环氧树脂-地聚物复合涂层材料耐海水腐蚀性研究

地聚物具有优异的耐化学腐蚀性能,但易收缩开裂的缺点限制了其在混凝土保护涂层中的应用。为了提高地聚物的延展性和体积稳定性,本研究合成了环氧树脂-地聚物(EG)复合材料。通过力学试验、海水浸泡试验、线性极化电极试验、扫描电子显微镜和N_2-吸附BJH试验,探讨了EG作为海洋混凝土涂层的可行性,研究了树脂掺量对EG在海水环境中的耐腐蚀性和耐久性的影响。与纯地聚物相比,树脂掺量为20%~30%时,EG在室温养护过程中和湿-干循环后的收缩率均有所降低,且经历海水浸泡56 d后EG的残余强度高于地聚物。对于EG涂层,其与混凝土基材的粘结强度和抗氯离子渗透性随着树脂掺量的增加而提高。经过3轮海水湿-干循环后,树脂掺量为30%的EG涂层试件的线性极化电阻约为未涂层试件的11倍。微观结构表征表明,树脂的加入减小了地聚物主要孔隙尺寸,提高了地聚物的致密性,有助于降低地聚物的收缩率,提高地聚物的耐久性。研究结果表明,EG复合材料作为海工混凝土防腐涂层具有良好的应用潜力。     

热浸镀铝层耐人造海水腐蚀性的电化学研究

对Ａ３钢热浸镀铝和铝－稀土的两种镀层在人造海水中的电化学腐蚀行为进行了研究。采用带辅助电极的三电极系统从表层到基体逐层测量了两种动电位曲线;用ＳＥＭ观察并研究了热浸镀层的表面形貌,表层和过渡层的结构。结果表明,在热浸镀铝液中加入稀土,使镀层特别是过渡层明显变薄,且较均匀,表层和过渡层的腐蚀电流都明显减小,因而耐蚀性提高。加入稀土后发现电位逆转现象,有待进一步研究。     

海洋大气环境下纯聚脲重防腐涂层耐久性研究

通过FTIR、DSC等方法,研究了在海洋大气环境户外自然曝晒老化和紫外线人工加速老化条件下,纯聚脲重防腐涂层(Qtech-412涂层)的力学性能、光泽度和分子结构变化。结果表明:Qtech-412涂层经过600d户外自然曝晒老化后,光泽度下降94.53%,力学性能基本不变;经过15000h紫外线人工加速老化后,涂层表面失光,有机染料变黑,力学性能变化较小;FTIR和DSC试验表明上述两种老化方式都仅仅使涂层表面染料分子的化学键断裂,出现褪色或变黑现象,内部分子结构非常稳定;在人造海水的露天水池中曝晒6个月后的划叉破坏试验表明,Qtech-412涂层实际防腐效果优于其它重防腐涂层。目前Qtech-412涂层已成功应用于青岛海湾大桥承台结构防护工程。     

聚脲涂层防护下钢筋混凝土柱的抗爆性能研究

为研究聚脲涂层防护下钢筋混凝土柱的抗爆裂性能,采用LS-DYNA有限元程序,基于CONWEP加载方法建立了聚脲加固钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的响应模型。对比了模拟结果和近场爆炸下的试验结果,验证了数值模型的合理性,研究了比例距离和聚脲厚度对钢筋混凝土柱的抗爆性能影响。结果表明：柱的跨中最大位移与比例距离成线性递减关系;聚脲弹性体能够改善钢筋混凝土柱的抗爆性能,柱的跨中最大位移随着聚脲厚度的增加呈现先减小后增大的“V”字型趋势,采用聚脲弹性体提升钢筋混凝土柱的抗爆性时具有一个最优厚度。     

S-23耐海水润滑脂及S-17耐海水防护脂

一九七八年十月在武汉召开了S-23耐海水润滑脂及S-17耐海水防护脂技术鉴定会,参加会议的有三机部、海军所属六个单位的代表。 会上,材料研制单位和使用单位介绍了这两种脂的研制、性能、外场使用试验及试用情     

