环氧铝粉涂层和氟碳涂层耐蚀性能的比较

采用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了环氧铝粉涂层和FEVE氟碳涂层/碳钢体系在天然海水介质中的电化学腐蚀行为,通过对两涂层的涂层电容分析及腐蚀后表面形貌的观察,评价了两种有机涂层的防腐蚀性能。结果表明,随着浸泡时间的延长,两种有机涂层体系的保护作用都有所降低。环氧铝粉涂层在浸泡初期呈现单容抗弧特征,浸泡57天时出现了双容抗弧。氟碳涂层在浸泡周期内EIS曲线均呈现单容抗弧特征,浸泡110天时低频阻抗模值仍高于108Ω.cm2。在整个浸泡周期内,氟碳涂层的涂层电容基本维持在1.6×10-10～1.8×10-10 F.cm-2,约为环氧铝粉涂层电容的1/20,表现出低渗水性。     

三种环氧改性聚氨酯基低红外发射率涂层的腐蚀电化学行为

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了以环氧树脂(EP)、改性聚氨酯(PU)为粘合剂,铜粉、硅烷偶联剂改性铜粉、丙烯酸改性铜粉为填料的三种低红外发射率涂料在模拟海水环境(3.5%NaCl溶液)中的电化学腐蚀行为,并比较了这三种涂层体系的防腐蚀性能。结果表明,浸泡初期,铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料表现出较好的防腐蚀性能,但随着浸泡时间延长其失效速度加快,在整个浸泡过程中防腐蚀性能最差。根据涂层电阻(Rcoat)和涂层特征频率(fb)推测,丙烯酸改性铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料的防腐蚀性能优于硅烷偶联剂改性铜粉填充环氧改性聚氨酯基涂料。     

Fe在双极有机涂层下的腐蚀和电化学行为研究

依据金属钝化的双极新概念,制备成了不同交换离子种类和浓度的双极性有机膜。用动电位扫描法测量涂装双极有机涂层的Fe电极在0.01NNaCl溶液中的极化曲线,结果表明双极有机涂层具备有钝化膜的部分功能,对金属阳极溶解过程有显著影响。     

不同腐蚀环境中几种典型涂层在玻璃钢表面的附着力研究

利用加速腐蚀实验、附着力测试、红外光谱分析等手段,研究了几种典型涂层与环氧玻璃钢底材的附着力及其影响因素。玻璃钢与环氧涂层的附着力与玻璃钢表面的粗糙度和润湿性能有关,当玻璃纤维布外露时,涂层附着力最高;240#砂纸打磨底材后涂层附着力高于60#及600#砂纸打磨底材的涂层附着力。不同涂层在玻璃钢表面的附着力与涂层中主要官能团的极性有关,含有极性较强的多卤素键的氟碳树脂漆表现出较强的附着力;与环氧涂层相比,聚氨酯涂层和聚硅氧烷涂层除含有与环氧涂层相同的酯键、醚键外,还因含有氨酯键、硅氧键等极性键,显示出较高的附着力。对比40 ℃浸泡实验、盐雾实验和湿热实验的结果,40 ℃浸泡实验对涂层附着力降低的影响更大;红外光谱分析表明,40 ℃浸泡与盐雾实验相比涂层内部的分子降解程度更明显。     

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。     

铝合金表面有机硅环氧涂层的腐蚀电化学行为

研究了铝合金/有机硅环氧涂层电极在5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀电化学行为,提出了涂层体系在浸泡过程中的不同阻抗模型。结果表明,该涂层体系的作用过程可分为3个阶段:浸泡初期为涂层吸水,中期为烷氧基硅烷的水解和缩聚,后期主要为阻挡层保护。阻抗参数解析表明,涂层中硅烷的水解与缩聚增强了涂层的致密度和交联度,从而使涂层体系在浸泡过程中可实现修复和自愈(或逆损伤)。     

环氧磷酸酯/水性环氧涂层的耐蚀性能

为研究水性环氧涂层缓蚀剂的制备及其耐蚀性能,采用化学法将磷酸接到双酚A环氧树脂上,并与N,N-二甲基乙醇胺中和制备水性环氧磷酸酯。将环氧磷酸酯添加到双组份水性环氧树脂中制备3种环氧磷酸酯/水性环氧涂层(E44,0.2%P-E44和0.5%P-E44)。采用极化曲线和交流阻抗谱技术研究了环氧磷酸酯/水性环氧树脂对Q235钢基体在3.5%NaCl溶液中的防护性能。结果表明:浸泡24h后,0.2%P-E44/碳钢体系的自腐蚀电流密度(0.431μA/cm2)低于E44/碳钢体系(0.928μA/cm2)和0.5%P-E44/碳钢体系(0.553μA/cm2);在浸泡24h内,3种涂层的涂层电容Qc逐渐增大,涂层电阻Rc和电荷转移电阻Rct逐渐较小,环氧磷酸酯可以显著提高纯水性环氧的Rc和Rct,进而提高水性环氧的耐蚀性能。当水性环氧树脂中环氧磷酸酯的含量为0.2%时,其防护性能较好。     

