聚酯粉末涂层在模拟海洋环境中的腐蚀行为

采用金相显微镜和交流阻抗谱研究了涂层缺陷以及不同前处理工艺对建筑铝合金6063在0.6mol/L NaCl溶液(pH=7.0)中的腐蚀行为。结果表明:未经铬酸钝化处理的铝合金缺陷粉末涂层在0.6mol/L NaCl溶液(pH=7.0)中浸泡50d后,其划痕处堆满腐蚀产物,涂层色差变化较大,划痕两侧无明显腐蚀,其腐蚀速率比浸泡相同时间的经铬酸钝化处理的铝合金粉末涂层约高5倍,铝合金钝化膜能延缓腐蚀,提高缺陷涂层和完整涂层的阻抗。     

Cl~-对天然气管道内涂层破损处局部腐蚀的影响

为了进一步了解天然气管道内涂层破损处在含Cl~-电解质溶液中的破损机理,以X80管线钢为基材,利用EIS(电化学阻抗谱法)和SKP(扫描开尔文探针测试法)等电化学检测技术,通过获取内涂层破损处的腐蚀电化学参数的特性,研究了Cl~-浓度对特定缺陷尺寸内涂层破损处局部腐蚀的影响,并探讨其腐蚀机理。EIS谱结果表明,不同Cl~-浓度下的腐蚀过程经历了大致相同的规律,即随着浸泡时间延长腐蚀电阻出现先减小后增大的趋势;SKP测试表明,破损处周边的涂层/金属界面存在较大的电位差,在界面最易发生腐蚀,并随着浸泡时间延长,推动着腐蚀向涂层内部渗透,进而引发涂层不断剥离。     

周期凝露和二氧化硫环境对7A04铝合金腐蚀行为的影响

使用扫描电镜、交流阻抗谱和扫描开尔文探针等手段研究了7A04铝合金在周期凝露和二氧化硫条件下的腐蚀行为和规律。结果表明,7A04铝合金在周期凝露和二氧化硫环境中的腐蚀主要是薄液膜下的大气腐蚀,随着时间的延长腐蚀产物不断增多,腐蚀失重的数值增大,腐蚀产物的形貌呈点状或团状,主要是氢氧化铝和硫酸铝水合物;腐蚀类型主要为点蚀,局部有轻微剥蚀;交流阻抗拟合数值显示,在试验的初期7A04铝合金的腐蚀速率急剧下降,后期逐渐趋于平缓;表面电位分布图谱显示,材料表面的腐蚀电位呈升高趋势,至240 h后趋于稳定,7A04铝合金的腐蚀溶解,与其组织和组成分布密切相关。     

一种环保型紫外光固化可降解涂层的研制

采用本体熔融聚合方法,在不饱和聚酯酰胺脲树脂末端接上三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE),并且采用红外光谱对其结构进行了表征.研究了接枝前不饱和聚酯酰胺脲树脂的酸值对固化速度的影响,尿素和TMPDE的加入量对固化速度以及降解速度的影响.研究表明该树脂用氨水与水调和,不加入任何引发剂和活性稀释剂,在紫外光照射下,可以在较...     