电弧喷涂钛涂层的耐硫酸腐蚀性能

钛具有优异的耐腐蚀性能,但以纯钛丝作为材料喷涂制备涂层的研究比较少。采用电弧喷涂方法制备了钛涂层,采用SEM、XRD分析了钛涂层的成分、形貌和组织,并研究了涂层厚度、温度以及硫酸浓度对涂层腐蚀速率的影响。结果表明:制备的钛涂层在20%硫酸中的耐蚀最优厚度为0.6 mm;在室温环境下耐浓硫酸腐蚀的性能优于稀硫酸,涂层能够在浓度高于60%浓硫酸环境中起到很好的防腐蚀作用;在60%浓硫酸中,钛涂层的最佳使用温度为60℃。     

Ni-Co-P合金镀层显微硬度及其耐海水腐蚀性

采用电沉积技术制备了Ni-Co-P合金镀层,并对镀层的表面形貌、晶相结构、显微硬度及耐腐蚀性进行了表征和分析.研究结果表明:Ni-Co-P合金镀层表面均匀平整,晶粒尺寸细小,显微硬度均优于Ni-P合金镀层;当镀液中CoSO4·7H2 O含量为50 g/L时,Ni-Co-P合金镀层的显微硬度达到766.3 HV0.2.在人工海水环境中,Ni-Co-P合金镀层的开路电位稳定值更正,腐蚀电流密度与腐蚀速度最小分别为0.68μA·cm-2和8.25μm·year-1;且Ni-Co-P合金镀层的容抗弧半径均大于Ni-P合金镀层,电荷转移电阻(Rct)高达9.902×104Ω·cm-2,约为Ni-P合金镀层的6倍,表现出优异的耐海水腐蚀性能.     

电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的研究进展

电弧喷涂金属涂层作为钢结构表面防护的一种重要措施,经过几十年的发展,已成为成熟的表面工程技术和产业。同时,随着新的喷涂工艺、设备和材料的不断研发,电弧喷涂金属涂层应用领域日益广泛。与此同时,使用电弧喷涂技术进行防腐的缺点也日益突出,尤其是喷涂过程中存在有害物质排放等问题,严重制约了其发展。电弧喷涂制备的涂层孔隙率低、微观组织致密、结合强度高且经济性好。相比于其他传统防腐技术,电弧喷涂金属涂层应用于钢结构的表面防护具有如下优势:(1)电弧喷涂沉积效率高、操作容易,便于现场施工;(2)涂层在海洋苛刻腐蚀环境中服役时间长。然而,电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的服役环境介质不同,对涂层的耐蚀性能提出了更高的要求。因此,近几十年来除研究电弧喷涂工艺参数外,科研工作者们着力研发多功能、高性能的喷涂材料,并取得了丰硕成果,同时充分利用电弧喷涂技术的优势可显著提高涂层的性能。目前电弧喷涂金属涂层材料正朝着复合化、新型化方向发展。目前,用于钢结构表面防护且已取得广泛应用的喷涂材料有锌/铝及其合金、镍基合金、铁基合金和铜基合金等。其中锌、铝及其合金是使用最早且最广泛的喷涂材料;镍基合金可通过加入铬、钼等抗点蚀、缝隙腐蚀的合金元素,提高材料的耐蚀性能;铁基合金中添加少量Mo等元素,能有效抑制晶界腐蚀发生;铜基合金中加入1%的锡,能抑制合金脱锌过程并提高其力学性能。近几年的研究重点为多种合金材料复合及新型合金材料的使用,以电弧喷涂技术为手段制备耐腐蚀涂层,可实现涂层功能和性能的双提升。本文以分析钢结构在近海岸海洋环境各区域带的腐蚀规律为基础,比较了目前用于钢结构表面腐蚀防护的方法及其优缺点,阐述了电弧喷涂涂层的研究现状和防腐机理。从电弧喷涂耐海水腐蚀涂层的微观组织结构、涂层性能及防腐机理等方面,分析了电弧喷涂金属涂层防腐面临的问题并展望了其前景,以期为工业领域钢结构表面的长效防护提供参考。     

