石墨烯在金属防护中的应用与展望

石墨烯(类)材料作为明星材料,是诸多应用领域的研究热点。主要从两个方面综述了石墨烯材料在金属腐蚀防护中的应用研究现状,简要概述了单纯的石墨烯薄膜用于金属防护的发展历程,并对该防护手段的弊端进行了分析与讨论,得出石墨烯薄膜不适合直接覆于金属表面用于防腐蚀的结论。详细介绍了石墨烯复合防护涂层的制备方法与性能,针对将石墨烯类材料作为填料改性防护涂层的研究现状,概括了该防护手段的缺点与改进策略,即通过在氧化石墨烯表面进行分子(硅烷偶联剂、聚合物单体等)修饰和表面覆盖纳米粒子(纳米Si O2、Al2O3、Ti O2颗粒等),达到增强石墨烯材料与防护涂层之间的相容性的目的。在此基础上,提出了"主动防护"的概念,构想出一种以石墨烯材料为基础的新型缓蚀剂纳米存储器,同时提出石墨烯材料的深层防护机制仍亟待解决。最后,立足于整个石墨烯行业,从工业化应用的角度出发,对石墨烯防护技术进行了展望。     

铈盐和硅烷改性阳极氧化LY12铝合金的耐蚀性能

采用硫酸阳极氧化法在LY12铝合金表面制备了阳极氧化膜,然后以γ–环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)/正硅酸乙酯(TEOS)杂化溶胶封闭,并在封闭过程中引入Ce3+作为缓蚀剂。对吸附Ce3+的铝合金阳极氧化膜进行了X射线光电子能谱(XPS)分析。通过极化曲线与电化学阻抗谱(EIS)研究了铈盐和硅烷杂化溶胶改性的阳极氧化铝合金电极在25°C、3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀长效性。结果表明,硅烷杂化溶胶封闭方法极大提高了阳极氧化膜的耐长期腐蚀性能。Ce3+在硅烷杂化溶胶封闭的阳极氧化膜体系中的引入方式不同导致其耐蚀长效性具有显著差异。吸附Ce3+后再经硅烷杂化溶胶封闭的阳极氧化膜电极的耐蚀性显著高于铈盐掺杂硅烷杂化溶胶封闭的阳极氧化膜。     

镀锌钢表面硅烷掺杂电泳漆涂层的腐蚀电化学行为研究

将γ-(2,3环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷 (GPTMS) 掺杂到不含颜料的水性环氧树脂中,通过一步电泳法在镀锌钢表面构建得到硅烷掺杂的电泳漆涂层。采用电化学阻抗谱和扫描电化学显微镜技术研究了涂层体系的防护性能,并结合其它手段开展了机理研究。结果表明,有机硅烷的加入能够显著提高环氧电泳漆涂层在腐蚀介质中的防护性能,硅烷掺杂抑制环氧涂层的吸水和溶胀。提出了硅烷掺杂电泳漆涂层的如下防护机理：一方面,GPTMS的掺杂增加了涂层的交联程度;另一方面,电泳过程中促进GPTMS组分在金属与涂层界面的优先沉积形成富集层,从而提高了基体与涂层间的结合力。     

硅烷改性聚合物防护涂层的研究进展

硅烷掺杂 (改性) 防护性聚合物涂层是制备新型环保涂层的一种新方法。这种“超级涂层”摒弃了传统涂层的环境毒性和高成本而具有重要现实意义。本文较详细地介绍了“超级涂层”的制备方法及硅烷促进聚合物涂层抗蚀性能的作用原理。     

ZrO_2掺杂电泳漆环氧涂层的制备及防护性能

在电泳清漆环氧树脂中掺杂硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O),采用一步电泳法制备ZrO2掺杂改性的阴极电泳漆涂层,用于镀锌钢的腐蚀防护。红外测试表明,硝酸锆水解产物ZrO2与环氧树脂粒子共沉积构成阴极电泳涂层,并在涂层/金属界面发生富集。电化学阻抗谱、盐水浸泡和电化学扫描显微镜等结果表明,硝酸锆掺杂的电泳漆涂层防腐蚀性能得到大幅度提高。这可能是由于一方面掺杂形成的ZrO2填补了涂层本体的微孔缺陷,另一方面ZrO2在涂层与金属界面形成的富集层提高了涂层与金属之间的结合力。     

