聚苯胺含量对镁合金上聚苯胺环氧涂层防腐性能的影响

在AZ31B镁合金表面制备了含本征态聚苯胺O%,1%,2%,4%,6%的聚苯胺/环氧防腐涂层,通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱测试及中性盐雾实验对比了其在3.5%NaCl溶液中的防腐性能.结果表明:聚苯胺的含量时聚苯胺环氧涂层的防腐性能有较大影响,聚苯胺的质量分数为2%时,涂层具有最佳的防腐性能.     

聚苯胺丙烯酸涂层的防腐蚀性能

制备了本征态聚苯胺质量分数分别为0%、1%、3%、5%及10%的聚苯胺丙烯酸防腐蚀涂层,通过在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱测试及在3%NaCl溶液中的常温浸泡试验对比了其防腐蚀性能。研究表明聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响,涂层中聚苯胺含量较小时,随着聚苯胺含量的增加,涂层的防腐蚀性能相应提高,而随着聚苯胺含量的进一步增加,涂层的防腐效果开始下降。聚苯胺质量分数为3%时,涂层具有最佳的防腐蚀性能。     

聚苯胺对丙烯酸涂层防腐性能的影响

目前,开发聚苯胺防腐涂料已成为高分子导电材料的应用和涂料研究开发领域的一个新的热点。为了研究本征态聚苯胺对丙烯酸涂层防腐性能的影响,制备了本征态聚苯胺质量分数分别为0％,1％,3％,5％及10％的聚苯胺／丙烯酸防腐涂层,应用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱方法对比了其在3．5％NaCl溶液中的防腐性能。研究表明,聚苯胺在丙烯酸涂层中的含量对涂层的防腐性能有较大影响,聚苯胺质量分数为3％时,涂层具有最佳的防腐性能。     

复合填料对提高环氧涂层耐腐蚀性能研究

通过向环氧涂层中添加适量的氧化石墨烯-氟代聚苯胺(GO-PFAN)复合填料，有效提高了环氧涂层在N80钢的耐腐蚀性能，同时考察了复合填料加量对环氧涂层防腐性能的影响。实验结果表明，氧化石墨烯-氟代聚苯胺/环氧复合涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60天后仍具有较高的阻抗值，其中复合填料添加量为2 wt%的环氧涂层的阻抗值最高，为5.67×10¹⁰Ω·cm²，说明添加了复合填料的环氧涂层具有优异的防腐性能。     

聚苯胺对环氧涂层防腐蚀性能的影响

制备了本征态聚苯胺在涂层中质量分数分别为0%、1.5%、3%、5%、7%、10%的聚苯胺/环氧防腐蚀涂层,通过Tafel极化曲线和电化学阻抗谱测试对比了其在35%NaCl溶液中的腐蚀性能,结果表明,聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响:涂层中聚苯胺含量较小时,随着其在涂层中含量的增加,涂层的腐蚀电位相应提高,而随着聚苯胺含量的进一步增加,涂层的防腐蚀效果开始下降.涂层中聚苯胺质量分数含量为5%时,涂层具有最佳的防腐蚀性能.     

聚苯胺/TiO_2/环氧涂层的制备及耐蚀性研究

通过原位化学氧化合成法制备了含不同比例纳米TiO_2的聚苯胺/TiO_2复合粉。以环氧树脂为成膜物质,采用共混的方法制备了聚苯胺/TiO_2/环氧涂层,并通过正交实验优选出了力学性能最佳的涂层配方,耐化学品性测试验证了优选配方同时具有最佳的耐蚀性。最后分别考察了优选配方涂层在含S2-及Cl-盐溶液中的耐蚀性。结果表明:合成的复合粉颗粒为纳米级,聚苯胺和TiO_2存在强烈相互作用;正交实验各因素对涂层力学性能影响的重要程度次序为:聚苯胺TiO_2固化温度溶剂的量溶剂间比例;当聚苯胺与环氧树脂质量比为1∶100、TiO_2与环氧树脂质量比为1∶100、固化温度为60℃、溶剂的量与环氧树脂质量比为5∶10、NMP与正丁醇的溶剂摩尔比为2∶1时,所得涂层力学性能及耐蚀性能最佳;涂层在65℃、3.5%(质量分数)Na Cl溶液中浸泡72 h后电化学阻抗出现极大值,在80℃、3%(质量分数)Na2S溶液中浸泡120 h仍然具有良好的耐蚀性。     