无溶剂环氧涂层在不同流速的3.5% NaCl溶液中的吸水性研究

目前对于水在防腐蚀涂层中的传输研究大都集中在静态浸泡条件下,且大部分都基于有机溶剂涂层,鲜见流速对无溶剂涂层在海水中传输行为的影响研究。在60℃的3.5%NaCl溶液中以3种无溶剂环氧防腐蚀涂层自由膜为研究对象,利用称重法(GM)研究了不同流速下水在涂层中的扩散行为,采用差示扫描量热法(DSC)和近红外光谱技术(NIR)研究了水的存在形式以及不同类型水的含量变化。结果表明:胺类固化环氧粉末涂层和酚醛固化环氧粉末涂层在试验流速范围内、酚醛胺固化无溶剂环氧液体涂层在较低流速范围内,水在涂层中的扩散符合FickⅡ模型,而在4 m/s的高流速下,水在无溶剂环氧液体涂层中的扩散偏离FickⅡ模型;随着流体流速增加,3种涂层自由膜的饱和吸水量增加,水在涂层自由膜中的扩散系数变大,涂层自由膜吸水达到饱和的时间减少;水在无溶剂环氧涂层自由膜中有3种存在形式:不形成氢键的水分子(S0)、形成1个氢键的水分子(S1)和形成2个氢键的水分子(S2)。随着流速的增加2种环氧粉末涂层自由膜中S0、S1和S2的含量均增加,水对自由膜的塑化作用增强;而无溶剂环氧液体涂层由于水分子同未反应的环氧基团发生开环反应,使高分子链进一步地交联,导致自由膜内水分含量反而减小。     

直链端羧基聚酯酰胺树脂增韧改性环氧树脂

以己二酸、三乙二醇、尿素和顺酐为原料合成了直链端羧基聚酯酰胺树脂,并用其改性双酚A型环氧树脂。通过扫描电镜表征了环氧/酸酐固化体系冲击断面形貌,通过力学性能、差示扫描量热分析、热失重测试,探讨了聚酯酰胺树脂对环氧树脂性能的影响。结果表明,制得的聚酯酰胺树脂与环氧树脂形成了均相体系,改性环氧/酸酐固化体系韧性断裂特征明显;改性后环氧树脂固化速率和弯曲强度降低,热稳定性和冲击强度提高。当己二酸、三乙二醇、尿素和顺酐的摩尔比为10∶8∶2∶2时,聚酯酰胺树脂改性环氧/酸酐固化体系的冲击强度最高,为26.5kJ/m2。     

Ce对铝青铜合金粉体材料涂层在5.0% H2SO4溶液中腐蚀行为的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉末(含Ce和不含Ce)涂覆在45#钢表面,通过静态浸泡腐蚀实验、电化学实验,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce对多元铝青铜粉末熔覆层在5.0%H2SO4溶液中耐腐蚀性能及腐蚀行为的影响。结果表明,在5.0%H2SO4溶液中,合金粉体涂层发生了选择性脱成分腐蚀,稀土元素Ce能改善铝青铜合金粉体涂层的自腐蚀电位,提高该涂层的耐腐蚀性能。     

铝青铜聚酯封严涂层的制备和可磨耗性能评价

采用机械混合的方法制备了用于可磨耗涂层的铝青铜聚酯复合粉末,并通过大气等离子喷涂制备了相应涂层。通过滑动摩擦实验,对比考察了该涂层与Metco 605NS涂层在不同温度下的可磨耗性能。结果表明:涂层组织中聚酯和孔隙分布均匀;在室温和200℃下,采用混合粉末制备的涂层与钛合金配副摩擦因数均在0.4左右,磨痕表面光滑平整,磨损体积较Metco 605NS涂层更大,表现出更优异的可磨耗性能;在400℃时,聚酯的烧蚀和涂层致密化,以及滑动摩擦实验采用的点接触产生的高接触应力,使得与两种涂层对磨的钛合金均产生黏着剥落和磨粒磨损,摩擦因数升高且存在较大波动。     

有机涂层性能电化学测试技术的应用进展

综述了电化学测试技术在有机涂层寿命评估、腐蚀过程研究中的进展及应用;分别介绍了电化学阻抗谱(EIS)、局部阻抗谱(LEIS)、电化学噪声(EN)、扫描振动电极(SVET)、扫描电化学显微镜(SECM)、扫描开尔文探针(SKP)等测量技术在有机涂层防护领域的应用;指出了以上方法均有其优缺点,应相互结合、相互验证,并与扫描电镜联合使用,以确保其准确性.     

