溶胶-凝胶高温氧化防护涂层

溶胶-凝胶方法是一种制备氧化物涂层的简单方法.在不同基体上，采用溶胶-凝胶法可以制备连续的对基体起保护作用的SiO2、Al2O3、ZrO2及它们间复合的涂层.本文系统介绍了溶胶凝胶过程的特点、原理，着重介绍溶胶凝胶法制备抗氧化性涂层的工艺过程，分析了该方法存在的缺点，指出未来要解决的问题.并简单介绍了一种新型无氧溶胶-凝胶制备陶瓷涂层技术.      

Ti-Ni形状记忆合金表面PVA/SiO_2复合涂层的制备

研究溶胶-凝胶法制备Ti-Ni记忆合金表面复合涂层的工艺,并对涂层结构性能进行测试。结果表明,Si O2复合涂层溶胶凝胶法制备涂层适当的工艺参数如下:聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)质量比为1:4,提拉速度为2 mm/min,烧结温度为550℃。通过扫描电子显微分析、原子力显微分析、纳米压痕力学性能分析可知,经上述工艺涂覆后的Ti-Ni形状记忆合金表面形成了均匀致密的Si O2涂层,涂层与基体的结合强度良好。     

溶胶-凝胶法制备薄膜涂层的技术与应用

较系统地介绍了溶胶-凝胶法制备涂层材料技术的特点及一般原理,概述了溶胶-凝胶法制备涂层的工艺过程以及涂层材料的应用。展望了未来的发展前景。     

镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶凝胶膜的耐蚀性

采用溶胶-凝胶法在AZ91D镁合金表面制备SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜.研究膜层制备工艺中的干燥、固化过程对膜层耐腐蚀性能的影响,从而确定了SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜在镁合金表面的最佳沉积工艺.通过全浸腐蚀试验和电化学测试方法评价了膜层的耐腐蚀性能.试验确定最佳沉积工艺参数:干燥温度为80℃、干燥时间为9 h、固化温度为250℃、固化时间为1 h.在优化工艺条件下制备的溶胶凝胶膜层对镁合金基体有一定的防护作用,提高了镁合金的耐蚀性.     

金属基超疏水防腐蚀涂层的构建方法现状

金属腐蚀不仅带来巨大的经济损失,也给我们的人身安全带来隐患,因此,采取有效的金属防腐蚀措施刻不容缓.由于超疏水涂层在金属腐蚀防护中优异的性能,综述了金属基超疏水涂层的主要构建方法,包括水热法、溶胶-凝胶法、电化学沉积、溶液浸渍沉积法、自组装法、化学(电)刻蚀法、接枝聚合法和模版法,探讨了各种制备方法的优缺点,并展望了超疏水涂层在金属防腐蚀方面的发展方向.     

溶胶-凝胶法Al2O3涂覆钨纤维的制备及组织特性

采用溶胶-凝胶法在钨纤维的表面制备Al2O3涂层,用热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)等方法研究钨纤维表面Al2O3涂层在不同干燥工艺、不同PVA添加量和不同煅烧温度下的组织特征。结果表明:采用分步干燥工艺可以避免涂层团聚和开裂;溶胶制备中加入体积分数为5%的聚乙烯醇(PVA)可以提高溶胶稳定性,有利于制备均匀且无裂纹的Al2O3涂层;钨纤维表面Al2O3涂层制备的最佳煅烧温度为950℃;采用Al2O3涂覆的钨纤维抗氧化温度提高了120℃,氧化增重减少了约9%。     

钢基体涂覆Al2O3陶瓷层的研究现状与展望

综述了目前钢基体上制备Al2O3陶瓷涂层的研究现状，详细介绍了热喷涂法、溶胶一凝胶法及热化学反应法3种制备Al2O3陶瓷涂层的主要方法，并探讨和分析了它们各自的优缺点。热喷涂法普遍存在维护和使用费用昂贵的特点；溶胶一凝胶法最大优点就是制备过程温度低；热化学反应法作为一种新兴的钢基Al2O3陶瓷涂层制备方法，其显著优点在于工艺简单、成本低廉并且无需特殊设备，具有广阔的发展前景。文章最后对Al2O3陶瓷涂层的研究进行了展望。     

