核电站钢制安全壳无机锌涂层的大气腐蚀行为

通过盐雾加速腐蚀试验和电化学测试,对比分析了核电站钢制安全壳用无机锌(IOZ)涂层与热喷锌(TSZ)涂层的耐蚀性进行研究。结果表明:与TSZ涂层相比,IOZ涂层在经过不同时间盐雾加速腐蚀后,涂层缺陷及其表面附着的盐斑均较少,涂层结构致密且腐蚀速率较低;两种涂层的腐蚀产物均以Zn_5(OH)_8Cl_2H_2O为主;随着腐蚀时间的延长,IOZ涂层的阻抗增大,表明其不仅具有阴极保护性能和屏蔽性能,耐蚀性也更加优异和持久。     

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。     

AZ31镁合金冷喷涂纳米晶铝涂层腐蚀性能

为了改善镁合金耐蚀性,采用冷喷涂技术在镁合金AZ31上制备出纳米晶铝涂层,分析了涂层的微观组织,通过电化学试验及中性盐雾试验研究了涂层及基体的腐蚀性能。试验结果表明,涂层的纳米晶结构成功保留,涂层组织致密、厚度均匀,涂层硬度到达111.44 HV0.025,明显高于镁合金基体的硬度(66.8 HV0.025);涂层的自腐蚀电位(-0.78 V)高于镁合金基体的自腐蚀电位(-1.79 V),涂层的自腐蚀电流密度(5.3×10-7A/cm2)比镁合金基体的自腐蚀电流密度(2.45×10-5A/cm2)低2个数量级,盐雾试验表明涂层的耐腐蚀性能明显优于镁合金基体。     

镁合金表面冷喷涂纳米铝锌涂层及其腐蚀性能研究

采用冷喷涂工艺制备纳米铝锌涂层。借助SEM手段研究了涂层的组织形貌。对涂层的显微硬度、孔隙率以及涂层与基体的结合强度进行了分析。采用电化学工作站和盐雾试验对涂层的腐蚀性能进行了研究。结果表明,涂层自腐蚀电位明显高于镁合金基体,自腐蚀电流密度明显低于镁合金,能为镁合金提供良好的保护。     

掺杂镍对镁合金表面冷喷涂锌基涂层性能的影响

目的研究镍添加对冷喷涂锌基涂层耐蚀性的影响,为镁合金提供有效的防护涂层。方法采用低压冷喷涂技术在镁合金基体表面分别制备锌基和锌/镍基复合涂层,通过微观观察、摩擦磨损实验、电化学极化法和电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究镁合金表面冷喷涂涂层的结构、摩擦磨损行为和耐蚀性。结果镁合金表面冷喷涂锌基涂层后,其硬度和耐磨性得到显著提高,掺镍后的锌/镍基涂层具有更高的硬度和耐磨性。锌基和锌/镍基涂层均能为镁合金提供腐蚀防护,锌/镍基涂层比锌基涂层具有更好的耐蚀性。相对镁合金来说,锌基涂层和锌/镍基涂层的自腐蚀电位分别正移了260 mV和560 mV;长期腐蚀后锌/镍基涂层形成了更致密的腐蚀产物膜,腐蚀电阻显著高于锌基涂层。结论冷喷涂锌基和锌/镍复合涂层均能对镁合金提供防护作用,掺杂镍后的锌/镍基复合涂层具有更高的硬度、耐磨性和耐蚀性。     

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。     

热喷Zn涂层浪花飞溅区腐蚀的室内模拟研究

海盐粒子浓度大、干湿交替频繁、海水冲击是浪花飞溅区腐蚀的3个关键性因素。文中以热喷Zn涂层为研究对象,设计了4种循环腐蚀试验制度:①盐雾–驻留循环;②盐雾–驻留–飞溅循环;③盐雾–干燥循环;④盐雾–干燥–飞溅循环,采用失重测量和电化学测量分别研究了涂层在这4种模拟环境下的腐蚀行为及规律,并应用加速转换因子法及灰关联分析对各循环腐蚀试验制度下的加速性、模拟性进行了研究,并为此设计了一个飞溅模拟研究装置以实现浪花飞溅冲击的模拟。试验结果表明:盐雾+驻留循环造成涂层的腐蚀最严重;盐雾+驻留+飞溅循环则能较好的模拟浪花飞溅区的腐蚀情况,可实现室内的热喷Zn涂层在浪花飞溅区腐蚀的模拟。     

