UV环氧玻璃鳞片涂层耐蚀性评价

以中碱玻璃鳞片为耐蚀填料,环氧丙烯酸酯为主要成膜物质,制备了一种UV(紫外光固化)环氧玻璃鳞片涂层,通过吸水量、扩散系数、电化学阻抗谱(EIS)测试等方法研究了玻璃鳞片用量、目数和涂层厚度对涂层耐蚀性能的影响。结果表明,添加10%的100目经硅烷偶联剂处理的玻璃鳞片,涂层厚度为100μm时,UV环氧玻璃鳞片涂层的耐蚀性能最佳,在饱和期(120h)其吸水量为0.009 1g,扩散系数为3.95×10-14 cm-2·s-1,阻值为1.129×109Ω·cm2。     

装载缓蚀剂的蒙脱土对环氧涂层耐蚀性能的研究

将不同比例的装载缓蚀剂蒙脱土和环氧树脂混合制备出纳米复合环氧涂层。根据电化学阻抗谱 (EIS) 和盐雾实验对涂层的耐蚀性进行表征。结果表明,3%装载蒙脱土环氧涂层的水扩散系数为9.89×10^-11 cm²/s,孔隙率为2.22×10^-8,整个浸泡过程中阻抗值在10⁹ Ωcm²以上,表现出最佳的耐蚀性。     

环氧玻璃鳞片涂层在塔河油田的腐蚀行为

采用差示扫描量热法分析了环氧玻璃鳞片涂层在高酸、强碱环境中的耐腐蚀性能。利用高温高压釜模拟塔河油田的服役工况条件,研究了涂层在模拟工况条件的气、油、水三相中的耐蚀性,并利用电化学测试对涂层在6种模拟工况条件下的电化学特征进行了分析。通过涂层剥离性能测试数据对涂层寿命进行预测,并通过现场试验验证预测结果。结果表明:环氧玻璃鳞片涂层的玻璃化转变温度较高,在高酸、强碱及服役工况环境中均具有较好的耐腐蚀性能,其阻抗值均高于10~7Ω·cm~2;涂层预测寿命远小于实际工况条件下涂层的寿命,建议以现场挂片数据进行涂层寿命预测。     

海洋环境蒙脱土改性聚苯胺环氧涂层的防腐蚀性能

为提高海洋环境环氧(EP)涂层长效防腐蚀性能,选用蒙脱土(Mt)聚苯胺(PANI)复合物对环氧涂层进行改性,研究其耐蚀性能与机理。首先采用化学氧化法制备PANI和四种不同Mt含量的PANI复合物,然后以EP为成膜物质,在Q235钢上制备不同含量PANI-Mt100∶7的环氧复合涂层,通过红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对PANI、PANI-Mt微观结构和形貌进行研究并利用电化学方法研究复合环氧涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能与机理。结果表明:改性环氧涂层在浸泡0.5h和360h时的阻抗值分别为8.7×106Ω·cm~2和6.3×104Ω·cm~2,而掺入PANI-Mt100∶7后环氧涂层阻抗值明显增大,当PANI-Mt100:∶7掺入量为5%(质量分数)时,环氧涂层在浸泡0.5h和360h时的阻抗值最大,分别为2.7×108Ω·cm~2和1.1×107Ω·cm~2。     

石墨烯添加方法对环氧涂料防腐蚀性能的影响

利用正交试验筛选出最优基础涂料(EP)配方,通过在基础涂料中添加分散剂和石墨烯(GE-EP)、偶联剂改性石墨烯(GK-EP)、或改性石墨烯以及分散剂(GDK-EP),制备了三种石墨烯/环氧复合涂料。测试了纯环氧涂层(EP)和三种石墨烯/环氧复合涂层的基础物理性能、耐盐雾性能和电化学性能,考察了石墨烯加入量和加入方式对环氧涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:当在环氧涂层中添加分散剂,且偶联剂改性石墨烯质量分数为1.5%时,涂层的综合性能最好。此时,涂层的抗冲击性达到50cm·kg,附着力为2级,硬度高于6 H,并且耐盐雾时间高达1 500h,腐蚀电流密度低至2.039×10~(-8) A/cm~2。含1.5%石墨烯的GDK-EP涂层的各项性能都远高于EP涂层的。     