聚苯胺微乳液及其对水性防腐涂料防腐性能的影响

目的用不同酸掺杂的聚苯胺微乳液制备水性防腐涂料,提高马口铁表面涂层的耐腐蚀性能。方法采用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱和热重分析表征聚苯胺性能,通过动电位极化法及耐水性、耐盐雾和耐盐水实验检测聚苯胺微乳液水性防腐涂层的防腐性能,用铅笔硬度和划格法表征涂层的硬度和附着力。结果磷酸掺杂聚苯胺微乳液、本征态聚苯胺微乳液制备的水性防腐涂层都对马口铁起到良好保护作用。含有盐酸掺杂聚苯胺微乳液和不含聚苯胺微乳液的水性防腐涂层在浸泡过程中很快失去保护作用。掺杂态聚苯胺使马口铁表面钝化和屏蔽,本征态聚苯胺起机械屏蔽作用。通过把聚苯胺微乳液添加到水性防腐涂料中,发现涂层的硬度和附着力均没有发生明显下降,表明聚苯胺微乳液在水性防腐涂料中分散均匀,对涂层的性能影响较小。结论当水性防腐涂料中的聚苯胺质量分数为0.3%时,磷酸掺杂的聚苯胺微乳液具有最佳的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度Jcorr=7.359×10-7 A/cm2,腐蚀电位Ecorr=-0.527 V。     

聚苯胺/环氧涂层对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

通过化学氧化法合成本征态及氢氟酸掺杂态聚苯胺(PANI),用红外光谱对其结构进行表征。以环氧树脂为成膜物质,在AZ91D镁合金基体上制备了本征态及氢氟酸掺杂的 PANI/环氧涂层,用EIS方法研究涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性,并用SEM对浸泡后基体表面形貌进行观察。实验结果表明,与环氧清漆相比,本征态PANI的加入明显改善了环氧涂层的耐蚀性,而氢氟酸掺杂后进一步提高了PANI/环氧涂层的性能。用XPS对基体表面分析,发现添加聚苯胺的涂层在镁合金表面形成了具有保护作用的产物膜。     

纳米ZnS增强聚苯胺复合涂层的性能研究

采用水热法制备纳米Zn S,与化学氧化法制备的聚苯胺(PANI)按不同比例混合,制得纳米Zn S改性PANI复合物,将其涂覆于Q235碳钢表面制备复合涂层。采用SEM,AFM,XRD和FTIR表征纳米Zn S改性PANI复合涂层的表面形貌和结构,利用动电位极化和EIS研究复合涂层浸泡在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明,纳米Zn S改性PANI复合涂层中Zn S和PANI二者均匀分散,显著提高其耐蚀性能。当Zn S和PANI的质量比为1∶1时,性能最优,在3.5%Na Cl溶液中浸泡7 d,复合涂层的保护效率高达99.9%;浸泡30 d后复合涂层的表面形貌发生变化,仍为致密的保护膜,对基底材料具有较好的保护作用,使其免受溶液离子的侵蚀。     

FBE与聚苯胺粉末共混涂层的防腐蚀性能

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,采用超声波辅助的化学氧化法合成了聚苯胺,自制的聚苯胺与熔结环氧粉末(FBE)混合均匀后,用静电喷涂法在Q235钢上制备涂层。采用电化学阻抗谱(EIS)技术研究涂层在模拟海水中不同浸泡时期的防腐蚀性能。结果表明,聚苯胺粉末的加入提高了FBE涂层的防腐蚀性能,且加入量较少时,涂层的耐腐蚀性能随着聚苯胺含量的增加而增强,当质量分数达到5%时效果最好;在达到10%后,涂层中没有足够的粘结剂来填充聚苯胺之间的空间,使涂层多孔,防腐蚀性能变差。     

含碳化物陶瓷粉芯丝材电弧喷涂层的结构和性能

分别将WC、TiC、Cr3C2等碳化物陶瓷粉末与304不锈钢带轧制成3种粉芯丝材,采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铁基复合涂层.利用光学显微镜、SEM、XRD对3种涂层的形貌、相组成和磨损表面进行分析,并用湿砂橡胶轮磨损试验机(MLS-225)测试了涂层的抗磨粒磨损性能.结果表明,碳化物陶瓷粉末的加入使涂层的硬度和耐磨性显著提高,涂层的平均显微硬度值高达1100～1200 HV0.1.在本试验条件下,铁基复合涂层的耐磨性比Q235钢高6～18倍.塑性微切削和脆性剥落为涂层的主要磨粒磨损形式.     

