ICMS传感器防护技术及加速耐久性试验方法研究

简要介绍了一种新型的结构健康状态监测系统(ICMS),针对该系统中最关键的元器件一智能涂层传感器自身耐环境腐蚀(老化)性能较差的特点,提出了在现役飞机典型涂层基础上喷涂IMR21纳米复合面漆对传感器进行保护的方法.根据飞机结构传感器安装位置的环境因素,提出了加速耐久性试验方法对模拟试验件进行考核,并与只喷涂现役飞机典型涂层的试样进行了对比试验.5周期加速试验的结果表明,涂装IMR21纳米涂层后能够有效地保护传感器在恶劣的环境条件下正常工作.     

SEBF/SLF重腐蚀防护涂层应用于典型飞机结构中防腐性能综合评定

针对典型飞机结构的局部腐蚀环境开展了加速腐蚀环境谱及加速腐蚀试验方法研究,为了综合评定SEBF/SLF重腐蚀防护涂层涂装在典型飞机结构中的防腐性能,对该涂层与现役飞机典型涂层进行了对比试验.结果表明,与现役飞机典型涂层相比,SEBF/SLF重腐蚀防护涂层的抗环境腐蚀性有明显改进.     

IMR纳米复合涂层与现役飞机典型涂层抗紫外线老化性能对比研究

采用紫外线照射加速老化实验方法对喷涂IMR纳米复合涂层与现役飞机结构典型涂层的试件进行了对比实验，定量地描述了涂层色差随着老化时间的变化.与现役飞机涂层相比，纳米复合涂层的抗紫外线老化性能有明显改进.研究结果为纳米复合涂层在典型军用飞机结构中的应用提供了实验依据.      

有机涂层在模拟沙漠大气环境下的加速试验研究

目的在较短的时间内获得有机涂层在沙漠大气环境下的腐蚀失效规律。方法针对有机涂层中应用比较广泛的丙烯酸聚氨酯涂层,采用紫外暴晒与吹沙试验相结合的加速试验环境谱进行实验室模拟沙漠大气环境加速老化试验,通过分析涂层质量、厚度、光泽度、表面形貌及电化学阻抗的变化,研究有机涂层的老化失效过程。结果随着加速试验周期的延长,丙烯酸聚氨酯涂层发生了一系列变化,表现为涂层质量减小,厚度减薄,光泽度降低,表面微观缺陷增多,电化学低频阻抗模值减小,防护性能下降。结论通过加速试验,可以快速获得有机涂层在沙漠大气环境下的老化失效规律。     

表面状态和处理对涂层下A3钢腐蚀和涂层失效的影响

采用模拟大气腐蚀装置，用挂片法研究了不同表面处 理和表面状态、不同湿度对涂层失效的影响.通过对基体金属的腐蚀形貌观察，微区元素分析，并结合傅利叶变换红外光谱(FTIR)，研究了金属在涂层下的腐蚀产物和涂层结构的变化.同时探讨了金属在涂层下的腐蚀和涂层失效机理.     

表面状态和处理对涂层下A3钢腐蚀和涂层失效的影响

采用模拟大气腐蚀装置，用挂片法研究了不同表面处理和表面状态、不同湿度对涂层失效的影响．通过对基体金属的腐蚀形貌观察，微区元素分析，并结合傅利叶变换红外光谱(FTIR)，研究了金属在涂层下的腐蚀产物和涂层结构的变化．同时探讨了金属在涂层下的腐蚀和涂层失效机理．     

飞机铝合金结构连接部位的腐蚀行为

简要阐述了飞机铝合金结构连接部位的腐蚀特点，采用加腐蚀试验方法研究了含有防腐涂层模拟件的腐蚀行为，在试验室条件下再现了服役期间飞机铝合金结构连接部位的腐蚀损伤历程，同时探讨了其腐蚀机理及其影响因素。结果表明，连接部位是飞机铝合金结构的腐蚀薄弱环节，是最容易出现腐蚀活性点和膜下腐蚀的区域，在腐蚀环境下连接部位缝隙处涂层最先出现鼓包和开裂，涂层剥落后金属基体有点蚀坑存在，随着腐蚀时间增加，点蚀向晶间腐蚀发展，最后出现剥蚀。     