Ni-P-SiC和Ni60JH涂层耐冲刷腐蚀性能的对比

为解决材料在液固两相流环境中的冲刷腐蚀问题,分别采用酸性化学镀镍工艺和超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体上制备了Ni-P-SiC涂层和Ni60JH涂层,并采用冲刷腐蚀试验机研究了2种涂层在酸性浆料中的耐冲刷腐蚀性能.结果表明,在冲刷角度和温度一定的条件下,随冲蚀速度增加,2种涂层的损伤明显加剧,耐蚀性好的Ni-P-Si...     

Zn-SiO2复合涂层在水介质中的耐冲刷腐蚀性能

渗锌钢不耐冲刷腐蚀,其应用受到了限制.在料浆渗锌涂层上采用溶胶-凝胶法研究了制备SiO2涂层的过程,获得了具有优异抗蚀性能的Zn-SiO2复合涂层的新技术.EDS和XRD分析证明,Zn-SiO2复合涂层的外层是一层较薄的非晶态SiO2薄膜,内层是与基体结合紧密的由FeZn11,FeZn9,FeZn7相组成的Zn-Fe合金层.在40℃自来水中冲刷腐蚀100h后,Zn-SiO2复合涂层的腐蚀速率约是渗锌层的1/20,20钢的1/170.在40℃,3.5%NaCl溶液中冲刷腐蚀100h后,Zn-SiO2复合涂层仍然保持光泽的表面.电化学测试结果表明,渗锌涂层涂覆一层SiO2薄膜后电极电位大幅度向正方向移动,是Zn-SiO2复合涂层提高抗腐蚀性能的主要原因.     

海洋环境中钢结构耐湿硫化氢/海水腐蚀防腐涂层研究现状

由于深海海洋环境的复杂性,深海油气开采等海洋工程装备长期承受海水侵蚀和化学腐蚀等问题。总体阐述了钢结构材料的湿硫化氢和海水腐蚀的特点及机理;针对耐硫化氢和耐海水腐蚀涂层,从目前涂层制备技术、涂层性能等方面进行了归纳和总结;总结了常见金属毒性效应和海洋生物友好性评价方法,可为绿色环保涂层配方成分设计以及应用风险评估提供技术支撑。     

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15％的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20％（质量分数）的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜（SEbl）和x射线衍射仪（XRD）对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明：2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。     

12MnCuCr钢耐稀硫酸腐蚀性研究

电厂锅炉回转式空气预热器的使用环境可看作为硫酸露点腐蚀环境。在此环境中产生的SO_2·SO_3及H_2S…,遇到水汽便生成H_2SO_4水溶液,凝聚在用普通Ay_3钢制作的预热器表面上,致使预热器严重腐蚀,为此,济钢研制的一种12MnCuCr钢,用于电厂锅炉回转式空气预热器上效果很好,130～     

耐海水聚氨酯富锌漆、喷锌复合保护涂层的研究

随着我国社会主义建设的日益发展,海洋事业也日趋繁荣,如何更好地保护船舶、提高海洋开发设备的使用寿命,其中提高耐海水腐蚀涂层的性能则是一个重要的方面。一九七一年,我们进行了耐海水涂料的研究工作。其技术要求是: 1.该涂料受海水、空气的交替作用,及受海水压力的情况下,同目前船舶常用耐     