氮化硅掺杂环氧树脂复合涂层的制备及耐腐蚀性能研究

目的将氮化硅作为填料加入环氧树脂,提高碳钢Q235有机涂层的耐腐蚀性能。方法利用球磨法将氮化硅填料均匀分散在环氧树脂中,探究了不同氮化硅含量涂层对Q235碳钢基体的保护,利用电化学阻抗谱(EIS)、吸水率实验、附着力实验及盐雾实验表征不同氮化硅含量涂层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果添加氮化硅后,涂层的低频阻抗模值及干湿态附着力均有不同程度提高。同时,氮化硅的加入降低了涂层的吸水率,增加了涂层的耐盐雾时间。浸泡初期(0.5 h),环氧树脂涂层(不含氮化硅)的低频阻抗模值为7.7×10~8?·cm~2,添加氮化硅的涂层的低频阻抗模值均增加了两个数量级,氮化硅含量为5%涂层的低频阻抗模值最大,为8.6×10~(10)?·cm~2。随着浸泡时间的增加,不同氮化硅含量的涂层低频阻抗模值均有不同程度的降低。其中,氮化硅含量(占环氧树脂质量的百分比,后文同)为5%的涂层的低频阻抗模值降低程度最小。浸泡2400 h之后,氮化硅含量为5%的涂层的低频阻抗模值最高,仍然能够达到3.3×10~8?·cm~2。结论氮化硅填料的加入提高了涂层的耐腐蚀性能,一定程度上可以保护金属基体免受腐蚀破坏。并且,当氮化硅含量为5%时,涂层的耐腐蚀性能最好。     

石墨烯纳米碎片(Gnps)复合涂层的制备及其耐蚀性

以高级工程塑料聚醚酰亚胺(PEI)为基料制备了石墨烯纳米碎片(Gnps)复合防腐蚀涂料。采用光学照相机和接触角测定仪表征了涂层的物理性能。采用扫描电镜(SEM)观察复合涂层的表面形貌,采用能谱分析Gnps在复合涂层中的分布情况。利用浸泡试验和电化学技术研究了含不同量Gnps的PEI基复合防腐蚀涂层对Q235B钢在3.5%NaCl(质量分数)溶液中耐蚀性的影响。结果表明:加入Gnps能明显改善PEI基防腐蚀涂层的耐蚀性,当Gnps的质量分数为1%时,涂层的耐蚀性最好。     

Application of reaction nitrogen arc cladding TiCN/ Fe composite coating on cutter of agricultural machinery

In order to solve the high-price and short-lifetime problems of the cutter of agricultural machinery,and improve the wear resistance of the cutter,the TiCN/Fe metal ceramic composite coating was prepared on the substrate of Q235 steel by reaction nitrogen arc cladding technique.The mixture powder of titanium and graphite was preplaced on the Q235 steel surface after inteasive mixing by planetary ball mill and gluing with starch binder.The microstructure and phase of the coatings,interface behavior between coatings and the substrate were investigated by scanning electronic microscope and X-ray diffractometer.The micro-hardness distribution of the coating section was tested by micro-hardness tester.Friction coefficient and wear weight loss were measured by abrasion machine.Wearing surface morphology was investigated by scanning electronic microscope.The results show that an excellent bonding between the coatings and the Q235 steel substrate is ensured by the strong metallurgical interface and phase of the coatings.The coatings are mainly composed of TiCN.The highest microhardness of the coatings reaches 1 089 HV0.2,while the micro-hardness of Q235 steel substrate is only about 286 HV0.2.The anti-abrasive test results show that the wear resistance of the cladding coating is better than that of quenched and tempered 65 Mn steel which is often used as cutter of agricultural machinery.The field test results show that the TiCN/ Fe metal ceramic composite coating prepared by reaction nitrogen arc cladding is feasible to the manufacture and remanufacture of the cutter of agricultural machinery.     

铁基含TiC陶瓷粉电弧喷涂粉芯丝材的研究

采用电弧喷涂含TiC陶瓷粉末的粉芯丝材，在低碳钢基体上制备了铁基复合涂层。用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能。利用光学显微镜、SEM、XRD分析技术对涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进了研究。结果表明：采用电弧喷涂工艺可制备含TiC陶瓷硬质相的复合涂层，在铁基体上弥散分布着一定量的TiC硬质颗粒，使整个涂层得到强化，涂层显微硬度平均值约为1137HV0.1，涂层的抗磨粒磨损性能较好，相对Q235钢提高T6倍。涂层磨损机制主要为犁沟切削和脆性断裂。     

三乙醇胺及三乙醇胺/尿素复配物对氧化锆转化膜性能的影响

目的为了提高钢铁表面氧化锆转化膜的耐蚀性。方法以Q235钢片为研究对象,在基础成膜液中分别添加不同质量浓度的三乙醇胺及三乙醇胺与尿素复配物,制备氧化锆转化膜。通过Tafel极化曲线和交流阻抗探讨氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的电化学行为,利用扫描电镜观察氧化锆转化膜的表面形貌,在氧化锆转化膜上涂不同底漆,采用划圈法测试漆膜的附着力。结果在氧化锆基础成膜液中添加100 mg/L三乙醇胺所制得的氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的自腐蚀电流密度为1.66×10-5 A/dm~2,钝化区域最宽,阻抗最大,耐蚀性最好。用尿素代替50%三乙醇胺,其所制得的氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度变化不大,钝化区域略有加宽,但阻抗弧明显加大。在氧化锆基础成膜液中添加三乙醇胺及三乙醇胺与尿素复配物制得的氧化锆转化膜,分别经过2%硅醇封闭液和5%硅烷封闭液封闭处理后,与低表面处理环氧底漆和改性环氧底漆漆膜附着力为1级。结论在基础成膜液中添加三乙醇胺和三乙醇胺与尿素复配物后可提高Q235钢耐蚀性,氧化锆转化膜分别经过2%硅醇封闭液和5%硅烷封闭液封闭处理后,均与低表面处理环氧底漆和改性环氧底漆保持良好的附着力。     