高速电弧喷涂铝涂层在模拟深水下的腐蚀行为

目的探究高速电弧喷涂铝涂层在深水压力环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱、扫描电镜微观形貌观察、物相衍射和红外光谱等锈层分析手段,分析高速电弧喷涂铝涂层在不同实验条件下的腐蚀行为,并对实验结果进行了对比研究。结果 3 MPa高压浸泡72 h的铝涂层表面腐蚀产物呈现疏松粉状,并出现了腐蚀坑洞,铝涂层快速失效。常压浸泡72 h后的铝涂层表面腐蚀较轻,常压浸泡720 h后的铝涂层表面则已被腐蚀产物完全覆盖。经XRD分析,三种条件下的铝涂层腐蚀产物基本一致。进一步利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析可知,3 MPa高压条件下,压力加速了碱式氯化铝水合物Al9Cl6(OH)21·18H_2O、Al5Cl3(OH)12·4H_2O等腐蚀产物的形成。这些腐蚀产物在高压下不能有效结合,且易于流失,致使涂层耐蚀性能快速下降。结论铝涂层在高压条件下形成的腐蚀产物不能有效覆盖在涂层表面阻止腐蚀介质侵入,导致铝涂层的耐蚀性能下降。     

铝合金用的两种有机防护涂层评价

    选用LD5、LY11、ZL402为基材,分别施涂IMR11纳米浓缩浆复合涂层(纳米涂层)和SEBF-2型改性熔融结合环氧粉末复合涂层(环氧涂层),利用拉伸试验、抗弯试验以及铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,研究涂层在应力应变条件下和酸性盐雾条件下与基材铝合金的适配性.结果表明：纳米涂层比环氧涂层与铝合金基材有更好的适配性；适合用于工作在海洋环境中的飞机、船舶、车辆等非磨损条件下动力设备铝合金结构件的防护涂层.     

烧结钕铁硼磁体表面CeO2/硅烷复合涂层的制备及其耐蚀性能

采用浸涂方式在烧结钕铁硼磁体表面制备CeO2/硅烷复合涂层,研究了硅烷水溶液中纳米CeO2颗粒掺杂量对复合涂层性能的影响,通过扫描电镜、能谱分析仪、动电位极化曲线及中性盐雾试验对所制备的CeO2/硅烷复合涂层的形貌、元素分布以及耐腐蚀性能进行分析。结果表明:纳米CeO2颗粒的添加增强了涂层的硬度,提高了硅烷涂层的屏蔽性能,延长了腐蚀溶液渗入硅烷涂层的腐蚀通道,复合涂层耐中性盐雾试验能力可达24 h。但由于纳米颗粒只是机械的镶嵌到复合涂层中,不会改变硅烷涂层在固化过程中醇基之间脱水缩合反应的本质,在NaCl溶液中,复合涂层依然会形成高低不同的交联密度区,CeO2/硅烷复合涂层失效的主要原因依然是在交联密度低的区域首先水解溶解导致的。     

锑碳/聚氨酯复合涂层的制备及其耐蚀性能EI北大核心CSCD

H62黄铜因其良好的加工性能和较好的传热性能,常用于冷凝器的热交换材料,但是在使用过程中易于发生腐蚀。为了进一步提升H62黄铜的耐蚀性能,采用电化学剥离的方法成功制备得到锑碳纳米材料,与聚氨酯混合制备得到锑碳/聚氨酯复合涂料,通过在H62黄铜表面涂装锑碳/聚氨酯复合涂料制备锑碳/聚氨酯复合涂层,并利用扫描电子显微镜、电化学工作站、浸泡等表征手段探究涂层的表界面形貌和耐蚀性能。结果表明:与聚氨酯涂层相比,锑碳/聚氨酯复合涂层在腐蚀测试过程中具有更正的腐蚀电位(-0.209 V)、高阻抗模值和阻抗值(~7.0 kΩ·cm^(2));铜基底表面无明显腐蚀,呈现优异的防护性能。这主要归因于锑碳纳米材料的加入有效地降低了涂层的孔隙率和延缓了腐蚀介质的渗入,从而提高了Cu基底的抗腐蚀性能。首次使用有机+无机(乙二醇+硫酸钠)混合电解液成功电解出水溶性锑碳纳米材料,能很好地分散于水性聚氨酯中,在聚氨酯涂层中起到良好的密封和阻隔作用,可为进一步提升H62黄铜的耐蚀性提供参考。     