采用荧光纳米填料改性环氧涂层实现缺陷可视化

通过水热法制备了8-羟基喹啉锌(ZnQ₂)荧光耐蚀双功能纳米填料,并添加到环氧树脂中制备荧光指示底漆;以单宁酸修饰的碳纳米管(TA-CNTs)作为填料制备高阻隔性环氧面漆,最终合成具有荧光缺陷指示与高耐蚀的双功能涂层。利用SEM、FT-IR、XRD、荧光光谱等验证了荧光纳米材料的成功合成;通过电化学测试和盐雾实验对该复合涂层的耐蚀性进行了评价,并通过荧光显微镜对复合改性涂层的缺陷指示功能进行了验证。结果表明：合成的ZnQ₂纳米填料具有优异的荧光指示和缓蚀作用,复合涂层经30 d的中性盐雾实验后,其低频阻抗|Z|_{0.01 Hz}仍保持在2.95×10⁹Ω·cm²,表现出了优异的耐蚀性。当复合涂层发生机械损伤时,涂层破损处在365 nm紫外照射下可发生强烈荧光。且经过盐雾实验10 d后,涂层缺陷处的荧光依旧保持良好,表明该荧光涂层有利于对涂层缺陷的快速诊断和维修指示。     

聚多巴胺修饰六方氮化硼及其环氧复合涂层的腐蚀行为

为了提高六方氮化硼在溶剂和有机涂层中的分散并探究其对环氧涂层耐蚀性能的影响,采用聚多巴胺(PDA)修饰六方氮化硼改善其在溶剂和环氧涂层中分散性的方法,通过SEM、TEM、XPS、Raman、TG表征了改性六方氮化硼的形貌、化学组成和热稳定性;除此之外,采用电化学方法研究了改性六方氮化硼掺入环氧复合涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:与环氧涂层相比,h-BN@PDA/环氧复合涂层在长效腐蚀测试过程中表现出更正的腐蚀电位(-0.1 V)、高的阻抗模值和涂层阻抗值(~10~(10)Ω·cm~2)、低的特征频率值(~0.1 Hz);且金属基底表面无明显腐蚀,显示优异的抗腐蚀性能。这主要是因为纳米层状六方氮化硼的添加可以降低涂层的孔隙率并且能够延缓腐蚀介质的渗入,进而提高了其耐腐蚀性能。     

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。     

交流阻抗法评价玻璃鳞片乙烯基酯树脂涂料的耐蚀性

采用交流阻抗法（EIS）评价了玻璃鳞片乙烯基酯树脂涂料的防腐蚀性能，并对其耐腐蚀机理进行了研究.结果表明，添加玻璃鳞片的涂层比未添加玻璃鳞片涂层具有更好的抗渗透性和耐蚀性.当玻璃鳞片与酚醛环氧乙烯基酯树脂的质量比为30/100～35/100时，涂层具有较佳的耐蚀性能，在3.5％NaCl溶液中浸泡120 d后，涂层极化阻抗仍然在10.9 Ω•cm2以上，比乙烯基酯纯树脂涂层极化阻抗高2个数量级，涂层电容稳定在8.40×10-11 F/cm2左右，吸水率保持在4.2%. 〖HT5”H〗关键词：〖HT5”SS〗     

