金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶。用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上，基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层。对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析，分析结果表明：有机-无机复合溶胶易于成膜，且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性。     

有机硅溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究进展

有机硅溶胶-凝胶涂层是指以烷基烷氧基硅烷为前驱体通过溶胶-凝胶技术制备的涂层。有机硅是分子水平上的有机-无机杂化分子,因此有机硅溶胶-凝胶涂层兼具了有机材料和无机材料的性能,并且能通过合理的调控有机和无机成分来获得所需的性能。其热稳定、耐刮擦性与无机材料的结合性能明显高于普通的有机材料,柔韧性与有机材料的结合性能明显高于一般的无机涂层。近年来,这种新型的、具有特殊性能的涂层被广泛研究用来保护金属材料(如铝、铁、镁、铜基材料)。介绍了有机硅溶胶-凝胶涂层涉及的基本反应、硅烷在金属表面上的成键机理以及在不同金属上的应用等方面的研究进展,并展望了有机硅溶胶-凝胶涂层应用前景及未来的研究方向。     

涂层工艺对KH570-SiO_2复合薄膜耐腐蚀性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)为前驱体,在碳素钢片上和铝片上制备有机-无机复合防腐薄膜。本实验采用盐雾腐蚀实验对复合薄膜的防腐蚀性能进行了表征,探讨了两种前驱体比例、pH值、回流温度等溶胶凝胶过程工艺条件对防腐涂层结构及防腐性能的影响,并初步比较了不同基板上薄膜的耐腐蚀性能。结果表明,当TEOS/KH570=1∶1,pH值为4.5时达到最佳防腐性能:在铝板上能够耐盐雾腐蚀240小时以上和钢板上耐盐雾腐蚀8小时以上。     

AZ91D镁合金表面无铬转化膜/杂化复合涂层的耐蚀性能

溶胶凝胶法制备的涂层性能优良,采用溶胶凝胶法、以正硅酸乙酯为主制备性能优良的涂层技术已很成熟,但用于镁合金的防护鲜有报道。为了提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,先在其表面制备了无铬钼酸盐转化膜,然后采用有机/无机杂化溶胶凝胶的方法在转化膜表面制备杂化涂层,从而得到转化膜/杂化复合涂层。对复合涂层进行了红外光谱分析,并用扫描电镜(SEM)观察了其微观形貌,同时也对其进行了极化曲线和电化学阻抗谱分析。结果表明:二氧化硅和有机硅氧键通过溶胶凝胶反应,无机和有机间呈网络结构穿插在一起;复合涂层表面平整均匀,无开裂现象;转化膜层和转化膜/杂化复合涂层都可提高镁合金的耐蚀性,但后者的效果更加明显。     

纳米TiO2/有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械及耐腐蚀性能的研究

在采用溶胶-凝胶法合成有机-无机杂化丙烯酸树脂的基础上,研究了纳米TiO2添加量对有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械和耐腐蚀等性能的影响。研究表明,当纳米TiO2添加量为15%时,涂层的性能有了较大的提高,其硬度由3H提高至6H,涂层的耐盐雾时间由100h提高到500h,涂层的阻抗值也由104Ω.cm2提高至106Ω.cm2。另外,通过扫描电镜观察了复合涂层的断面,发现涂层中纳米粒子分散均匀,并且粘接紧密,形成了较为致密的复合涂层。     

溶胶-凝胶法制备抗原子氧涂层及性质研究

采用有机无机复合的溶胶-凝胶方法,合成了用于聚合物表面保护层的前驱溶液.采用旋转涂覆方法,将前驱溶液涂覆于聚酰亚胺基片上,制成了表面涂层.将所制得的相应涂层分别进行原子氧暴露试验,其表面形貌的变化通过扫描电镜观测.结果表明,在原子氧辐照下,无保护的聚酰亚胺表面已非常粗糙,与辐照前的光滑表面形成显著的对比.而涂覆有保护层的表面,原子氧辐照前后却没有变化.这表明使用这种有机无机复合的溶液涂层具有很好的抗原子氧能力.     

有机-无机杂化硅溶胶改性环氧树脂涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化硅溶胶,将其作为改性剂来制备不同配比的改性环氧树脂涂层。利用红外光谱对合成的有机-无机杂化硅溶胶进行了表征。测试了改性涂层的物理化学性能和在模拟油田采出水中的电化学交流阻抗谱,并对涂层进行SEM和EDS分析。结果表明:红外光谱分析合成的有机-无机杂化硅溶胶得到了所需要的特征基团;当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的物理性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱效果也得到增强;EIS分析得到其在模拟油田采出水中的耐腐蚀性能有显著改善;从SEM和EDS分析得到m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的表面形貌相对最好且没有团聚现象,而当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶1时,涂层的表面团聚现象较为严重。     

锂钴复合氧化物涂层的显微组织结构

为了更好地保护环境,以水作为溶剂,从有机和无机途径用溶胶-凝胶法制备了具有耐蚀性能的LiCoO2的涂层.结果表明:两种途径制备的涂层在热处理过程中物相结构的变化是类似的,在干凝胶状态下为非晶态结构,400℃已晶化,物相为Li0.4CoO2;650℃涂层晶化已趋于完整,最终得到的涂层物相结构为LiCoO2.有机途径制备的锂钴复合氧化物涂层表面呈略有起伏的无规则岛状形貌,而无机途径的涂层表面较为致密平整.     

溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化光波导材料研究进展

有机-无机杂化材料因同时具有有机功能基团和无机功能基团的结构特点而易于有机光活性物质和无机活性物质的掺杂已被人们广泛关注和大力研究.溶胶-凝胶法是制备有机-无机杂化光波导材料的主要方法.阐述了溶胶-凝胶法制备杂化材料的原理,比较了几种目前研究得较多的有机-无机杂化光波导材料体系,指出了各自的优缺点,介绍了杂化材料制备光波导器件的工艺流程,最后归纳了溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化光波导材料过程中存在的问题.     

溶胶-凝胶涂层在镁合金腐蚀防护应用中的研究进展

镁合金是21世纪最富开发和应用潜力的优异绿色工程材料之一,但耐蚀性差成为制约其广泛应用的瓶颈。选择和开发合适的表面防护涂层可以有效提高镁合金表面的耐蚀性能。溶胶-凝胶涂层技术凭借其工艺简单、膜层成分结构可控、耐蚀性能优良等优点近年来在镁合金表面的腐蚀防护应用中得到重视。将用溶胶-凝胶技术在镁合金表面制备防腐蚀涂层的研究成果按照有机/无机杂化涂层、缓蚀因子/杂化涂层、电化学氧化/杂化涂层、化学转化/杂化涂层的分类方法进行了分析总结。这些涂层体系各具特色,其中含缓蚀因子的杂化涂层具备自修复能力,化学转化和电化学氧化杂化涂层的附着力突出,而单一涂层更容易破坏。在未来,镁合金表面溶胶-凝胶防护涂层的研究工作仍以有效结合现有的表面处理技术开发长效高耐蚀复合涂层为重心。