电化学阻抗谱研究三种涂层体系的耐蚀性

为选择某型特种装备的表面防腐蚀涂层,利用电化学阻抗谱对H06-4环氧富锌/H53-13环氧云铁/丙烯酸聚氨脂、环氧富锌/厚膜灰云铁环氧/TB06-42丙烯酸聚氨脂和环氧防锈平整底漆/CE-46环氧/丙烯酸聚氨脂三种涂层体系进行了耐蚀性评价测试。结果表明,随着浸泡时间的延长,三种涂层体系的保护作用都降低。对比涂层的阻抗谱变化特征得知,H06-4环氧富锌/H53-13环氧云铁/丙烯酸聚氨脂涂层体系耐蚀性较佳,因此被选为某型装备用防腐蚀涂层。     

硅烷处理对涂层/金属体系耐蚀性能的影响

采用电化学阻抗研究了输电塔架用Q345钢基体上环氧富锌涂层的失效过程,分析了硅烷处理对涂层/金属体的耐腐蚀性能的影响。结果表明,环氧富锌涂层/未表面处理金属体系经过240h的浸泡腐蚀后涂层失去保护作用;而环氧富锌涂层/硅烷处理金属体系经过408 h的浸泡腐蚀后涂层失去保护作用。经阻抗谱和孔隙率与吸水率分析表明,Q345钢经硅烷表面处理后延缓了腐蚀性介质侵入涂层,较大地提高了体系的抗腐蚀能力。     

用电化学阻抗谱(EIS)研究环氧树脂涂层的防腐蚀性能

测试了环氧树脂/钢体系在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱,并结合激光拉曼光谱测量和扫描电镜观察,系统地研究了有机涂层/金属体系性能与失效过程。重点在于涂层内部腐蚀性介质的传输以及涂层/金属界面发生的变化。结果表明:浸泡初期阻抗减小,中期阻抗增大,后期阻抗又减小,这与界面处生成的腐蚀产物膜有关。随着涂层在电解质溶液中浸泡时间的延长,涂层中Cl-浓度增加,破坏了界面处的腐蚀产物膜。     

Corrosion performance of epoxy coatings containing silane treated ZrO2 nanoparticles on mild steel in 3.5% NaCl solution

Clear epoxy coatings were modified by adding various levels of ZrO₂ nanoparticles. In order to achieve proper dispersion of nanoparticles in the epoxy-based coating and making possible chemical interactions between nanoparticles and polymeric coating, the surface of the nanoparticles was treated with amino propyl trimethoxy silane (APS). Corrosion performance of mild steel coated specimens was investigated employing EIS, electrochemical noise (ECN) techniques and salt spray test. Coatings with 2–3 wt% ZrO₂ nanoparticles possessed the best corrosion performance among the coating specimens. Possible chemical interactions between polymeric matrix and treated nanoparticles in nanocomposites cause high barrier properties and ionic resistances.     

质子交换膜燃料电池金属双极板材料研究进展

双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中具有隔离反应介质、收集电流、提供气体通道的作用，金属材料用于双极板面临腐蚀及表面层钝化影响电池性能等问题．在介绍了研究金属双极板性能的方法，包括接触电阻测试、电池极化性能测试、模拟电化学方法等测试方法的同时，着重介绍了在双极板中应用的不同种类铁基金属材料、轻金属材料的性能及各种表面涂层技术的研究进展．简单介绍了PEMFC中，金属双极板材料研究所应重点解决的技术问题．     

电化学阻抗谱研究负向电压对AZ31B镁合金微弧氧化陶瓷层致密性的影响

采用单极性和双极性脉冲,分别改变几种不同正向电压时的负向电压,在AZ31B镁合金表面制备了微弧氧化膜。利用电化学阻抗谱和扫描电镜研究氧化膜的等效电路元件值以及微观结构的变化,从而分析负向电压对镁合金微弧氧化膜致密性的影响。结果表明：负向电压对于微弧氧化陶瓷膜致密性具有至关重要的作用,适当的负向电压可以有效地提高膜层致密性。并且,不同的正向电压下形成致密氧化膜的负向电压都约为30 V,不随正向电压变化而变化。     

Effect of inorganic constituent on nanomechanical and tribological properties of polymer,quasi-ceramic and hybrid coatings

This study investigates the variations in nanomechanical properties of coatings made of a pristine polymeric backbone and those containing silicone segments. Four different coatings with varying degrees of inorganic segments were prepared and analyzed. The four coatings were 1) a pure epoxy polymer coating, 2) a hybrid coating consisting of epoxy and silicone, 3) a ceramer coating consisting of organo-silicone and 4) a quasi-ceramic coating consisting of specialty silicone composition. The molecular bonding characteristics of the coatings were characterized with FTIR spectroscopy. The coatings were also tested using nanoindentation and nanoscratch methods to investigate mechanical and tribological properties. The scratched surface was investigated using scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The hybrid coating displayed superior nanomechanical properties compared to the pure polymer coating, and the coating containing high silicone levels displayed better hardness. Atomic force microscopy showed that the epoxy-based polymer coating consisted of a smooth surface that was compressed when scratched using a nanoindenter. The hybrid coating had rough surface that was damaged and partially recovered after the scratch test. The ceramer and quasi-ceramic coatings displayed brittle failure.     

