低温固化AMT–GO/EP复合涂层的制备及防腐性能研究

目的 研究?10 ℃下固化的复合涂层在常温和低温环境下的防腐性能。方法 通过溶液共混法成功制备了2–氨基–5巯基–1,3,4噻二唑修饰的氧化石墨烯(AMT–GO),并将其作为填料添加到环氧树脂(EP)中,随后在?10 ℃环境下进行固化,形成AMT–GO/EP复合涂层。同时,制备纯环氧涂层(纯EP)和氧化石墨烯增强环氧涂层(GO/EP)作为对照。通过盐雾试验、低温–盐雾交替试验、附着力测试和吸水率测试等方法研究了低温固化涂层的防腐性能。结果 加入AMT–GO填料的环氧涂层在?10 ℃的环境下经过72 h后可良好固化,形成更致密的交联结构,在6 d的中性盐雾试验后仍具备良好的防腐性能。该涂层的吸水率(2.77%)约为纯环氧涂层(5%)的一半,其附着力(5.53 MPa)大于纯环氧涂层的附着力(4.01 MPa)。结论 AMT可以有效地改善氧化石墨烯在环氧涂层中的分散性,在环氧涂层中添加一定量的AMT–GO可以提高低温固化涂层的交联密度,有效阻碍了腐蚀介质的渗透过程,提高了涂层的防腐性能。另外,该涂层在低温–盐雾交替试验中仍保持十分优异的防腐性能。     

AZ31B镁合金表面微弧氧化/聚苯胺改性环氧涂层的腐蚀失效行为

为进一步增强微弧氧化(MAO) 处理后镁合金的耐蚀性能,通过涂装聚苯胺改性环氧树脂( PMER) 制备了 MAO/ PMER 复合涂层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站、中性盐雾试验箱等表征手段研究了涂层的结构、 耐蚀性能及其长期腐蚀行为。 结果表明:MAO 涂层样品在盐雾试验第 5 d 时已经出现明显的腐蚀条纹,而复合涂层样品在至少 15 d 后才发生明显的鼓泡现象;与 MAO 涂层样品相比,复合涂层样品的腐蚀电流密度下降了 3 个数量级,极化电阻提高了 2 个数量级,PMER 涂层显著提高了 MAO 涂层对镁合金基体的腐蚀防护能力,并且随着 PMER 涂层厚度从 40 μm 增加到 110 μm,复合涂层的腐蚀防护能力变得更佳。 在 30 天的中性盐雾腐蚀过程中,复合涂层样品的阻抗值在 10~ 10¹⁰Ω·cm²内波动,而 MAO 样品在 10 d 后阻抗值降低至 200 Ω·cm²左右。 MAO 涂层易受氯离子破坏而导致涂层失效,而 PMER 涂层不仅起到优异的物理屏障作用,还具有低一定的缓蚀及自修复能力,这将能有效地提高对镁合金 MAO 的后长效防腐寿命。     

不锈钢表面聚苯胺基复合涂层的制备与防腐蚀性能研究

目的 制备一种新型复合防腐涂层,增强316L不锈钢在中高温硫酸溶液中的耐蚀性.方法 首先使用化学氧化法在石墨(G)颗粒表面原位聚合聚苯胺(PANI),制得PANI/G复合材料,再使用环氧树脂(EP)作为粘结剂,制备PANI/G/EP复合涂层.对比了PANI/G/EP复合涂层与PANI/EP复合涂层及添加氧化石墨烯(GO...     

改性硅藻土及PDMS对环氧涂层的阻垢耐蚀性能的影响

利用氨基硅油改性的硅藻土(Si-ASO),结合聚二甲基硅氧烷(PDMS)设计了一种有机硅环氧树脂基(EP)复合功能涂层(EP/Si-ASO/PDMS)用于金属表面的防垢和防腐。采用扫描电镜、电化学测试、摩擦测试等对涂层性能进行表征。结果表明,EP/Si-ASO/PDMS复合涂层具有独特的防垢性能,涂层表面的CaCO₃沉积量与EP/Si涂层相比减少了45%。耐腐蚀试验证明EP/Si-ASO/PDMS复合涂层具有优异的耐蚀性,制备的EP/Si-ASO/PDMS复合涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡34 d后仍然保持着较高的阻抗模量(10¹⁰ Ω/cm²左右)。摩擦实验表明EP/Si-ASO/PDMS复合涂层具有良好的耐摩擦性,经过5000转摩擦后,质量损失仅为EP/Si涂层的26.47%。     

改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层的防腐蚀性能

目的 通过添加改性氧化石墨烯,提高环氧富锌涂层的防腐性能.方法 采用对氨基苯磺酸重氮盐、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及磺化碳纳米管(SMWCNT)作为改性剂,分别对氧化石墨烯(GO)进行改性处理,并制备改性氧化石墨烯基环氧富锌涂层.采用X-射线衍射谱、傅里叶红外转换光谱和扫描电镜,分析了GO改性前后的结构变化和在涂层中的分散效果.选择改性效果最佳的氧化石墨烯基环氧富锌涂层,并通过电化学交流阻抗谱、盐雾试验、扫描电镜和开路电位等手段分析涂层在腐蚀环境中的腐蚀行为,测试其耐腐蚀性能.结果 三种改性GO被成功制备,片层分散效果均得到提升,其中经SMWCNT改性后,GO的片层间距由0.83 nm变为0.88 nm,且在涂层中的分散效果最佳,形成的涂层致密无孔隙.加入改性氧化石墨烯后,环氧富锌涂层的阴极保护时间得到延长,物理屏蔽作用得以增强.在盐雾试验1680 h后,涂层表面完整无起泡现象,金属基底腐蚀坑的最大坑深由42.31μm降至16.09μm.涂层在电解质溶液的浸泡过程中均表现出比纯环氧富锌涂层更高的阻抗模量,且在浸泡72 d后,涂层的低频阻抗值由103?·cm2提升到104?·cm2,耐蚀性能优于纯环氧富锌涂层.结论 环氧富锌涂层中添加改性石墨烯后,防腐性能提升了62.4％.     