巯基有机硅溶胶-凝胶涂层对铜合金H90的腐蚀防护性能研究

目的 研究巯基有机硅溶胶-凝胶涂层对铜合金H90的保护性能。方法 以不同比例的巯基丙基三甲氧基硅烷（MAPMS）与正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,以乙酸作为催化剂,制备含巯基官能团的溶胶-凝胶,并通过浸涂法将该溶胶-凝胶涂层施加到铜合金H90上,并在120 ℃下烘干成膜。利用电化学、盐雾、接触角等一系列的手段考察巯基有机硅溶胶-凝胶涂层在铜合金H90基材上的防腐蚀、疏水性、铅笔硬度等性能。结果 当MAPMS与TEOS物质的量比达到1.5∶1时,自腐蚀电流密度为1.16×10?8 A/cm2,膜层铅笔硬度可达5H,在H90黄铜上的附着力等级达到0级,具有最佳的防腐蚀性能。中性盐雾测试中,物质的量比为1∶1的测试组在第8 d时出现了少量腐蚀斑点,但在接下来的30 d内,腐蚀并未扩大;其他测试组在30 d测试中,未出现明显腐蚀。结论 巯基有机硅溶胶-凝胶涂层具有良好的硬度以及附着力,并能显著提高铜合金H90表面防腐蚀性能。     

新型溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2陶瓷涂层及其组织结构

采用新型溶胶-凝胶法,即在氧化铝溶胶中引入氧化锆陶瓷粉末制成复合浆料,在不锈钢表面制备了Al2O3-ZrO2陶瓷涂层,对涂层的显微组织、成分分布、相组成以及化学结构进行了研究.研究结果表明:该方法制备的涂层,厚度大大高于普通溶胶-凝胶法制备的涂层,涂层中形成了一种复杂的氧化铝网络结构,氧化锆颗粒被包覆在其中.最后,分析...     

热处理对不锈钢表面耐蚀性SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合溶胶涂层性能的影响

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯、硝酸铝和醋酸锌为前驱体,无水乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合涂层,并对涂层进行了耐NaCl溶液浸泡腐蚀试验。利用扫描电镜对镀层在NaCl溶液腐蚀环境中的腐蚀形貌进行观察。对复合涂层进行了差热分析(DTA)、失重分析(TG),以此确定复合涂层的最佳烧结温度,还对涂层进行了X射线衍射分析,以此确定复合涂层的成分。结果表明,涂层的最佳烧结温度800℃。通过优化涂层的烧结温度等工艺,制备的溶胶-凝胶复合涂层提高了不锈钢表面的耐腐蚀能力。     

仿生表面/涂层在金属腐蚀防护中的研究进展

首先分别概述了仿生非浸润表面（超疏水表面、超滑表面）和智能自修复涂层（缺陷愈合型自修复涂层、腐蚀抑制型自修复涂层）的仿生设计原理和制备技术,重点阐述和探讨了其在金属腐蚀防护领域的研究进展与存在的问题。然后进一步梳理了近年来通过将仿生非浸润技术与智能自修复技术相结合,构建自愈性超疏水表面、超疏水活性涂层和超滑活性涂层等多功能防腐蚀涂层的新策略。最后分别对非浸润表面和自修复涂层技术在金属腐蚀控制领域未来的研究重点和发展趋势进行了展望,希望为仿生表面/涂层的设计、制备及防腐蚀应用提供有益的参考。     

高温海洋环境下过渡金属基合金的腐蚀与防护研究进展

综述了高温海洋腐蚀环境的类型,以及各类合金在不同环境下的腐蚀失效机理。重点考察了Fe、Ti、Ni基合金内部的主要元素在高温下的扩散行为,及其与侵蚀性离子之间的交互作用。从盐雾腐蚀以及熔融热腐蚀2个角度,讨论了化学/电化学反应发生的可能性。基于氧化腐蚀过程中复合氧化膜的形成过程,总结了氧化膜与侵蚀性离子以及杂质气体的再作用机理,明确了保护性氧化膜和非保护性氧化膜的类型。从合金化的角度,揭示了Cr、Al等元素对防腐性能提升的关键作用,指出了材料计算在高温海洋环境的潜在应用价值。最后归纳了高温海洋环境下的涂层防护手段和材料体系,其中结构稳定性和界面反应问题是涂层材料研究的重点。在未来研究方向上,指出应该重点关注腐蚀过程中活性元素的交互作用以及钝化膜的形成机理,筛选有效防护元素。利用氧化、盐雾等多种腐蚀条件,依托构效关系进行涂层优化,形成系统的海洋高温涂层防护方案。高熵合金涂层作为新兴体系在高温防护上的应用具有研究价值。     