微米WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的微米WC增强Ni60A合金复合涂层.用MLS-225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨性能,利用SEM,XRD观察并分析了涂层的显微组织和磨损表面形貌.结果表明,在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,当WC含量少于30%时,WC分布不均匀,主要集中于涂层的中部,涂层中Cr7C3相以粗大的六方状和长条状存在,不利于涂层耐磨性的提高;当WC含量达到50%时,Ni基合金中加入WC的含量达到了合适比例,耐磨性最佳,相对耐磨性为Ni60A涂层的6.5倍;当WC含量达到60%时,涂层的硬度最高,但出现了较多的孔洞,大量未熔的WC颗粒在磨粒的反复作用下剥落形成了大的剥落坑,导致耐磨性下降.涂层与基体实现了冶金结合,涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

缓蚀剂添加量对Q235螺纹钢耐蚀性能的影响

目的提高螺纹钢的耐蚀性能。方法采用模拟穿水淬火冷却工艺,在加入ZnSO_4缓蚀剂的介质中对Q235螺纹钢进行淬火热处理。通过XRD测试、大气腐蚀和电化学测试(包括极化曲线和交流阻抗)等手段对不同淬火介质中Q235螺纹钢进行表征和测试。结果淬火处理后试样表面生成Fe_2O_3、Fe_3O_4和Zn(OH)_2的保护膜,当ZnSO_4缓蚀剂添加量达到120 mg/L时,Q235螺纹钢的腐蚀速度由自来水淬火状态的0.4583 g/(d·m~2)降低到0.2083 g/(d·m~2),腐蚀速度降低了54.5%;Q235螺纹钢的腐蚀电位由-0.3752 V提高到-0.2997 V,增加了20.1%;腐蚀电流由5.2482×10~(-5)A降低到1.6082×10~(-5)A,降低了69.3%;容抗谱Rr由25.58Ω增加到32.52Ω,增加了27.1%。Q235螺纹钢在模拟雨水中的极化形式为电化学极化。结论 ZnSO_4缓释剂可有效提高Q235螺纹钢的耐蚀性能。     

钢表面激光熔覆Ti-Al球磨粉合成复合涂层

为提高钢的表面硬度及耐腐蚀性,选用钛,铝机械球磨粉末在Q235钢基体表面进行激光熔覆试验,使钛,铝发生反应并制备Ti-Al金属间化合物复合涂层. 综合运用DTA、XRD和SEM分析方法对激光熔覆涂层的成分与组织进行分析,并对复合涂层的硬度及耐腐蚀性进行测试. 结果表明,机械球磨可使粉体细化,涂层与基体形成了冶金结合,涂层由Al₃Ti,Al₃Fe,Fe,AlN和FeO组成,同时激光熔覆涂层具有较高的硬度及优良的耐腐蚀性能. 当激光功率为1000 W,扫描速度为600 mm/min时,复合涂层同时获得最高显微硬度和耐腐蚀阻抗值,分别为949.5 HV和600 kΩ.     

碳纳米管复合水性丙烯酸涂层的腐蚀性能研究

目的制备碳纳米管复合水性丙烯酸涂层,探索分析碳纳米管含量对涂层力学和防腐性能的影响规律。方法采用高速球磨方式制备3%,1%,0.5%三种含量(以质量分数计)的碳纳米管复合涂层,对涂层附着力、耐冲击性、耐弯曲性等力学性能进行测试,以电化学阻抗技术来评价碳纳米管复合涂层的防腐性能。结果添加碳纳米管显著提高了涂层的附着力,并且随着碳纳米管含量的增加,附着力上升;其他力学性能,如耐冲击性、耐弯曲性,在不同含量下均保持良好。对改性和未改性的涂层进行了电化学阻抗测试,其中1%的碳纳米管涂层电化学性能最优,在浸泡36 h后,未改性涂层低频区阻抗模值|Z|0.01为2.5×103Ω·cm2,0.5%的碳纳米管涂层为1.1×106Ω·cm2,1%的为1.4×108Ω·cm2,3%的为7×102Ω·cm2。结论由于碳纳米管本身的纳米效应,在较低含量时即可提高涂层的性能,并存在最优含量,超过此含量后性能有所下降。