GO/Si3N4改性环氧树脂涂层防腐透波性能研究

目的 设计并制备集透波、耐蚀一体化天线罩防护涂层.方法 利用KH550与KH560硅烷偶联剂分别对GO与Si3N4进行改性,分别得到改性的f-GO与f-Si3N4,然后将两者进行复合,制得了不同配比的f-GO/f-Si3N4纳米复合材料,将所得纳米复合物填料对环氧树脂涂层进行改性.通过扫描电子显微镜解析改性填料在涂层中的分布状态,利用电化学交流阻抗、极化曲线、吸水试验等方法,分别评价改性涂层的吸水率、耐蚀性,利用介电常数与介电损耗正切值,评价涂层透波性能.结果 借助两种硅烷改性,实现了f-GO与f-Si3N4的化学键合复合.随着f-GO在复合填料中比例的增加,复合填料在环氧树脂涂层中的分散性先升高后下降.涂层极化曲线表明,GS-15改性的环氧树脂涂层具有最小的腐蚀电流密度(1.62×10–11 A/cm2)和最高的腐蚀电位(–0.462 V).涂层电化学阻抗测试表明,当涂层浸泡至3000 h后,GS-15涂层的|Z|0.01 Hz值为9.2×1010?·cm2,比GS-0涂层的低频阻抗模量高约2个数量级.涂层吸水率测试表明,GS-15改性环氧树脂涂层具有最小的吸水率.涂层介电性能测试表明,GS-15改性环氧树脂涂层的介电稳定性更高,同时具有最低的介电常数和介电损耗.结论 在环氧树脂中当复合填料的添加量为5％时,f-Si3N4与f-GO配比为7:3时,复合材料在环氧树脂涂层中的分散性最佳,涂层具有最好的耐腐蚀和透波性能.     

不同催化剂对镁合金表面SiO_2-ZrO_2涂层耐蚀性的影响

镁合金表面溶胶凝胶涂层存在易析出氢气、涂层缺陷多及防腐性能提升不明显等问题。为改善这些问题利用Ce(NO_3)_3催化制得SiO_2-ZrO_2溶胶并旋涂3层于AZ91D镁合金表面,并与HCl催化制得的镁合金表面SiO_2-ZrO_2溶胶涂层进行对比分析。采用扫描电镜和傅里叶红外光谱等分析涂层微观形貌和化学成分;通过接触角测试涂层亲疏水性;利用极化曲线和电化学阻抗谱对比研究不同催化剂加入的溶胶凝胶层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果显示:与HCl催化制得的镁合金表面SiO_2-ZrO_2溶胶涂层相比,Ce(NO_3)_3催化制得的涂层表面微观缺陷少;接触角由84.2°增大到93.5°;同镁合金基体自腐蚀电流密度1.480×10~(-4) A/cm~2相比,HCl催化和Ce(NO_3)_3催化涂层的自腐蚀电流密度分别为2.562×10~(-6) A/cm~2和7.821×10~(-7) A/cm~2,其耐蚀性提升明显;HCl和Ce(NO_3)_3催化涂层阻抗极化电阻值由镁合金基材的224.9Ω分别增大至4 401Ω和53 888Ω,HCl催化涂层的失效时间为1 d,Ce(NO_3)_3催化涂层失效时间延长为3 d。可见,两种催化剂制备的涂层,Ce(NO_3)_3催化涂层防护更持久,耐蚀性更好。     

多壁碳纳米管改性环氧涂层的防腐蚀性能

研究了多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes,MWCNTS)在环氧涂层中的分散性对涂层耐蚀性能的影响。采用电化学阻抗谱对未添加任何填料的环氧涂层、添加原始MWCNTS的环氧涂层和添加改性MWCNTS的环氧涂层等三种涂层体系进行了耐蚀性评价。结果表明,随着在电解质溶液中浸泡时间的延长,三种涂层体系的阻抗值都降低,对比涂层阻抗谱变化以及失效时间,添加改性MWCNTS的环氧涂层体系耐蚀性最佳。     

AZ31镁合金冷喷涂Al-Al_2O_3复合涂层组织及性能

采用冷喷涂工艺在AZ31镁合金上制备纯Al涂层和Al-50%Al_2O_3复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、材料分析软件探讨Al_2O_3颗粒的加入对纯Al涂层显微组织的影响。用电化学工作站、显微硬度计和磨耗试验机来对涂层的性能进行表征,分析Al_2O_3颗粒的加入对纯Al涂层耐蚀性、显微硬度和磨损性能的影响。结果表明:与纯Al涂层相比,复合涂层组织更致密,孔隙率更低,硬度从51.2HV0.025提高到94.8HV0.025,滑动磨损率降低80.5%,磨粒磨损率降低40%。复合涂层的自腐蚀电流密度(2.36×10~(-7)A/cm~2)和纯Al涂层的自腐蚀电流密度(1.19×10~(-7) A/cm~2)相近,相对于镁合金的(2.56×10~(-4) A/cm~2)降低3个数量级,可以大大提高镁合金的抗腐蚀性能。     