植酸修饰改性对TC4钛合金微弧氧化膜层性能的影响

通过向电解液中添加有机酸植酸,提升了TC4钛合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能和热稳定性。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和热冲击实验等技术手段,分析了植酸对涂层形成、形貌和性能的影响。结果显示,植酸的添加使放电微孔更加细小,提高了涂层的形成效率并优化了相结构。通过动电位极化测试,发现添加植酸显著提高了微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。将电解液中的植酸浓度调整为12 mL/L（最佳植酸浓度）后,腐蚀电流密度由8.406×10^-5 A·cm^-2降低至2.580×10^-6 A·cm^-2。循环高温氧化试验结果表明,TC4钛合金的耐热冲击性能和高温抗氧化性能得到了改善。     

间苯二胺-氧化石墨烯/有机涂层的制备及防腐性能研究

针对有机涂层中氧化石墨烯(GO)分散性差、与树脂相容性不好的问题,本工作选择间苯二胺作为"桥接物质",利用其分子上的两个胺基与GO和环氧树脂的环氧基团分别键合,从而改善GO与环氧树脂间的相容性。同时,利用间苯二胺的空间位阻效应有效改善了GO的团聚问题,提高在环氧树脂中的分散性。采用化学接枝法得到间苯二胺表面改性的GO(M-GO),并制备了M-GO与环氧树脂E-44复合涂料(EP/M-GO)。结果表明,间苯二胺的胺基能够成功与GO表面的环氧基团键合,且在透射电镜下可以观察到M-GO呈现出少量片层的状态,团聚现象明显改善。另一方面,涂层截面形貌表明M-GO与基料树脂之间结合良好。复合涂料在12 d的盐雾实验后仍然能够为金属基底提供保护,且浸泡1000 h后的阻抗模值(|Z|0.01 Hz)仍可达109数量级,防腐性能明显提高。     

超音速大气等离子喷涂TiB2-SiC涂层的抗氧化性及耐熔盐腐蚀性能

采用超音速大气等离子喷涂制备全包覆TiB₂-SiC涂层,研究了TiB₂-SiC涂层在400和800 ℃的氧化性能,并探究其氧化机理。对TiB₂-SiC涂层在900 ℃下的抗铝熔盐腐蚀性能进行研究,并探讨其耐熔盐腐蚀机理。结果表明,超音速大气等离子喷涂制备的TiB₂-SiC涂层具有良好的抗氧化性,在400 ℃的氧化速率常数为1.92×10^-5 mg²·cm^-4·s^-1,在800 ℃的氧化速率常数为1.82×10^-4 mg²·cm^-4·s^-1。超音速大气等离子喷涂制备的TiB₂-SiC涂层在900 ℃下具有良好的抗熔盐腐蚀性能,熔盐腐蚀后TiB₂-SiC涂层都保持致密结构,未发生涂层的开裂及剥落。     

BTA@SPANI-POSS环氧涂层的制备及防腐性能

为提高环氧涂层在腐蚀环境下的防腐性和持久性,合成一种负载有缓蚀剂苯并三唑(BTA)的苯并三唑@磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷(BTA@SPANI-POSS),随后将 BTA@SPANI-POSS 与环氧树脂共混得到 BTA@SPANI-POSS 环氧涂料, 最后在 Q235 碳钢上制备数种复合环氧涂层。通过红外光谱、紫外可见光谱、扫描电子显微镜对 BTA@SPANI-POSS 的结构、 缓蚀性能、表面形貌进行表征,利用接触角测量仪、电化学工作站研究所制备涂层的疏水性能和防腐性能。研究表明,随着 SPANI-POSS 的添加,涂层沾湿性能降低。电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔极化曲线测试结果表明,与 SPANI-POSS 环氧涂层相比,负载有 BTA 的 BTA@SPANI-POSS 环氧涂层对金属基底具有更高和更持久的保护能力,其中试样 EB_1.5%的腐蚀电流密度 i_corr为 16.67 ? A·cm^?2 ,其极化电阻 R_p为 2.467 M?·cm² ,具有较低的腐蚀动态速率。在 3.5 wt.% NaCl 溶液中浸泡 15 d 后环氧涂层仍具有良好的防腐蚀效果,其阻抗值 Z_0.01Hz 仍保留有第 1 d 时的 26.89%,表现出优异的长期稳定性和防腐性能。归因于 SPANI-POSS 与 BTA 之间的协同作用,所制备的 BTA@SPANI-POSS 环氧涂层在浸泡过程中与碳钢基底发生络合反应,从而起到长时间的保护作用。     

交变压力环境下KH-550改性氧化石墨烯环氧涂层的失效机制

石墨烯因其优异的力学性能及热化学稳定性、较大的比表面积而在防腐涂层应用中备受关注。采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,研究了改性GO对深海交变压力模拟环境下环氧涂层失效机制的影响。利用TEM和沉降实验观察了GO粉末的分散性及其与环氧树脂的相容性;利用重量法、附着力测试和拉伸测试研究了涂层的防护性能;利用OCP和EIS研究了涂层在交变压力下的失效历程。结果表明：KH550改性GO涂层在抗渗透性、强韧性、附着力等方面均有明显提高。添加改性GO减少了涂层的表面缺陷,更加致密的涂层结构有效阻碍了溶液的扩散。改性GO与环氧树脂结合良好的界面可延缓交变压力的破坏作用,从而延长了涂层在交变压力环境下的使役寿命。