海洋环境中聚脲涂层防腐研究进展

聚脲因具有高拉伸强度、强附着力等物理优点以及优异的防水防腐性能,加之成熟的施工技术,在海洋防腐工程中有广泛的应用。综述了聚脲涂层技术的起源、特点和发展方向,总结了近年来聚脲涂层分别在海洋大气环境和海水环境中针对混凝土防护和金属防护等领域的应用情况。针对服役过程中温度、腐蚀性介质侵蚀、碰撞等复杂环境因素造成的涂层性能下降、失效等问题,探讨了新型聚脲涂层的研究进展,包括有机无机纳米粒子作为填料改进涂层耐腐、润湿、硬度等性能研究,能够智能响应、自主修复微裂纹的新型聚脲微胶囊涂层研究,以及静电纺丝等新型自修复材料加工制备工艺研究等。提出聚脲涂层研究中存在的不足和挑战,并展望了在海洋环境中聚脲涂层未来的研究趋势。     

铸造镁合金耐盐雾腐蚀性能研究

对不同纯度镁锭生产的ZM5和ZM6铸造镁合金的耐盐雾腐蚀的研究结果表明,高纯镁锭能明显降低ZM5,ZM6铸造镁合金的腐蚀速率,提高合金的耐盐雾腐蚀性能.但高纯镁锭对于ZM6合金耐盐雾腐蚀性能的影响低于ZM5合金.     

海洋环境用聚脲润滑脂的防护性能

为了满足海洋环境用材抗高温、高湿、高盐分腐蚀的综合性能要求,对4种成熟的防锈剂分别进行了复配,使之产生协同效应,对聚脲基润滑脂的防护性能进行改进;依据相应的标准,研究了其防护性能及机理。结果表明:将1.5 g 2-氨乙基十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐(T703防锈剂)、3.0 g二壬基萘磺酸钡(T705防锈剂)、0.1g苯并三氮唑(T706防锈剂)加入聚脲基础润滑脂中,可以同时获得较高的耐湿热、耐蚀性及盐雾性,且又不影响其他性能。     

自然曝晒条件下聚脲涂层的耐老化性能研究

针对聚脲涂层,研究了其在自然曝晒180 d过程中拉伸强度和断裂伸长率等力学性能、光泽度等表面性能以及烟密度的变化规律,进一步采用傅里叶红外光谱、热失重分析、扫描电子显微镜、原子力显微镜等测试手段对涂层的微观结构与形貌进行了机理研究,并分析了自然曝晒条件下涂层耐老化性能变化的机理.研究结果表明:曝晒后涂层的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能有不同程度的下降,光泽度和烟密度分别下降了99.89％和82.20％;而润湿性、热稳定性提高;曝晒后涂层的表面发生龟裂,其粗糙度增加.曝晒过程对涂层化学结构的影响较大,曝晒后涂层微相分离程度提高,通过红外定量分析可知曝晒后涂层的氢键键长和氢键化程度皆降低.     

纯铜材表面煤矸石陶瓷涂层的制备及耐冲蚀磨损性能

纯铜材不耐磨蚀。以阜新热电厂煤矸石为主要原料,添加一定量的铝粉、氧化硼和氧化铈制成涂料;采用热化学反应法在纯铜材表面制备了陶瓷涂层,分别以D/MAX-RB型X射线衍射仪、骤冷骤热法和MSH磨粒磨损试验机,对涂层结构、抗热震性能及耐冲蚀磨损性能进行了研究。结果表明:冲蚀速度为200 r/min时,煤矸石陶瓷涂层和稀土改性陶瓷涂层的耐冲蚀磨损性能分别较纯铜基体提高1.69倍和2.39倍;300 r/min时,分别提高1.79倍和2.50倍。本法具有较好的经济效益和环保性效益。     

硬膜防护涂层

为了寻求一种经济适用、机械性能较好、温度适应范围较大(42～一35℃左右)、防锈期较长(两年以上)以及包装要求简单的封存防锈材料和方法,我们进行了硬膜防护涂层的试验工作,并取得了初步的效果。一、涂料的选用及配制1.内层配方:NaNO_2 15%硅酸钠(模数2.4) 2%NaOH 1～2%水(软水) 余量制备:先将硅酸钠加入水中,加热到90℃左右时加入 NaNO_2,停止加热,溶完