铁红颜料颜基比对含纳米氧化物的水性环氧涂层耐蚀性的影响

采用电化学阻抗谱、红外光谱、马丘测试和极化曲线等研究了不同颜基比(铁红颜料与环氧树脂质量比)对含3%(质量分数)纳米二氧化钛粒子的水性环氧涂层耐蚀性的影响。结果表明:在含有纳米氧化物的水性环氧涂层中,添加铁红颜料能够进一步提高涂层的耐蚀性;当颜基比为1时,涂层的耐蚀性最佳,在3.5%NaCl溶液浸泡8 000 h后,涂层阻抗仍然达到10~9Ω·cm~2,与无铁红涂层的相比提高大约两个数量级;在含有纳米氧化物粒子的水性环氧涂层中加入铁红颜料不会降低涂层的附着力,且当颜基比为1时,涂层附着力有所提高。     

石墨烯/氟碳涂层的制备及其耐蚀性能

目的为了增强氟碳涂层的耐蚀性,研究涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程。方法采用硅烷偶联剂对石墨烯进行接枝改性,将改性后的石墨烯添加到氟碳树脂中,制成不同含量的石墨烯氟碳复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜,分析了石墨烯改性前后的结构及在涂层中的分散性。采用交流阻抗谱和动电位极化曲线,研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为和失效过程,并考察了涂层的耐盐雾性能。结果石墨烯表面成功接枝官能团,在涂层中分散较均匀。石墨烯对腐蚀介质具有良好的屏障作用。涂层的防护性能随着石墨烯含量的增大先增加后降低,当含量为0.4%(质量分数)时,涂层的腐蚀电流密度为2.209×10~(–10) A/cm~2,氟碳涂层的腐蚀电流密度为6.026×10~(–6) A/cm~2,腐蚀电流密度大大降低,该涂层的耐蚀性能最好,且浸泡360 h内均为浸泡前期,能有效隔绝腐蚀液体的渗透,对Q235钢基底的防护性能最佳。石墨烯含量过高时易团聚,容易引起缺陷,降低涂层的防护作用。结论石墨烯显著提高了氟碳涂层的耐蚀性能。     

铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化技术在铸态A356铝合金表面制备高耐磨、耐蚀涂层（英文）

在铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化(PEO)技术对铸态A356合金进行处理制备耐磨、耐蚀涂层。采用3种不同浓度的铝酸钠溶液(2、16和24 g/L NaAlO_2)以及硅酸盐溶液(用以比较)制备涂层。利用球-块式干摩擦微动磨损试验(对磨材料为碳化钨)和电化学试验评价涂层的磨损和耐蚀性能。结果表明,在24 g/L NaAlO_2溶液中处理480 s形成的氧化膜涂层具有最佳的保护性能。该涂层在30 N载荷下摩擦1800 s,其磨损率仅约为~4.5×10~(-7) mm~3/(N·m)。同时,该涂层具有很低的腐蚀电流密度(约为8.81×10~(-9) A/cm~2)。该实验发现,尽管膜层中α-Al_2O_3含量很低,涂层的致密程度和单层结构保证了其优异的性能。     

碳钢表面防腐超疏水TiO_2/PDMS涂层的制备及性能

针对碳钢腐蚀电位相对更负、更容易发生腐蚀的特点,在Q235钢表面制备超疏水TiO_2/PDMS涂层以提高其耐蚀性能。采用表面活性剂分散纳米TiO_2并进行改性,然后与PDMS混合,用溶胶凝胶法在Q235钢表面制备有聚二甲基硅氧烷(PDMS)过渡层的TiO_2/PDMS超疏水涂层。借助扫描电镜(SEM)、接触角测量仪、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射仪(XRD)表征其表面涂层的表面形貌、化学成分及疏水性能,用电化学试验和浸泡试验测试其防腐性。结果表明:TiO_2/PDMS涂层表面具有独特的微纳结构,与水的接触角达到154.3°;其腐蚀电位由碳钢的-0.77 mV正移至超疏水涂层的-0.24 mV,腐蚀电流密度则下降两个数量级,即从5.02×10~(-6)A·cm~(-2)下降至3.95×10~(-8)A·cm~(-2);超疏水涂层的交流阻抗值高于碳钢基底3个数量级。经过7 d的3.5wt.%NaCl溶液浸泡,超疏水涂层并未发生失重。制备的TiO_2/PDMS超疏水涂层具有超疏水效果和良好的长期耐腐蚀性。     