带锈涂料的分类及研究现状

带锈涂料可以在有一定锈蚀的钢铁表面进行涂装,适合于表面处理质量不易达到要求的钢铁表面的防腐,尤其适合于船舶、桥梁、海港码头、海洋工程等大型钢结构维修时的涂装。较系统地介绍了当前使用的转化型、稳定型、渗透型和功能型带锈涂料的原理、性能、应用及存在的问题,综述了带锈涂料的基料、颜料、转化剂、渗透剂的使用和研究现状,综述了带锈涂料的测试方法。对于船用带锈涂料,应着重考察漆膜的附着力、抗起泡性能和耐浸泡性等指标,研究锈在涂层中的转化行为,对船体用带锈底漆还应着重考察漆膜的耐阴极剥离性能。深入进行带锈涂料的机理研究,开发高性能树脂、颜料、锈转化剂和渗透剂,研发经济、环保、高性能的带锈涂料,尤其是研发高防腐蚀性能的带锈涂料,是我国涂料行业亟待研究和发展的重要方向。     

环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展

达克罗涂层的无氢脆、耐高温、强耐腐蚀性、附着力良好、高渗透性和强涂覆能力等特点使其近年来广泛用于汽车、家用电器、建筑、石油化工等领域。然而该涂层中的Cr⁶⁺由于具有较强的致癌、致畸、致突变作用而受到限制,且其硬度仅有1～2H,抗划伤能力差,耐磨性低,因此使用该图层的工件不适用于硬度和耐磨性要求高的场合。本文先介绍了达克罗涂液的主要组成成分(金属粉末、溶剂、铬酸盐钝化剂和特殊有机物)及铬酸盐在达克罗涂层中的作用(钝化作用、黏结作用和自愈作用);接着从环境友好型达克罗防腐涂层的成膜物质-铬酸盐替代物(无铬钝化剂-含氧酸盐及氧化物、稀土盐和有机黏结剂-硅烷偶联剂、硅烷偶联剂+缓蚀剂、树脂+缓蚀剂)的选取、无铬钝化液的配方优化、纳米微粒增强达克罗涂层三方面分别综述了国内外关于提高环境友好型达克罗涂层的硬度和耐蚀性,指出了各种成膜物质的不足并指出进一步的研究方向;最后简要介绍了稀土改性达克罗处理技术的防腐蚀机理,对环境友好型达克罗涂层研究中存在的问题进行了归纳,并对其发展方向进行了展望。在总结与分析的基础上可知,随着环境保护要求的提高,开发由有机聚合物(硅烷或树脂)和稀土盐...     

垃圾焚烧电厂过热器腐蚀影响因素及防护涂层研究进展

垃圾焚烧电厂过热器管道的高温腐蚀一直是制约电厂焚烧温度的关键问题,因此研究开发耐高温、耐腐蚀、长寿命的关键服役材料是保证垃圾焚烧炉正常有序运转及安全生产的关键。对近年来垃圾焚烧电厂腐蚀问题的研究现状进行了梳理,对近期垃圾焚烧电厂过热器腐蚀与防护的研究成果进行了综述。首先,从过热器腐蚀影响因素的角度,归纳了焚烧环境中存在氯、硫、温度、水蒸气等诸多因素影响下的腐蚀特点,对各个影响因素下的腐蚀机理进行了概述,氯作为影响腐蚀的关键因素,重点对氯导致腐蚀的活性氧化机理和电化学机理进行了阐述。其次,讨论了应用在过热器表面的涂层制备技术的发展,包括热喷涂、热扩散、堆焊、激光熔覆等,探讨了制备方法,以及应用技术的优缺点。分析了材料成分(Ni、Mo、Cr、Al、Si、Pt等元素)的添加与涂层耐腐蚀性能之间的关系。再次,从焚烧垃圾预处理的角度,进一步讨论前期可通过对垃圾脱水、添加共燃剂等方法,达到脱硫、脱氯的目的,以此降低烟气中硫、氯的含量,减小其对腐蚀的影响。最后,对垃圾焚烧电厂过热器管道材料和涂层的选择进行了总结和展望。     

热喷涂制备非晶态合金耐蚀涂层及其在电力设施防护中的应用研究进展

非晶态合金涂层材料因其组织结构均一、耐蚀性优异的特性,在电力材料防护领域有着重要应用价值,热喷涂制备的非晶态合金涂层是电力设施防护方法的重要发展方向。 对相关研究进行了综述。 首先介绍几种重要的非晶态合金材料体系, 引用近年来国内外基于热喷涂等技术的非晶态合金涂层材料的制备方法。 然后分析涂层防腐蚀、防冲蚀效果与机理,重点介绍应用上较重要的铁基、镍基、铝基防腐蚀非晶材料体系的研究进展。 最后,对热喷涂法制备铁基、镍基非晶态涂层材料在电力设施防腐蚀方面的应用及未来发展进行展望。     

