Zn-Al-Mg-RE涂层自封闭特性在复合涂层中的作用机制

通过铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,研究了自封闭特性在Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层与舰船涂料结合成防腐复合涂层中的作用.经过480h的试验,在基体上直接涂装涂料的试样表面的划痕里充满了铁锈,而中间喷有高速电弧喷涂层的试样表面划痕里只有少量的白锈.这说明在腐蚀环境中,Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物堵塞,生成的腐蚀产物非常致密,能够阻止缺陷处继续被腐蚀.从试验结果可知在复合涂层体系中,高速电弧喷涂层的自封闭特性起到了积极的作用.     

不同体系中缺陷大小对有机涂层失效形貌的影响

分别在刷涂于铁基体、Al电弧喷涂层和Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面的有机涂层中制备了大小不同的人工缺陷,观察了各体系进行电化学交流阻抗(EIS)测试后有机涂层的失效形貌及缺陷处腐蚀产物的微观结构,并分析了各体系的失效机制.结果表明,对于在铁基体和Al电弧喷涂层表面刷涂有机涂层体系,缺陷尺寸越小,有机涂层失效越严重,主要是因为缺陷大小影响腐蚀产物向腐蚀介质中的扩散造成的;对于在Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面刷涂有机涂层的体系,缺陷尺寸大小对有机涂层失效形貌的影响不大,主要是因为在人工孔隙中生成了微观结构致密的腐蚀产物造成的.     

热喷涂Zn-AI-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究

采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层.结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试.结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用.     

三种电弧喷锌防护涂层在3.5% NaCl溶液中的耐蚀性

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备出纯锌、Zn-Al合金和Zn-Al伪合金涂层。通过浸泡试验和电化学测试考察涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物的相结构。结果表明,在3.5%NaCl溶液中三种涂层的耐腐蚀性按Zn-Al伪合金涂层、Zn-Al合金涂层、Zn涂层的顺序依次降低。     

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。     

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。     

电弧喷涂Ti6Al4V涂层组织与耐磨损性能

采用ZPGD-400型电弧喷涂机在Q235钢基体上喷涂Ti6Al4V涂层,并借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及滑动磨损试验机对喷涂涂层的显微组织、结合状态、硬度以及磨损表面进行分析.结果表明,Ti6Al4V涂层组织呈典型的层状特征,孔隙少,涂层与基体结合紧密,涂层平均显微硬度1013 HV0.2其耐磨损性能为Q235钢的20倍,磨损机制主要为剥层磨损和粘着磨损.     

高速电弧喷涂Fe基合金陶瓷涂层的耐蚀性

为提高海洋设备的耐海水腐蚀性能,采用高速电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备Fe基合金陶瓷涂层,并研究有机硅树脂封闭后的耐蚀性.分析了涂层的微观形貌、硬度及电化学性能.结果表明Fe基合金陶瓷涂层组织均匀、结构致密,孔隙率为6.8％,经有机硅封闭处理后涂层的开路电位及腐蚀电位提高,腐蚀电流降低,等效电阻增大,耐腐蚀性能大幅提高.     

高速电弧喷涂制备锌基涂层在含钠和氯离子环境下的腐蚀行为(英文)

利用高速电弧喷涂技术在A3钢基体上制备了厚度约200μm的Zn-15Al和Zn-Al-Mg-RE涂层。利用铜加速盐雾试验考察了两种涂层在含钠和氯粒子环境下的腐蚀情况。利用扫描电镜研究了涂层在腐蚀前后的形貌变化规律,利用XRD分析了腐蚀产物的相结构,利用动电位极化曲线研究了两种涂层在3.5%氯化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明,在含钠和氯粒子环境下,Zn-Al-Mg-RE涂层耐腐蚀性能优于Zn-15Al涂层。     

金属喷涂工艺与设备

20093268热喷涂Zn-Al-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究/刘燕…//金属热处理.-2008,33(11):52~54采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层。结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试。结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用。图6表1参620093269铁基非晶纳米晶涂层组织与冲蚀性能分析/梁秀兵…//焊接学报.-2009,30(2):61~64利用高速电弧喷涂技术成功制备了FeCrBSi Mn-NbY系和FeBSi NbCr系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,重点分析了非晶的形成机制,并对涂层的高温冲蚀性能进行了研究。结果表明,FeCrBSi MnNbY系和FeBSi NbCr系涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;两种涂层结构致密,组织均匀,孔...     

Electrochemical corrosion behavior of arc sprayed Zn-Al coatings

Cored wires and high velocity arc spraying (HVAS) technique were applied to produce high Al content Zn-Al alloy coatings on low carbon steel substrates. The electrochemical corrosion behaviors of Zn, Al and Zn-Al coatings were studied with potentiodynamic measurement in 5 % NaCl solution. Compared with pure Zn, pure Al and Zn-15Al coatings, Zn-26Al coatings show a higher corrosion resistance in salt solution. The potentiodynamic polarization tests show that the corrosion resistance of Zn-Al coatings increases as Al content is raised. Pure Al coating exhibits different electrochemical behaviors with other coatings. The corrosion initiated at the micro-pores of the coating and the underlying corrosion mechanism is very similar to that of the pitting corrosion.     