钢铁表面电弧喷涂耐蚀铝涂层性能的研究

使用电弧喷涂技术在经过喷砂处理的Q235钢板喷涂厚度约为200μm的纯铝涂层,使用聚氨酯清漆对涂层进行封孔处理。通过金相组织分析试验、电化学测试以及中性盐雾试验研究了涂层的耐蚀性。结果表明:喷涂涂层的结构致密、成分均匀,涂层和基体材料结合情况良好。对涂层进行封孔处理后,腐蚀速度显著下降,试样的耐蚀性得到了极大改善。对封孔涂层进行120 h的中性盐雾试验,未发现明显腐蚀痕迹,涂层的耐盐雾腐蚀性良好。     

硝酸镧含量对锌铝涂层组织结构和耐蚀性的影响

以稀土硝酸镧为添加剂,用硅烷钝化液代替铬酐,通过添加不量的硝酸镧制备了水性无铬锌铝涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)分析、中性盐雾试验和极化曲线等对含硝酸镧涂层试样的结构和性能进行了评价。结果表明：含5 g/L硝酸镧(指其在B组分中的质量浓度)涂层试样的耐蚀性最好,适量的镧盐可以改善涂层结构,使涂层均匀致密;硝酸镧钝化处理可以显著降低涂层试样的腐蚀电流,提高腐蚀电位,抑制腐蚀速率,提高涂层的耐蚀性。硝酸镧也可以作为物理屏障,阻止腐蚀介质渗透到涂层中,但它不改变极化曲线的形状。水性无铬锌铝涂层中硝酸镧的最佳用量为5 g/L。     

乳化剂的含量对锌基涂层耐蚀性的影响

利用片状锌粉、铝粉、铬酐及其它有机物配制的新型高耐蚀锌基涂料具有良好的结合力和耐蚀性,详细讨论了乳化剂含量对锌基涂层耐蚀性的影响.涂层的耐蚀性采用中性盐雾试验和5%盐水浸润试验.试验证明,涂层的表面粗糙度随着乳化剂量的增加而逐渐变得平滑、细腻.乳化剂的加入,直接影响到是否能够使涂料充分混合,使涂料分散均匀,也影响到涂料的流平性和黏稠度,但它对涂层的耐蚀性影响不大,本试验控制在26g/L.     

高边缘防腐蚀电泳漆的应用

目的提高零部件的边缘腐蚀。方法选择具有高边缘防腐电泳漆,该电泳漆具有良好的疏水性,添加微凝胶助剂可以控制涂膜流动,抑制电泳涂漆在烘干固化时的缩边现象,增加工件边缘尤其锐边和焊接部位的漆膜厚度和涂膜覆盖率,耐盐雾腐蚀性能得到显著提升。同时选择合理的涂装工艺,重点考察刀片腐蚀、铸造件、热板、酸洗板和冷板等不同材质工件边缘、棱角和焊接部位的耐腐蚀性能。结果通过对添加微凝胶高边缘防腐蚀电泳漆的应用,电泳漆阳离子树脂疏水性体系的设计和特殊微凝胶技术改进提升,刀片腐蚀达到240 h,铸造件达到480 h,工件可以达到1000 h盐雾试验单边腐蚀≤2 mm,完全满足汽车零部件防腐蚀性能的要求。结论选择合理的电泳涂装工艺和加强生产现场涂装过程管理控制,在热板、酸洗板及冷板等不同材质的材料上,高边缘防腐蚀电泳漆耐盐雾腐蚀性能可达1000 h以上,完全可以满足各种工件防腐蚀性能的要求。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。     

NiAl/NiCoCrAlY/8YSZ复合喷涂层的微观结构与性能研究

目的提高金属/陶瓷隔热涂层体系在海洋环境下的耐腐蚀性能。方法利用冷喷涂方法制备NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层,与等离子喷涂制备的8YSZ陶瓷层构成适用于海洋环境的多层结构耐蚀隔热涂层体系。利用FE-SEM分别观察喷涂态粘结层和陶瓷层的表面、横截面形貌,通过EDS分析涂层元素分布;利用XRD分析表征涂层的物相组成;借助万能材料试验机,采用拉伸法测试涂层结合强度;利用热循环试验和焰流冲刷试验测试涂层的耐高温性能。结果微观分析表明,冷喷涂制备的NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层形貌致密,涂层材料未发生明显氧化,颗粒变形程度不一,粘结层与基体间的结合强度约为18.4 MPa,粘结层与8YSZ陶瓷层界面结合紧密。陶瓷层物相结构和成分稳定,涂层经12次热震循环和1000个周期的高温焰流冲击后,表面未出现开裂、起皮和脱落。结论采用冷喷涂法和等离子喷涂法联合制备的耐蚀隔热复合涂层体系具备良好的耐热性和耐腐蚀性。冷喷涂制备的金属涂层结构致密,孔隙率低,与陶瓷层结合良好,能够有效提高涂层体系在腐蚀性环境中的耐蚀性能。NiAl复合涂层可以缓解Ni CoCrAlY粘结层和铝合金基材间的热匹配问题,增强涂层的结合性能。     