石油储罐几种外防护涂层性能的评价

涂层保护是石油储罐腐蚀防护的主要措施。为此,国内曾先后开发了醇酸银粉漆、氯磺化聚乙烯涂料、高氯化聚乙烯涂料、丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料、常温固化型氟碳涂料等,并在不同时期的工程建设中得到应用。不同的涂料具有不同的表面性能,设计部门和使用单位往往根据涂料性能和实际需求选择涂料。醇酸银粉漆和氯磺化聚乙烯涂料因其使用寿命短而被淘汰。对高氯化聚乙烯涂层、丙烯酸聚氨酯涂层、常温固化型氟碳涂层进行了光老化、盐雾、酸碱浸泡、表面能、耐沾污性等多种表面性能的测试评价。结果表明:常温固化型氟碳涂层综合性能优于高氯化聚乙烯涂层和丙烯酸聚氨酯涂层。     

镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展

镁合金是一种有发展前途的绿色工程金属材料，但其较差的抗腐蚀性能限制了它的大规模应用。对镁合金表面进行超疏水处理，能够极大地提高镁合金的耐腐蚀性能。当超疏水试样浸泡在腐蚀溶液中时，该结构将在腐蚀介质中形成固-气-液界面层，减少镁合金表面与腐蚀介质之间的接触面积，从而降低腐蚀速度。超疏水表面需要满足微纳米结构和低表面能2个必要条件。可以采用二步法或一步法在镁合金表面制备超疏水表面，详细介绍了在镁合金表面构造微纳米结构的方法，包括激光处理、机加工、化学刻蚀、化学镀、电化学沉积、阳极氧化、微弧氧化、水热合成和喷涂等方法。超疏水表面一旦受到机械损伤，微纳米结构无法满足条件，超疏水表面的“气垫效应”消失，腐蚀介质就会直接与微纳米结构接触，因此需要保证构建的微纳米粗糙结构对镁基体具有良好的保护作用并具有自愈功能。通过制备复合涂层，提高下层微纳米结构的自愈合性能，上层涂层的超疏水性与下层涂层的良好物理屏障能力的协同效应可以改善涂层的长久耐腐蚀性能。综述了在镁合金上制备具有良好耐腐蚀性能的复合超疏水表面的方法，并对镁合金超疏水表面防护技术的研究方向进行了展望。     

Corrosion behavior of Zn-Ni-Al2O3 composite coating

The corrosion behavior and anti-corrosion mechanism of the Zn-Ni-Al2O3 composite coating were investigated by SEM, EDS and XPS.The results indicate that the corrosion type of the Zn-Ni-Al2O3 coatings in neutral 5 wt.% NaCl solution is uniform corrosion.The presence of compact and uniformly dispersed nano alumina particles substantially inhibits the corrosion of Zn-Ni-Al2O3 composite coatings.In the initial corrosion stage, the corrosive products of Zn-Ni matrix form a compact ZnCl2·4Zn(OH)2 layer.With the development of corrosion, some nano alumina particles are embedded and form a Ni enrichment layer.In Ni enrichment layer, Ni presents as Ni and NiO.     