冷喷涂铬锆铜涂层在海水中的耐蚀性能

采用冷喷涂技术在普通碳钢基体上制备了厚度为300μm的铬锆铜涂层,用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的组织形貌。用开路电位（OCP）、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等电化学方法研究冷喷涂铬锆铜涂层在天然海水中的耐蚀性能。研究表明,铬锆铜涂层组织致密,在海水环境中,涂层表面形成一层致密的腐蚀产物膜,能有效阻止腐蚀介质向涂层内部渗透,对基体起到良好的保护作用。     

等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层的封孔处理

等离子喷涂技术在工业上得到越来越广泛的应用,但涂层的高孔隙率阻碍了该技术在耐腐蚀产品中的应用。采用环氧树脂和有机硅透明树脂剂两种封孔剂对等离子喷涂Cr_2O_3-8TiO_2涂层进行封孔试验,对环氧树脂采用常规和真空两种封孔工艺。用电化学和盐雾腐蚀试验比较了封孔和未封孔涂层的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的截面形貌。结果表明,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层。未封孔涂层在盐雾腐蚀240h后出现裂纹并发生剥落。     

原位微锻造冷喷涂制备高致密铝基涂层及耐腐蚀性能

目的提出一种基于原位微锻造冷喷涂制备高致密度金属沉积体的新方法,旨在为镁合金腐蚀防护提供一种低成本的涂层制备方法。方法通过在Al喷涂粉末中混入20%～60%(体积分数)的大粒径喷丸颗粒,借助其在喷涂过程中对已沉积Al涂层的原位微锻造效应,实现Al涂层制备中的实时致密化,研究了原位微锻造强度对涂层显微组织及耐腐蚀性能的影响规律。采用SEM分析了涂层的显微结构,采用电化学测试及长期浸泡试验测试了涂层的耐腐蚀性能。结果随着微锻造强度的提高,金属沉积体的致密度逐渐增加,当混合粉末中的喷丸颗粒含量高于40%时,可获得孔隙率低于0.3%的高致密度Al涂层。电化学测试及长达1000 h的Na Cl溶液浸泡腐蚀结果显示,高致密度Al涂层包覆后的镁合金表现出与冶金块材铝相当的耐腐蚀性能,比无保护镁合金腐蚀速率降低两个数量级以上;在1000h的盐雾腐蚀后,涂层与基材界面无腐蚀产物生成,表明涂层可完全对腐蚀介质进行物理隔绝。同时,致密铝涂层表面形成了微米级的钝化膜,可进一步提高耐腐蚀性能。结论通过原位微锻造辅助冷喷涂技术,可在较低的气体温度和气体压力条件下在镁合金表面获得完全致密的Al腐蚀防护涂层。该技术还有望用于诸如高导热、高导电涂层的制备,金属构件修复及增材制造等其他对金属沉积体有致密度要求的领域。     

镍-磷-钛酸钾晶须化学复合镀层的制备及性能

采用化学复合镀方法制备镍-磷-钛酸钾晶须复合镀层,用扫描电镜和金相显微镜观察复合镀层的表面形貌和断面结构,用XRD研究时效温度对镀层组织结构的影响,并解释时效温度对镀层显微硬度的影响机制。采用交流阻抗技术和中性盐雾实验研究镀层的耐腐蚀性能。在销-盘式摩擦磨损试验机上进行复合镀层的摩擦磨损性能测试。结果表明：镀层的显微硬度随温度的变化曲线呈单峰形态,在400℃时达到最大值;复合镀层具有良好的耐腐蚀性能和摩擦磨损性能,在同等实验条件下,复合镀层的磨损率只有Ni-P镀层的1/4。     

Ultrathin hydroxyapatite coating on pure magnesium substrate prepared by pulsed electron ablation technique

Magnesium (Mg) as a potential material for biodegradable implants is attractive due to its mechanical similarity to the bone tissue and nontoxic corrosion products. However, the rapid corrosion rate of bare magnesium is associated with hydrogen release, which may complicate the healing process. The corrosion rate may be reduced by suitable alloying, but concurrently the biocompatibility of such alloy might be deteriorated. Another way of reduction of the corrosion rate is coating. Hydroxyapatite (HA)-based coating is considered to improve biocompatibility as well as decrease the corrosion rate by the barrier effect. In this study, ultrathin (150 nm) HA and HA containing Sr coatings are deposited via pulsed electron ablation technique on pure Mg. The microstructure of the coating was assessed by scanning electron microscopy. Electrochemical methods were used to investigate the corrosion properties of prepared coatings. The materials covered by this layer were characterized by superior corrosion behavior, with corrosion rates of coated samples up to five times lower as compared with the uncoated ones. Such coating is the thinnest coating found in the literature sources.     

镁合金水基金属耐蚀涂层的研究

针对镁合金化学性质活泼、不易直接涂装等特点,研究开发了一种主要由微米金属粉、有机硅烷等组成的新型环保水基金属防护涂层.中性盐雾试验、3.5%NaCl溶液浸泡、电化学阻抗和附着力测试等研究结果表明,该涂层具有良好的结合力、耐热性以及对基体的防护性能.用扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了涂层的片状层叠组织结构,并探讨了涂层的成膜机理与防护作用.     

SiC颗粒尺寸对镍基复合镀层耐磨性和耐蚀性的影响

在正交实验基础上,对比研究微米SiC(平均粒径1.5 μm)和纳米SiC(平均粒径20 nm)增强复合镍基镀层的摩擦磨损行为和耐腐蚀性能.通过TEM、SEM、EDX和XRD等手段研究颗粒分散状态以及复合镀层的表面和截面形貌、成分及相结构.采用球-盘滑动摩擦磨损试验机研究复合镀层的耐磨性.电化学阻抗谱测量在3.5%的NaCl水溶液中进行.结果表明:微米级颗粒增强复合镀层可以获得更高的表面硬度,两种增强复合镀层具有相似的摩擦磨损行为.电化学阻抗谱分析表明:SiC颗粒的加入可以提高镀层的耐腐蚀性,且纳米颗粒复合镀层具有更好的耐蚀性.