究了KH560-SZP在环氧涂层中分散性状态及KH560-SZP环氧涂层的防腐蚀性能。结果表明:经过改性后的磷酸锌表面覆盖一层固化交联的硅烷交联聚合物,能够在环氧树脂中高效分散,从而提高涂层的屏蔽性能和附着力,进而综合提高涂层防腐蚀性能。     

环氧涂层/碳钢间的界面化学键合研究

在环氧树脂E-44上接枝酒石酸对其改性,改性后的环氧树脂用来改善环氧涂层/碳钢间的界面附着力.红外光谱测试证明,改性环氧与碳钢表面发生化学键合.拉伸试验表明,改性后环氧涂层在金属表面的附着力得到明显的提升.     

钼插层水滑石-超疏水复合涂层的制备及其在镁合金防腐蚀中的应用

采用共沉淀和水热合成法在AZ31B镁合金上制备了MgAl-LDH-MoO_4~(2-)水滑石(LDH)涂层,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱仪(FT-IR)对其形貌进行表征。采用电化学方法分析了试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡数天后的腐蚀行为。结果表明:MgAl-LDH-MoO_4~(2-)涂层均匀、连续地生长在AZ31B镁合金表面;作为缓蚀剂的钼酸根离子成功插入层间,在腐蚀性氯离子环境中响应释放,具有良好的缓蚀性能和离子交换性能。此外,采用FDTS(1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷)对水滑石涂层表面进行的疏水改性处理,进一步延长了水滑石涂层的寿命。     

改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层的防腐蚀性能

目的 通过添加改性氧化石墨烯,提高环氧富锌涂层的防腐性能.方法 采用对氨基苯磺酸重氮盐、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及磺化碳纳米管(SMWCNT)作为改性剂,分别对氧化石墨烯(GO)进行改性处理,并制备改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层.采用X-射线衍射谱、傅里叶红外转换光谱和扫描电镜,分析了GO改性前后的结构变化和在涂层中的分散效果.选择改性效果最佳的氧化石墨烯基环氧富锌涂层,并通过电化学交流阻抗谱、盐雾试验、扫描电镜和开路电位等手段分析涂层在腐蚀环境中的腐蚀行为,测试其耐腐蚀性能.结果 三种改性GO被成功制备,片层分散效果均得到提升,其中经SMWCNT改性后,GO的片层间距由0.83 nm变为0.88 nm,且在涂层中的分散效果最佳,形成的涂层致密无孔隙.加入改性氧化石墨烯后,环氧富锌涂层的阴极保护时间得到延长,物理屏蔽作用得以增强.在盐雾试验1680 h后,涂层表面完整无起泡现象,金属基底腐蚀坑的最大坑深由42.31μm降至16.09μm.涂层在电解质溶液的浸泡过程中均表现出比纯环氧富锌涂层更高的阻抗模量,且在浸泡72 d后,涂层的低频阻抗值由103?·cm2提升到104?·cm2,耐蚀性能优于纯环氧富锌涂层.结论 环氧富锌涂层中添加改性石墨烯后,防腐性能提升了62.4％.     

海洋大气环境下玻璃鳞片/环氧复合涂层制备及其耐蚀性评价

针对海洋大气环境下普通碳钢用复合环氧防护涂层进行制备与耐蚀性研究。通过硅烷偶联剂对玻璃鳞片改性,将改性后的玻璃鳞片加入到环氧树脂中制备玻璃鳞片/环氧涂层。通过傅里叶红外光谱仪分析玻璃鳞片结构,利用电化学阻抗谱对比研究涂层耐蚀性,并通过中性盐雾实验评判海洋环境下涂层保护性能。实验结果表明,利用增加羟基配对位的方法可成功对玻璃鳞片表面改性,且玻璃鳞片对溶液中腐蚀性介质有良好的屏蔽作用,显著提高了环氧涂层的耐腐蚀性能。30%(质量分数)玻璃鳞片改性环氧涂层浸泡648 h后阻抗模值|Z|在10~(7.6)Ω·cm~2以上,远高于普通环氧涂层阻抗。计算得到30%玻璃鳞片改性涂层中水分子的扩散系数D为2.07×10~(-11)cm~2/s,远小于普通环氧涂层的扩散系数1.9×10~(-9)cm~2/s。     

纳米容器改性环氧涂层对Q235碳钢的防腐蚀性能

以纳米SiO_2为载体,采用层层自组装技术在其表面交替沉积天然聚电解质壳聚糖和环保型缓蚀剂聚天冬氨酸,制备出纳米容器,将纳米容器分散到环氧涂层中获得改性环氧涂层。通过Zeta电位、扫描电子显微镜(SEM)和Fourier转换红外线光谱仪(FT-IR)对纳米容器进行了表征,利用电化学阻抗技术对比研究了普通环氧涂层与改性环氧涂层/Q235碳钢体系在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,纳米容器可以有效减缓海水在环氧涂层内部的扩散,提高环氧涂层的电阻,从而增大腐蚀反应阻力;改性后涂层的电化学阻抗在浸泡120 h后仍维持在105Ω·cm2以上,耐蚀性显著增强。     

有机覆膜对热烧结锌铝涂层耐腐蚀性能的影响

为提高热烧结锌铝涂层（简称锌铝涂层）的耐蚀性,在涂层表面涂覆一层环氧富铝膜,形成复合涂层。采用十字划格法测试锌铝涂层和复合涂层的附着强度,并用扫描电镜（SEM）分析涂层微观形貌;用海水全浸实验和中性盐雾实验评价涂层的耐蚀性能;采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的电化学性能。结果表明,复合涂层表面更为完整致密,防水性能优于锌铝涂层;环氧富铝膜层能够有效的阻挡腐蚀介质的入侵,复合涂层耐蚀性比锌铝涂层高。复合涂层腐蚀初期主要为扩散控制,随着腐蚀介质的不断渗入,环氧膜层中的Al粉发生活化反应,起到了一定的牺牲阳极保护作用。有机覆膜提高了锌铝涂层在海洋环境中的适用能力。     

