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。     

多道富锌基涂层在NaCl溶液中的电化学行为研究

多道富锌基涂层的电化学行为研究表明,涂层中的Zn粉未表现出明显的阴极保护作用,即使在富锌涂层上覆盖几个微米厚的环氧清漆涂层, Zn的阴极保护作用也会变得非常微弱. Zn粉对钢铁的保护作用在于Zn粉腐蚀产物对涂层的“自修复能力”.在环氧清漆覆盖条件下,无机富锌涂层中Zn粉的反应活性比有机富锌涂层中Zn粉的高,即Zn粉的反应速度更快.     

碳钢表面硅烷锌铝涂层的腐蚀电化学行为

在碳钢表面制备了一种由硅烷粘结剂和鳞片状锌铝粉所组成的硅烷锌铝涂层.研究了该涂层/碳钢体系在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为.结果表明,该涂层的作用过程可以分为3个阶段:浸泡初期为表层的金属粉活化,中期为电化学保护,后期主要为阻挡层保护.硅烷锌铝涂层的阻挡层作用较弱,阴极保护为其主要防护机理.     

新型达克罗涂层的制备与组织结构

目的 制备环保的无铬达克罗涂层,研究涂层烧结和腐蚀前后微观组织结构的变化,探究涂层的防腐机制。方法 用锌铝合金粉替代锌铝混合粉,钼酸盐和硅烷偶联剂取代铬酸盐制备无铬达克罗涂料,采用喷涂技术在Q235钢基体上涂装制备涂层。通过X射线衍射仪(XRD)分析涂层在烧结和腐蚀前后的物相组成。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析涂层在烧结和腐蚀前后微观组织形貌的变化。结果 钢基体上无铬达克罗涂层组织致密,表面平滑,呈银灰色,无明显孔隙,涂层厚度为8~12 μm。涂层烧结前后表面均由富锌α相、富铝η相和Fe相组成,但烧结后物相的结晶程度较高,未有新相产生。涂层与基体结合紧密在于涂层中的Zn和Al与基体中的Fe在结合界面处相互扩散形成冶金结合。在浸泡试验中,锌铝合金粉优先溶解为海绵状组织,随后与腐蚀介质反应生成针状成岛状分布的腐蚀产物,腐蚀产物包括Zn5(OH)8Cl.H2O、Al5Cl3(OH)12.4H2O、Zn5(OH)6(CO3)2和少量Fe(OH)3。结论 烧结有利于提高涂层物相的结晶度和涂层表面的致密性,有效发挥涂层物理屏蔽作用。涂层腐蚀防护机制为:腐蚀初期主要发挥片状锌铝粉片层状结构的物理屏蔽作用和腐蚀产物填充涂层破坏区域的自修复作用,随着腐蚀时间的延长,涂层发挥牺牲阳极的阴极保护作用。     

Development on Corrosion Resistance of Steel with Thermal Spraying Metal Coating

综述了钢铁表面热喷涂金属涂层防腐蚀方面的研究,对锌、铝、铝镁、锌铝合金、锌铝镁合金及锌铝镁稀土合金涂层的耐蚀性能及防腐特点进行了比较,以期为实际工程选择防腐金属涂层提供依据.为了减少钢铁结构的腐蚀,人们在其上铺设各种涂层进行腐蚀防护.目前,主流的防腐措施是在钢铁表面热喷涂金属涂层,然后在金属涂层外面喷涂涂料涂层.这种防腐体系可以协同发挥金属涂层的牺牲阳极保护功能和涂料涂层的阴极保护功能,防腐寿命长,在实际工程中应用广泛.其中常用的金属涂层有锌、铝及其合金涂层,文章对各种金属涂层的耐蚀性能进行比较,以便实际工程优选金属涂层种类.     

锌粉颜料尺寸对有机富锌涂层电化学行为的影响

利用电化学阻抗谱(EIS)技术，研究了锌粉颜料平均粒度分别为7μm、3．5μm和500nm的有机富锌涂层的电化学行为．研究表明，在阴极保护阶段，含有纳米尺度锌粉颜料的富锌涂层可对基底钢材提供更有效的电流保护，但锌粉颜料尺寸对富锌涂层阴极保护作用时间的长短没有显著影响；在阻挡保护阶段，含有纳米尺度锌粉颜料的富锌涂层中，锌粉的腐蚀速率较低。涂层具有较大的涂层电阻和较小的涂层电容，发展为具有较强阻挡保护作用的涂层．     

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％.     