氯盐制备IrO_2+Ta_2O_5混合氧化物阳极的热解形成过程

通过热重分析和差热分析并结合 X射线衍射技术对 Ir O2 +Ta2 O5 混合氧化物的热形成进行了研究。结果表明 :摩尔分数 x<2 5 %时 ,在混合氯盐体系 x H2 Ir Cl6 +(1- x)Ta Cl5 中 ,热解产物中的固溶体为β相 (β- Ta2 O5 中固溶了 Ir组元 ) ;x≥ 2 5 %时 ,生成的固溶体为固溶了 Ta组元的 Ir O2 金红石相 ,而且数量在两个以上 ;只有当 x≥ 42 .86 %时 ,其中的金红石相固溶体才是稳定的。 Ir和 Ta组元在热解过程中相互促进的作用强度顺序为 :x=5 .2 6 % x=6 6 .7%。在低 Ir含量 (x=5 .2 6 % )下或低 Ta含量 (x=6 6 .7% )体系中 ,在高温下主组元的热解受第二组元所抑制     

Ti基IrO2＋Ta2O5涂层阳极的析氧电催化活性

通过极化曲线与电化学阻抗谱测试研究了Ti基IrO2 Ta2O5阳极的析氧电催化活性,结果表明,IrO2含量为70％（摩尔分数）时,混合氧化物阳极表面具有具有最高的析氧活性,这缘于该成分含量阳极中活性组元IrO2的真实表面度达到最大;而且,由于表面析出晶粒的最细化,在析氧电位下受析出氧氧的冲击,该成分阳极表面的活性点数目得到最大程度的提高,由此提出决定氧化物阳析氧电催化活性的热力学及动力学判据。     

水在有机涂层中的传输：I Fick扩散过程

涂层金属的耐腐蚀性能取决于其对腐蚀介质的阻挡能力，在水溶液及含水大气中则主要取决于水分子及其它侵蚀性粒子（O2、Cl^-等）的渗透能力，介绍 Fick扩散条件下H2O在涂层中的扩散行为及其与涂层阻抗间的关系，并探讨阻抗方法在涂层评价中的适用条件。     

LY12铝合金环氧涂层在NaCl溶液中的吸水与失效

对LY12铝合金/环氧电极在NaCl溶液中于不同浸泡阶段的阻抗参数进行了解析.根据涂层电容值(Cc)随时间的变化看出涂层中水的扩散是通过“两段吸收”来进行的,通过浸泡初期lnCc-t0.5曲线上的线性段求得了水在涂层中的表观扩散系数值.根据电化学阻抗谱中Cl-参与成膜阻抗出现时间求得Cl-在环氧涂层中的扩散系数值为4.67×10~(-12)·cm2s-1.受涂层吸水的影响,涂层电容上升与涂层电阻下降主要发生在浸泡初期,而涂层电极开路电位(Eoc)值的变化贯穿整个浸泡过程.开路电位值经历4个变化阶段:在前期Eoc急剧上升,随后上升速度变缓,在中后期Eoc上升速率再次增大,在浸泡后期Eoc值开始下降,金属基体发生活化,涂层失效.实验表明,含Cl-盐膜的形成、生长及溶解等过程与Eoc间存在密切关系,在LY12铝合金/环氧体系的失效过程中起到关键作用.     

富锌漆研究进展

综述了70年来富锌漆的研究与应用的若干进展。对富锌漆的分类、防蚀机理、耐久性、性能特点以及存在的问题和补救措施等，进行了比较全面的评价．简单介绍了用于富锌漆的锌粉的分类和性能特点，此外，还介绍了有关富锌涂层电化学研究的一些进展．