热喷涂Ni基复合涂层重熔处理的研究现状

热喷涂Ni基复合涂层因具有耐磨、耐腐蚀及耐高温等特点,被广泛应用于机械零件的表面修复和保护。但是,热喷涂层为典型的层状结构,具有微缺陷含量较高、与基体结合强度低等特点,难以适应苛刻的工作环境,其应用和发展受限。重熔处理可以消除热喷涂层的层状结构,消除或部分消除孔隙、裂纹等微缺陷,使涂层与基体形成冶金结合,提高涂层的使用性能。本文首先介绍了几种适用Ni基复合涂层的重熔技术(即激光重熔、火焰重熔、感应重熔等),随后介绍了重熔处理对Ni基复合涂层表面完整性(即微缺陷、结合强度和硬度)的影响,接着分析了重熔处理对Ni基复合涂层两种服役性能(即耐磨性、耐腐蚀性能)的影响,最后总结了目前在关于Ni基复合涂层重熔技术研究中存在的问题,进而探讨了相应的解决方案,并指出挖掘新的表面重熔技术和对不同的材料体系进行针对性研究是未来重点发展的方向。     

垃圾焚烧发电锅炉高温腐蚀治理的研究进展

垃圾焚烧发电锅炉水冷壁和过热器管壁的高温腐蚀防护是影响垃圾焚烧炉稳定运行的重要因素。 为提高垃圾焚烧炉运行的安全性,研究者从基材选择、施加表面涂层和温度控制等多方面给出了解决方案,以增加受热面金属管道的使用寿命。 在简介了锅炉高温腐蚀原理的基础上,分别评述了余热锅炉水冷壁和过热器高温腐蚀治理方案的研究进展。 在水冷壁高温腐蚀提治理方法中,敷设浇注料往往会造成烟温后移,恶化尾部烟道腐蚀,而在表面涂层防护技术中,感应重熔技术因其涂层缺陷少、结合强度高、稀释率低,表现出了良好的防腐蚀效果。 余热锅炉过热器受到显著的液相熔盐腐蚀,对于该部位的高温腐蚀治理除了提升材料等级外,应当严格控制入口烟温,适当调节燃烧气氛。     

建筑装饰材料智能修复涂层制备方法探析

随着社会经济的发展,建筑装饰材料的使用不可或缺,其长久性和稳定性受自然环境腐蚀的考验。施加涂层是有效的防腐手段,解决自修复涂层稳定性和长久性的问题也是防腐科学研究和实际应用的前沿。综述了几种常见的自修复涂层的制备及防腐机制:外援型自修复涂层,在涂料中添加含成膜物质/缓蚀剂的微胶囊,当涂层受到机械冲击后胶囊随之破裂并释放成膜物质/缓蚀剂,形成保护膜或抑制电化学反应保护金属基底;本征型自修复涂层,其涂层基质对环境因素敏感,在环境刺激下通过恢复涂层基质聚合物网络中内在化学键和/或物理构象而修复涂层,其主要包括动态键型和形状记忆型自修复涂层;多重自修复涂层,通过将含有成膜剂/缓蚀剂的微胶囊掺进可恢复涂层基质聚合物中,使其兼顾外援型和本征型自修复涂层的性能。总的来说,自修复涂层的防腐机制主要是通过在涂层中添加缓蚀剂/成膜物质或使涂层恢复活性来抑制涂层下的金属电化学腐蚀,目前建筑装饰用的自修复防腐涂层已逐步应用到建筑防腐工程中,但仍需要在多个方面进行更加深入的研究,多重自修复涂层是未来自修复涂层研究和应用发展的方向,其长效稳定性及制备工艺是主要的科学问题。     

光热自修复涂层的研究进展

综述了光热触发自修复涂层的结构设计与修复机制、填料的种类及其特点、涂层的修复效率与防腐应用,重点阐述了基于碳基填料、等离激元纳米材料、有机填料、四氧化三铁纳米颗粒等光热响应物质自修复涂层的国内外最新研究进展,详细分析了填料含量、光照波长、光照强度、基体类型等对涂层的自修复性能和耐蚀性能的影响规律。最后,提出了光热自修复涂层目前存在的问题以及发展前景,未来应进一步优化涂层的制备工艺,提升光热转换效率,降低制备成本,并将涂层的多重修复机制相结合,共同提升涂层的长效防护能力,使之早日实现工业应用。