锌铝/富铝复合涂层在海洋环境中的耐蚀性研究

在锌铝涂层表面喷涂HD590富铝涂液形成复合涂层,对比了锌铝涂层与复合涂层的附着强度、耐磨性、微观形貌,并通过中性盐雾试验、海洋平台棚下大气暴露试验和海水周期喷淋试验,对比研究了二者的耐蚀性。结果表明:复合涂层的附着强度比锌铝涂层提高了30%,耐磨性好,涂层厚度满足紧固件工件的配合精度要求;复合涂层的抗盐雾腐蚀性能和耐海洋环境腐蚀性能优于锌铝涂层,其防腐机理为屏蔽作用、钝化作用和阴极保护相结合;防腐过程中,富铝层发生活化反应,产生一定的牺牲阳极保护作用,同时使涂层腐蚀电位负移,提高了其阴极保护作用。     

改性水滑石的制备及对环氧富锌漆性能的影响

目的改善有机涂层和无机缓蚀剂相容性差的问题,实现缓蚀剂的可控释放,提高有机涂层的防护性能。方法用共沉淀方法将缓蚀剂钼酸根离子插入镁铝水滑石中,并用硅烷偶联剂KH560对其表面接枝改性来提高填料在富锌涂层中的分散性。结果 XRD、FTIR光谱分析结果表明,水滑石的层间距离增大,钼酸根成功装载进水滑石层中,在水滑石表面成功接枝硅烷偶联剂KH560。结论通过将该填料添加到环氧富锌漆中,发现涂层的附着力、柔韧性均没有发生明显的下降,表明填料在环氧富锌涂层中分散均匀,对涂层的力学性能影响较小。结合电化学阻抗谱技术对比研究添加填料与未添加填料的涂层浸泡在Na Cl溶液中的腐蚀行为,表明了该填料的添加可以提高富锌漆的耐腐蚀性能。     

电弧喷涂防腐在污水处理钢制设备中的应用研究

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备了锌、铝防腐涂层样片,并用样片在城镇污水中进行了半年的腐蚀模拟试验。试验结果显示：环氧封闭处理的锌涂层与铝涂层表面几乎不发生变化,涂层与基体的结合力不变;而不经封闭处理的铝涂层样片产生白色析出物,锌涂层样片能起到阴极保护作用,但腐蚀速率较快。     

ELECTROPLATED Zn-Ni-SiO2 COMPOSITE COATINGS TREATED WITH A SILANE COUPLING AGENT TO REPLACE CHROMATING

The fixing of a silane coupling agent to Zn-Ni-silica (SiO2) composite coatings was studied for the purpose of developing a coating process as an alternative to chromating. The corrosion resistance of Zn-Ni-silica composite coatings was remarkably improved by the silica nanoparticles in the composite, which were dispersed in the surface of this film. The silane coupling agent formed chemical bonds with the inorganic silica particles during the silane coupling treatment on these composite coatings. The treatment suppressed the formation of white corrosion products to the same extent as chromating, as measured in salt spray tests. It is concluded that treating Zn-Ni-silica composite coatings with silane coupling agents is a viable alternative technique to chromating.     

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...     

Corrosion electrochemical behaviors of silane coating coated magnesium alloy in NaCl solution containing cerium nitrate

Sol–gel coatings cannot provide adequate corrosion protection for metal/alloys in the corrosive environments due to their high crack‐forming potential. This paper demonstrates the possibility to employ cerium nitrate as inhibitor to decrease the corrosion development of sol–gel‐based silane coating on the magnesium alloy in NaCl solution. Cerium nitrate was added into the NaCl solution where the silane coating coated magnesium alloy was immersed. Scanning electron microcopy (SEM) was used to examine surface morphology of the silane coating coated magnesium alloy immersed in NaCl solutions doped and undoped with cerium nitrate. The corrosion electrochemical behaviors were investigated using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests. The results showed that the introduction of cerium nitrate into NaCl solution could effectively inhibit the corrosion of the silane coating coated magnesium alloy. Moreover, the influence of concentration of cerium nitrate on the corrosion inhibition and the possible inhibiting mechanism were also discussed in detail.     