纳米复合海洋涂料在船舶防腐蚀应用研究

主要研究纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆对海洋环氧涂料和聚氨酯涂料性能的影响。通过盐雾试验、氙灯老化试验、人工海洋加速老化试验研究海洋腐蚀环境中纳米复合涂料的耐腐蚀性和抗老化性。通过三步法制备高稳定分散的纳米氧化物浓缩浆,并利用纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆改性海洋船舶环氧底漆和聚氨漆酯船壳漆,制备海洋纳米复合涂料。利用 TEM透射电镜、 FTIR红外光谱、 XPS光电子能谱、光泽度仪、表面接触角测试仪和粘结强度测试仪等研究海洋船舶漆的耐腐蚀性、抗老化性及表面防污性能。纳米二氧化硅浓缩浆的红外光谱分析和粘度测试及纳米氧化锌浓缩浆的透射电镜观察表明高分子分散剂的长碳链位阻效应保证了纳米粒子的均匀稳定分散。不含有纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度是4.4 MPa,而含有1.0％纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度增加到5.6 MPa。通过氙灯老化试验测试涂层的光泽度变化,纳米复合聚氨漆酯漆的光泽度高于不含纳米氧化锌的普通聚氨漆酯漆光泽度。聚氨漆酯漆在海洋循环加速老化试验后 C/O值减少20.1％,而含有1.2％纳米氧化锌浓缩浆的纳米复合聚氨漆酯漆老化后 C/O 值仅减少10.7％,抗氧化性提高。通过对海洋加速循环老化试验中纳米复合聚氨漆酯漆的测试分析表明1.2％纳米氧化锌浓缩浆提高了海洋船舶聚氨酯面漆的抗老化性和表面接触角。纳米浓缩浆可增强纳米复合涂料在海洋重腐蚀环境中耐腐蚀、抗老化等性能。     

Corrosion Protection of Mild Steel with Polyaniline–Thiokol Rubber Composite Coatings

The anti-corrosion performance of polyaniline-thiokol rubber (PANI/TR) composite coating applied to mild steel samples in artificial brine and hydrochloric acid environments is for the first time evaluated in this paper. The PANI/TR composite -coatings on mild steel were electropolymerized in a nonaqueous solution. EDS, XPS and SEM were concurrently used to characterize the structure, as well as composition of the coating and show that the structure is favorable to the corrosion protection. Both potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated that the PANI/TR coating outperforms PANI coating both in the adhesion to the substrate and its corrosion protection, making the free corrosion potential by about 100mV more positive. As a result, the mild steel corrosion was greatly impeded by applying PANI/TR composite conductive polymer coating.     

阴极刻蚀法制备超疏水铝镀层及其抗腐蚀性能研究

对硅基磁控溅射铝镀层表面加载阴极电流,在镀层表面构建了微纳复合结构,并通过十四酸修饰获得稳定的超疏水膜。研究了超疏水表面的形成机制与结构特征,分析了超疏水表面的抗腐蚀性能。结果表明:经阴极刻蚀处理后,铝镀层表面形成了覆盖纳米级絮状物的腐蚀孔,呈现出珊瑚网状结构;再经十四酸有机修饰后,达到超疏水状态,十四酸在镀层表面形成了稳定的化学吸附,样品腐蚀阻效达到98.9%,抗腐蚀性能显著提高。     

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。     

Zn-Al-Mg-RE涂层自封闭特性在复合涂层中的作用机制

通过铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,研究了自封闭特性在Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层与舰船涂料结合成防腐复合涂层中的作用.经过480h的试验,在基体上直接涂装涂料的试样表面的划痕里充满了铁锈,而中间喷有高速电弧喷涂层的试样表面划痕里只有少量的白锈.这说明在腐蚀环境中,Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物堵塞,生成的腐蚀产物非常致密,能够阻止缺陷处继续被腐蚀.从试验结果可知在复合涂层体系中,高速电弧喷涂层的自封闭特性起到了积极的作用.     

TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层热腐蚀行为研究

研究TiAl合金表面等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层在850 ℃下对75%Na2SO4+25%NaCl熔盐的热腐蚀行为，及对TiAl金属间化合物抗高温热腐蚀性能的影响。研究表明，在850 ℃，等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层由于生成Cr2O3，NiO和NiCr2O4等各种氧化物组成的氧化层，显著提高了TiAl基体的抗热腐蚀性能。在热腐蚀过程中，S元素以Ni元素为载体，逐步渗入涂层中，生成过渡产物Ni3S2。随着O分压的升高，反应进入了氧化阶段，生成Cr2O3、NiO等氧化物，随着两种物质含量的增加，最后发生固相反应，生成尖晶石结构的NiCr2O4化合物。过渡产物Ni3S2与腐蚀介质中的Cl-离子形成微电池，可以加快热腐蚀反应速度