无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

海上平台保护涂层及性能

通过分析海上平台保护涂层标准和相关技术文件,对海上平台的涂层系统、所涉及涂料产品、涂层系统认可试验进行详细阐述,以便于平台涂装方案的设计和涂料产品的开发和认证。采用抽丝剥茧逐步推进的方法,对标准、涂层体系、涂料产品和性能要求进行逐一分析解读,得出了不同腐蚀环境的涂层系统和涂层结构。依据底、中、面涂层结构,把平台常用的防腐涂料进行了归类,并给出了不同腐蚀环境涂层系统的性能要求和评测方法。海上平台涂层体系的设计,可以依据NORSOK M501和NACE SP 0108,二者可以相互补益。海上平台涂层体系的认可按NORSOK M501进行,采用ISO20340的涂层合格性试验,包括循环老化试验、海水浸泡试验和抗阴极剥离试验。建立海上平台防腐涂料体系,需要开发的品种有富锌涂料、环氧防锈漆、环氧云铁、环氧玻璃鳞片漆、低表面处理环氧涂料、厚浆性环氧漆、环氧砂浆、无溶剂环氧漆、酚醛环氧漆、聚氨酯面漆、工程硅氧烷等。     

锑碳/聚氨酯复合涂层的制备及其耐蚀性能EI北大核心CSCD

H62黄铜因其良好的加工性能和较好的传热性能,常用于冷凝器的热交换材料,但是在使用过程中易于发生腐蚀。为了进一步提升H62黄铜的耐蚀性能,采用电化学剥离的方法成功制备得到锑碳纳米材料,与聚氨酯混合制备得到锑碳/聚氨酯复合涂料,通过在H62黄铜表面涂装锑碳/聚氨酯复合涂料制备锑碳/聚氨酯复合涂层,并利用扫描电子显微镜、电化学工作站、浸泡等表征手段探究涂层的表界面形貌和耐蚀性能。结果表明:与聚氨酯涂层相比,锑碳/聚氨酯复合涂层在腐蚀测试过程中具有更正的腐蚀电位(-0.209 V)、高阻抗模值和阻抗值(~7.0 kΩ·cm^(2));铜基底表面无明显腐蚀,呈现优异的防护性能。这主要归因于锑碳纳米材料的加入有效地降低了涂层的孔隙率和延缓了腐蚀介质的渗入,从而提高了Cu基底的抗腐蚀性能。首次使用有机+无机(乙二醇+硫酸钠)混合电解液成功电解出水溶性锑碳纳米材料,能很好地分散于水性聚氨酯中,在聚氨酯涂层中起到良好的密封和阻隔作用,可为进一步提升H62黄铜的耐蚀性提供参考。     

AZ91镁合金表面含Ti生物复合涂层结构及腐蚀学性能

采用冷喷涂法在AZ91合金表面预置纯Ti涂层,再采用微弧氧化对Ti涂层进行仿生生物改性.用SEM、XRD、EDS等方法分析涂层的组织结构,用动电位法测试涂层的腐蚀学性能.结果表明:冷喷涂预置Ti层厚度约100 μm,外表面形貌粗糙.微弧氧化处理后在Ti层表面产生微弧放电孔.生物改性层主要由Ti_2O_3组成,还含有少量钙、磷等物质.微弧氧化层有利于提高冷喷涂Ti层的生物学活性和致密性.含Ti复合涂层显著提高AZ91合金在模拟体液(SBF)中的自腐蚀电位(提高了约0.3 V),表明含Ti生物复合涂层具有良好的抗腐蚀性能.     

热喷涂涂层耐高温SiO_2溶胶封孔剂的开发

以正硅酸乙脂为原料、盐酸为催化剂制备了用于耐高温封孔处理的SiO2溶胶,封孔处理后的涂层致密、表面光洁度好。对封孔前后涂层性能的测试表明:经过封孔后,大幅度提高涂层耐酸和耐高温性能,增强了涂层对基材的保护作用。