锌铝/富铝复合涂层在海洋环境中的耐蚀性研究

在锌铝涂层表面喷涂HD590富铝涂液形成复合涂层,对比了锌铝涂层与复合涂层的附着强度、耐磨性、微观形貌,并通过中性盐雾试验、海洋平台棚下大气暴露试验和海水周期喷淋试验,对比研究了二者的耐蚀性。结果表明:复合涂层的附着强度比锌铝涂层提高了30%,耐磨性好,涂层厚度满足紧固件工件的配合精度要求;复合涂层的抗盐雾腐蚀性能和耐海洋环境腐蚀性能优于锌铝涂层,其防腐机理为屏蔽作用、钝化作用和阴极保护相结合;防腐过程中,富铝层发生活化反应,产生一定的牺牲阳极保护作用,同时使涂层腐蚀电位负移,提高了其阴极保护作用。     

纳米CeO2掺杂对烧结钕铁硼磁体表面Zn-Al涂层性能的影响

采用喷涂工艺在烧结钕铁硼磁体表面制备了不同纳米 CeO₂ 掺杂量的 CeO₂ / Zn-Al 复合涂层。 利用扫描电子显微镜、显微硬度仪、盐雾试验箱和电化学工作站对 CeO₂ / Zn-Al 复合涂层的微观结构、力学性能及耐腐蚀性能进行表征分析。 结果表明:CeO₂ 纳米颗粒较均匀弥散分布于 Zn-Al 涂层中,不仅能够增加 Zn-Al 涂层的硬度,而且可以提高 Zn-Al 涂层的屏蔽性能,CeO₂ / Zn-Al 复合涂层耐中性盐雾试验能力高达 720 h。 添加的 CeO₂ 颗粒能够隔绝 Zn-Al 涂层中的锌铝薄片之间的直接接触,起到绝缘作用,延长了腐蚀介质渗入钕铁硼基体的腐蚀通道。     

Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能研究

目的提高电弧喷涂锌铝合金涂层中Al的含量。方法用纯铝丝和Zn80Al20合金丝在Q235钢表面制备Zn-Al伪合金涂层,通过中性盐雾试验和电化学试验,与纯铝涂层和Zn-Al合金涂层进行对比,分析比较三种涂层在氯离子存在环境中的腐蚀行为。结果 Zn-Al伪合金涂层表现出了较高的活化能力和较低的腐蚀速度。结论 Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能优于纯铝涂层和Zn-Al合金涂层。     

掺杂了插层2-巯基苯并咪唑Zn/Al层状双氢氧化物自修复涂层的耐蚀性

通过离子交换法制备出了插层2-巯基苯并咪唑(MBI)的Zn/Al层状双氢氧化物(Zn-Al(MBI)LDHs),采用电化学阻抗和人工划痕研究了掺杂了Zn-Al(MBI)LDHs涂层的自修复性能和耐蚀性。结果表明:缓蚀剂MBI分子结构中的苯环平面平行或略有倾斜地置于LDHs的层间;所制备的LDHs实现了MBI的自主释放,同时吸收氯离子;与未掺杂Zn-Al(MBI)LDHs涂层相比,掺杂Zn-Al(MBI)LDHs的涂层表现出优异的耐蚀性,这应归功于从Zn-Al(MBI)LDHs释放出来的缓蚀剂。     

电弧喷涂锌基防腐涂层在洞室环境中的耐蚀性研究

采用高速电弧喷涂技术在16MnR钢上制备了Zn和Zn-Al涂层,通过盐雾加速实验考核涂层在5％NaCl溶液中的腐蚀性能,并对涂层腐蚀前后的组织结构进行分析.结果表明,两种Zn基涂层致密,在盐雾实验40 d后未出现红锈,表现出优异的耐腐蚀性能.喷涂纯Zn涂层,其腐蚀产物疏松,对基体主要起到牺牲阳极的保护作用;喷涂Zn-Al涂层,其腐蚀产物致密,起到牺牲阳极和隔离的双重保护作用.     

自愈合微胶囊在电泳涂料中的应用

目的提高阴极电泳涂料漆膜在受到外力损伤时的自愈合能力。方法采用原位聚合法,以KH-550改性环氧树脂为囊芯,以密胺树脂添加脲醛树脂为囊壁,形成耐化学性好和粒径小的微胶囊,并加入到阴极电泳涂料中,从而增加漆膜在受到外力损伤后的自愈合能力。通过偏光显微镜、SEM对微胶囊的粒径和形貌进行了表征,通过铅笔硬度测试、附着力测试、粗糙度测试、耐盐雾试验,分别评价了电泳漆膜的硬度、附着力、粗糙度、漆膜耐蚀性。结果在阴极电泳涂料中加入微胶囊后,槽液性能指标未受影响,漆膜物理机械性能基本未受影响,粗糙度由0.174变为0.201,标准磷化板在1000 h的NSS后,划叉处明显要好于普通漆膜的防腐性。结论以KH-550改性环氧树脂为囊芯,以密胺树脂添加脲醛树脂为囊壁的微胶囊,加入阴极电泳涂料后,有效提高了漆膜在受到外力损伤后的自愈合能力。