扫描电化学显微镜原位观察碳钢涂层缺陷处的交流腐蚀行为

将原位微区电化学与传统宏观电化学技术相结合,应用电化学扫描显微镜(SECM)技术和电化学阻抗谱技术并结合微观形貌分析,研究了碳钢涂层缺陷处在不同交流电流强度下的腐蚀行为。结果表明：SECM拓扑形貌直观反映了碳钢涂层缺陷处局部腐蚀过程中电化学活性点的变化。交流电流使涂层缺陷处腐蚀活性点的数量明显增多,且使表面腐蚀产物积累对腐蚀产生的抑制作用明显减弱;浸泡初期涂层缺陷处的腐蚀为电子转移控制过程,浸泡10 h后转为扩散控制过程;随着交流电流强度的增大和浸泡时间的延长涂层的剥离程度提高,点蚀坑的深度和宽度随之增大。     

Zn-Al涂层腐蚀电化学行为研究

通过电化学交流阻抗谱(EIS)研究了Zn-Al涂层在铜加速醋酸盐雾试验中的腐蚀行为,建立了等效电路模型并分析了相关电化学参数随时间的变化规律。采用扫描电镜及能谱仪分析了涂层腐蚀后的形貌及成分组成,阐释了电化学参数的演变规律。结果表明,盐雾试验中Zn-Al涂层的腐蚀由电化学反应控制逐渐转变为扩散控制,最后进入基体腐蚀阶段。     

PEDOT∶PSS改性锌粉对冷涂锌涂层防护性能的影响

采用聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)对锌粉进行表面改性,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的浸泡试验和扫描电子显微镜分析结果显示改性后锌粉腐蚀减弱,扫描振动电极技术测试(SVET)结果显示腐蚀电流密度下降一个数量级,锌粉的耐蚀性得到提高。通过盐雾试验和电化学阻抗谱测试表征了锌粉改性对涂层防护性能的影响,发现改性后涂层表层锌粉消耗降低,腐蚀产物减少,且涂层的阴极保护作用时间延长20%。PEDOT：PSS提高了涂层表层中锌粉的耐蚀性和强化了涂层内部阴极保护作用。     

静电喷涂聚酰亚胺涂层的防腐蚀性能

聚酰亚胺(PI)在防腐蚀方面前景良好,但目前国内报道不多。采用静电喷涂的方法在N80钢表面制备了一种聚酰亚胺防腐蚀涂层。通过盐雾试验、浸泡试验评价了涂层在不同腐蚀环境中的耐蚀性能;通过硬度测试和抗冲击试验评价了涂层的力学性能;采用红外光谱、电化学方法交流阻抗、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法研究了涂层的失效过程。结果表明:涂层耐盐雾性能良好,3 080 h盐雾试验后仅表面发生微观物理破坏,在人工划痕处产生少量腐蚀产物;涂层在3.5%NaCl溶液和25%HCl溶液中耐蚀性能优异,电化学性能不随时间发生显著变化,但在涂层表面产生少量微观缺陷;涂层力学性能良好,但提高腐蚀介质温度会使得力学性能下降。     

热镀锌层上硅酸盐膜的耐蚀性和自愈性

热镀锌(HDG)钢片经SiO2∶Na2O摩尔比为1.00和3.50的硅酸钠溶液中处理后,在其表面获得硅酸盐转化膜。用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了硅酸盐膜试样的耐蚀性,将被刀片划伤的硅酸盐膜试样进行NSS腐蚀后,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了划痕处的腐蚀,以探讨硅酸盐膜的自愈性。结果表明:在较高SiO2∶Na2O摩尔比溶液中获得的硅酸盐转化膜具有较好的耐蚀性和自愈性,腐蚀过程中硅酸负离子从膜层中迁移划痕处形成新的保护膜(由Zn,O和Si组成)抑制了划痕处锌的腐蚀。AFM观察发现,在摩尔比为3.50中获得的试样的膜层表面更加致密,这有利于阻止腐蚀介质的侵入和提供充裕的硅酸负离子迁移。并对硅酸盐转化膜试样的划痕的腐蚀过程的细节进行了分析和讨论。     

Zn-Ni-V热浸镀层组织及腐蚀电化学行为研究

在锌浴中添加少量的Ni和V,获得了Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层.研究了Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织和在5%NaCl溶液浸泡过程中的腐蚀行为.结果表明:在Zn-0.05%Ni镀浴中添加0.05%V可以有效地抑制Fe-Zn反应,控制ζ相层的超厚生长.与Zn-0.05%Ni镀层相比,浸泡20min后,...     

Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的耐腐蚀性与机理

利用高速电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备Zn-Al-Mg-RE涂层,采用环氧改性有机硅树脂对涂层进行封孔,在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中浸泡后,采用EIS,PC等方法研究Zn-Al-Mg-RE涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀行为,并对涂层进行表面微观形貌和化学成分分析,探讨其腐蚀机理。结果表明:封孔和未封孔的Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势;封孔后Zn-Al-Mg-RE涂层的耐腐蚀性得到较大提高。经过浸泡后的Zn-Al-Mg-RE涂层表面覆盖了一层微生物和腐蚀产物组成的混合物层和钝化膜层,避免了涂层进一步遭受损坏。     

陈化对AZ91D镁合金上磷化膜的影响及磷化膜退化机制的研究

以磷酸盐化学转化膜为研究体系,采用交流阻抗(EIS)及红外(FT-IR)分析方法及检测手段,研究陈化时间对AZ91D镁合金磷化膜性能的影响及磷化膜的腐蚀退化机制.研究发现(1) EIS图谱和FT-IR图谱对比结果表明陈化时间对AZ91D磷化膜层性能有影响,磷化膜经陈化72h后更稳定.(2)磷化试样在硼酸缓冲液中浸泡实验的EIS测试表明,磷化膜的腐蚀退化机制分3个阶段:浸泡初期,中期和后期.浸泡初期(5～10h),电解质缓慢向磷化膜渗入,且有少量电解质浸入内层界面;浸泡中期(30～70h),随着内层界面腐蚀反应的发生,腐蚀产物开始对外层晶体层产生破坏作用,使缺陷扩大,导致电解质开始大量进入到内层界面;浸泡后期(80～120h),内层腐蚀反应达到平衡,膜层电阻等各项参数不再改变.     

含缺陷涂层X80钢热影响区的电化学阻抗分析

为了进一步探讨X80钢涂层缺陷对耐土壤腐蚀性能及使用寿命的影响,将有无涂层缺陷的X80钢浸泡在玉门土壤模拟溶液中,采用电化学方法分析了其电化学阻抗谱。结果表明:无缺陷涂层的X80钢具有良好的防腐蚀效果;线缺陷涂层在不同测试期内的阻抗谱曲线都呈现为具有2个时间常数的双容抗弧特征;存在涂层缺陷时,外界腐蚀性介质会到达基体,使之腐蚀,随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物会在缺陷处堆积;阴极反应形成的OH-增加会促使局部碱性环境的形成,进而导致X80钢涂层与基体界面剥离,发生缝隙腐蚀。     

Effect of microstructure on corrosion behavior of TiN hard coatings produced by a modified two-grid attachment magnetron sputtering process

The introduction of an electrically biased two-grid attachment inside a conventional physical vapor deposition process system produces a reactive coating deposition and increases the metal ion-to-neutral ratio in the plasma, resulting in denser and smoother films.The corrosion behavior of titanium nitride (TiN) coatings was investigated by electrochemical methods, such as potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in deaerated 3.5% NaCl solution. Electrochemical tests were used to evaluate the effect of microstructure on the corrosion behavior of TiN coatings exposed to a corrosive environment. The crystal structure of the coatings was examined by X-ray diffractometry and the microstructure of the coatings was investigated by scanning electron microscopy.In the potentiodynamic polarization test and EIS measurement, the corrosion current density of TiN deposited by the modified two-grid attachment magnetron sputtering process was lower than for TiN deposited by conventional magnetron type and also presented higher charge-transfer resistance values during 240 h total immersion time. The modified process promotes the grain refinement, which yields lower porosity.