有机硅烷偶联剂在金属表面预处理中的应用

综述了有机硅烷偶联剂的种类、成膜机理、聚合物-金属界面模型、薄膜制备、薄膜及 涂层制品的性能.采用硅烷偶联剂对金属基体进行预处理,使涂层的附着力和耐蚀性均有明 显提高,可以代替磷化和钝化等传统预处理方法,BTSE硅烷偶联剂最理想.     

TiNi合金牙弓丝表面环氧树脂/聚四氟乙烯涂层的组织结构与性能

采用浸涂法在硅烷偶联剂表面改性的TiNi合金表面制备环氧树脂/聚四氟乙烯涂层,研究不同硅烷偶联剂对涂层附着力的影响规律。揭示了硅烷偶联剂提高涂层附着力的机制。考察涂层牙弓丝的生物相容性及涂层对TiNi合金中Ni离子析出的影响,并对比涂层与未涂层牙弓丝在口腔正畸中的效果。结果表明:硅烷偶联剂的浓度对涂层与TiNi合金之间的附着力有显著影响,并且随着浓度的增加,附着力先增大后减小。EP/PTFE涂层有效地抑制TiNi合金中Ni离子的析出,同时具有良好的生物相容性。     

有机－无机杂化涂层制备及耐腐蚀性能研究

采用溶胶-凝胶法，以甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料，用浸渍-提拉法，在LY12铝合金基体表面成功制备了有机-无机杂化涂层.涂层表面光滑、平整、致密、无裂纹.通过液态浸渍实验、盐雾腐蚀实验和电化学腐蚀实验研究了有机-无机杂化涂层的耐腐蚀性能.结果表明，有机-无机杂化涂层耐腐蚀性能优良，具有很大的应用前景，使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能.     

Enhancement of the hydrophobic and anti-corrosion properties of a composite zeolite coating on Al6061 substrate by modification of silane matrix

Anti-corrosion properties of a silane–zeolite composite coating applied to aluminium substrates have been investigated. The composite film was prepared with different silane matrix formulations (varying bi-functional and tri-functional silane ratios). The results showed high hydrophobicity of the modified silane–zeolite coatings. Corrosion protection performance, during immersion in 3.5% NaCl solution, was evaluated by means of polarisation and electrochemical impedance spectroscopy tests. The polarisation curves evidenced a good corrosion resistance of all composite coating; though at high content of bi-functional silane, a reduction of corrosion protection performance was observed. At long immersion time (until 150 days), only the composite coating with low amount of bi-functional silane still evidenced good barrier properties.     

Improving the corrosion performance of epoxy coatings by chemical modification with silane monomers

In this communication, commercial epoxy resins were chemically modified with various silane monomers under the catalysis of organotin compound, aiming to enhance the corrosion resistance of epoxy coatings on 2024-T3 aluminum substrates. Immersion studies conducted in 3.5 wt.% NaCl solution showed that the coating capacitance (C_c) decreases significantly after the silane modification, as measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), indicating the higher resistance to water permeation. EIS measurements also indicated an enhancement in protectiveness of silane-modified epoxy coatings against substrate corrosion, which was characterized by higher charge transfer resistances (R_ct) and lower double layer capacitance (C_dl) at substrate/electrolyte interface. The adhesion of epoxy coatings was also found to improve after the modification with silane components. The best performance was observed for coating system modified by 3-glycidoxypropyltrimethoxy silane (GPTMS).     

钛酸酯偶联剂对纳米Ti粉在环氧树脂中分散性的影响

研究了几种分散剂对Ti纳米粉在环氧树脂中的均匀分散性.其中JN-114钛酸酯偶联剂可使Ti纳米粉均匀分散.同时,应用EIS交流阻抗测试方法测试了不同JN-114添加量的涂层的阻抗值.添加量在5%（以纳米粉w/w计）时的阻抗值最高,且Ti粉可均匀分散.Ti纳米粉分散均匀可加强Ti纳米粉与环氧树脂之间的相互作用,从而改善涂层耐腐蚀性.