离子选择性酚醛涂层对铜在3%NaCl中电化学行为的影响

利用掺杂离子交换体制备了含不同交换离子品种的阴离子选择性、阳离子选择性和双极性酚醛涂层,研究了涂装不同离子选择性酚醛涂层的铜电极在3％NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,讨论了各种离子选择性涂层对铜防护性能的差别,并与没有离子选择性的涂层作了比较。     

质子交换膜燃料电池金属双极板改性碳基涂层技术研究进展

对比了碳基涂层改性金属极板、未涂覆的金属极板和传统石墨极板性能的优劣,阐述了碳基涂层在优化金属极板导电耐蚀性能方面取得的最新成果,以及在质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cells, PEMFCs)环境长期运行后,碳基涂层出现性能失效及寿命受限等问题。通过分析影响碳基涂层性能的因素,指出由于非晶碳材料设计、微观结构等对其性能影响规律的系统化研究不足,导致非晶碳涂层/金属极板损伤及退化机理不明确。重点阐述了国内外关于PEMFCs金属极板改性碳基涂层材料技术的研究进展,包括调控本征碳基涂层(a-C)微观形貌优化涂层性能;采用理论计算与实验相结合的方法制备金属掺杂碳基涂层(a-C:Me),解决涂层与特定金属基体间粘附性差、压应力高等问题;设计多层结构碳基涂层以减少贯穿性缺陷。探讨了几类涂层失效机制,并对金属极板改性用碳基涂层技术进行了展望。     

电化学阻抗谱评价输电铁塔防护涂层配套性能

研究了用于输电铁塔防护的带锈环氧底漆（A）、水性环氧防锈底漆（B）、氟硅改性丙烯酸面漆（C）、有机硅改性醇酸树脂面漆（D）所组成的4个涂层配套体系的电化学阻抗谱图特征。通过研究涂层电阻、涂层孔隙率和10kHz下的涂层相对介电常数对4种涂料配套体系的防腐蚀性能进行了比较和评价。结果表明,4个配套涂层体系防护性能的优劣顺序...     

Correlation between electrochemical impedance and current distribution of carbon steel under organic coating

The current distribution of carbon steel beneath intact organic coating exposed to 3.5% NaCl solution was investigated by the wire beam electrode (WBE) method. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of individual electrodes with high current was characterized to analyze the behavior of the coating degradation and metal corrosion at coating/metal interface. The polarity switch of the electrode under the coating was observed. The mechanism of coating degradation and carbon steel substrate corrosion was discussed from a point of electrochemical distribution.     

固化工艺对无取向环保硅钢绝缘涂层性能的影响

目的为探究不同固化工艺对无取向环保硅钢绝缘涂层性能的影响,研究无取向环保硅钢绝缘涂层的固化成膜机理。方法配制了一种新型环保硅钢绝缘涂层液,分别使用不同固化工艺对涂层进行固化,通过中性盐雾试验、电化学测试、涂层绝缘电阻测量仪及扫描电镜来评价涂层的耐腐蚀性能、电化学性能、绝缘性能及表面形貌,进而探究工艺对无取向硅钢绝缘涂层性能的影响,并通过热重差热分析和涂层的红外谱图研究了涂层的固化成膜机理。结果当固化温度为400℃、固化时间为20 s时,无取向环保硅钢绝缘涂层表面均匀致密,5 h中性盐雾试验锈蚀百分比小于10%,电化学参数最佳,绝缘电阻值达到300?·mm~2。结论 400℃固化20 s的涂层表面形貌、电化学性能、耐腐蚀性能和绝缘性能最优异,能够满足用户使用要求且绿色环保,对硅钢涂层的实际生产具有一定的指导意义。     

电流模式对镁合金微弧氧化膜性能的影响

采用Tagnite工艺，研究了3种电流控制方式：恒流、单脉种（正脉冲）以及双脉冲（正、负脉冲）对AZ91HP镁合金氧化膜性能的影响。3种控制方式制得的氧化膜，表面均匀结构致密，双脉冲时单位面积孔的数量最少，恒流和单脉冲没有明显的区别。对比3种氧化膜孔的均匀性，双脉冲最均匀，恒流最差。利用EDS对氧化膜成分进行分析，氧化膜中均含有硅、氧、镁和氟等。盐雾实验表明，双脉冲方式得到的氧化膜耐蚀性最好，恒流方式最差。