复合填料对提高环氧涂层耐腐蚀性能研究

通过向环氧涂层中添加适量的氧化石墨烯-氟代聚苯胺(GO-PFAN)复合填料，有效提高了环氧涂层在N80钢的耐腐蚀性能，同时考察了复合填料加量对环氧涂层防腐性能的影响。实验结果表明，氧化石墨烯-氟代聚苯胺/环氧复合涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60天后仍具有较高的阻抗值，其中复合填料添加量为2 wt%的环氧涂层的阻抗值最高，为5.67×10¹⁰Ω·cm²，说明添加了复合填料的环氧涂层具有优异的防腐性能。     

扫描速度对激光熔覆Al-Ni-TiC-CeO2复合涂层组织与性能的影响

目的解决S355海洋钢在海洋环境中的腐蚀、磨损问题,制备良好的涂层结构,并延长其使用寿命。方法采用激光熔覆工艺在S355海洋钢表面制备Al-Ni-Ti C-CeO_2复合涂层,研究扫描速度对涂层组织与性能的影响,利用扫描电镜观察涂层的微观组织形貌,结合X射线衍射仪对涂层物相进行分析。采用显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行测试分析。结果不同扫描速度制备的涂层均出现Al-Fe相,涂层与基体有良好的冶金结合。随着扫描速度的增加,涂层厚度逐渐降低,涂层内组织由短棒状向颗粒状转变,裂纹和气孔逐渐减少,稀释率逐渐降低。涂层表面硬度最高为846.6 HV0.2。涂层磨痕宽度最低为449.4μm,深度为15.5μm,磨损速率最低为3.88×10~(–6)mm~3/(N·s)。涂层自腐蚀电位最大为–0.60396V,最小自腐蚀电流密度为2.3753×10~(–8)A/cm~2,阻抗最大能达到2.5kΩ,腐蚀速率最低为0.0725mm/a,约为基材的33.6%。结论在S355海洋钢表面激光熔覆Al-Ni-TiC-CeO_2复合涂层,可有效提高其耐磨与耐蚀性能。当扫描速度为7.5 mm/s时,性能最佳。     

聚苯胺/磷酸锌/聚硅氧烷复合涂层自修复和耐蚀性能初探

目的初步探索由聚苯胺/磷酸锌有机-无机复合钝化填料和环氧-聚硅氧烷树脂制备的自修复涂层的修复和防腐性能。方法采用微区交流阻抗技术(LEIS)、扫描电子显微技术(SEM)和电化学阻抗技术(EIS),研究了聚苯胺/磷酸锌/聚硅氧烷复合涂层的防腐性能和在人工损伤部位的修复功能。结果由微区电化学阻抗和电化学阻抗测试可知,环氧-聚硅氧烷清漆具有自修复和优异的耐蚀性能;偶联剂处理的聚苯胺/磷酸锌有机-无机复合钝化填料(HCE),可显著提升环氧-聚硅氧烷涂层的自修复和耐蚀性能。当HCE的添加量为0.3%(以占环氧-聚硅氧烷涂料质量的百分比计)时,涂层的自修复和耐蚀性能最佳,缺陷部位修复后的阻抗值最大达到70 k?,是环氧-聚硅氧烷清漆的9倍。涂层阻抗值随浸泡时间的延长而增加,浸泡3750 h时,涂层阻抗值增至10~(11)?·cm~2。结论当涂层产生缺陷时,一方面聚苯胺/磷酸锌有机-无机复合填料发生氧化还原反应,生成新的氧化膜;另一方面,聚苯胺与环氧-聚硅氧烷树脂发生交联固化反应,在基体缺陷处成膜,提高了涂层的致密性;二者协同作用使HCE3涂层试样具有最佳的耐蚀性能和自修复功能。