风沙环境下钢结构涂层侵蚀机理及评价方法

通过对钢结构涂层在模拟风沙环境中的冲蚀试验,研究了涂层受风沙冲蚀磨损特性、冲蚀行为和侵蚀机理.结果表明:涂层冲蚀磨损质量损失随冲蚀速度的增大而增加;低角度冲蚀主要为微切削作用,材料硬度起决定因素,高角度冲蚀主要为冲蚀挤压变形作用,材料柔韧性起决定作用,由于涂层硬度相对较低而柔韧性相对较高,故在低冲角下其受冲蚀程度严重.提出了涂层冲蚀程度的评价计算公式,其计算结果与试验结果相吻合.为揭示风沙侵蚀机理及准确评价钢结构耐久性提供了依据.  

钢结构表面涂层材料抗风沙冲蚀力学性能研究

分析了内蒙古中西部地区风沙冲蚀环境特征，通过测定钢结构涂层的厚度、密度、硬度、弹性模量、柔韧性、涂层与基材附着力等级等指标,研究了钢结构涂层材料抗冲蚀力学性能和不同风沙环境特征参数对涂层冲蚀的影响.结果表明：钢结构涂层的涂层硬度和弹性模量较小，而其柔韧性较大，涂层与基材附着力等级高；在风沙冲蚀过程中，涂层的冲蚀失重量均随着风沙流冲蚀速度的增大而显著增加，随着冲蚀下沙量的增加而增加，其在低角度冲蚀下的冲蚀失重量要大于高角度下的冲蚀失重量.  

温度老化对钢结构涂层耐风沙冲蚀性能的影响

利用模拟风沙环境侵蚀试验系统和模拟自然环境老化试验箱，对钢结构聚氨酯涂层进行高低温循环老化试验，并对老化程度不同的涂层进行风沙冲蚀试验.另外，通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)，分析了钢结构未老化涂层与老化程度不同的涂层在主要元素和晶体物相上的差异.结果表明：涂层在经历高低温循环老化后，出现了明显裂纹、起皮、皲裂，并出现白色结晶；与钢结构未老化涂层最大冲蚀率对应的冲蚀角度约为38°，而老化后的涂层与之对应的冲蚀角度为38°～45°；与未老化涂层相比，老化后的涂层耐风沙冲蚀能力降低，其SEM照片的清晰度明显降低；老化后的涂层元素发生明显变化；涂层的主要晶体物相为CaMg(CO3)2、CaCO3、BaSO4和TiO2，在老化过程中并未产生新的物相.