高耐蚀性Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的组织及耐蚀性

采用双镀法制备了Zn-10%Al-Mg镀层钢丝,用ICP-AES分析了镀层的化学成分,用SEM观察了镀层的组织结构,采用中性盐雾试验评价了镀层钢丝的耐蚀性,并与锌镀层钢丝进行了比较。结果表明:Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的腐蚀质量损失率约为锌镀层钢丝的六分之一,Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的耐蚀性远远优于锌镀层钢丝的。     

机械镀的镀层形貌及耐蚀性

分别用325、800目颗粒状锌粉或325目锌粉 10%铝粉球磨成的片状复合粉,在促进剂作用下,形成三种机械镀层。用SEM法测定了金属原料粉及镀层的SEM形貌;用盐雾试验测定了镀层的耐蚀性。试验结果表明:片状锌-铝复合粉形成的镀层综合性能优于800目粒状锌粉形成的镀层。另外,随着金属粉粒度的减小、铝粉的添加及片状化处理,使镀层的光亮度、密实度和耐腐蚀性明显提高。     

铝表面锆酸钙热障涂层组织结构研究

利用热喷涂方法在铝板表面制作了锆酸热障涂层,结合X射线衍射结构分析和金相组织分析,探讨了不同工艺方法对涂层质量的影响。研究表明,在等离子喷涂中锆酸钙部分分解成氧化锆和氧化钙,在火焰喷涂中锆酸钙几乎不分解;两种喷涂过程中锆酸钙均能保持氧化锆高温正方相结构,抑制了氧化锆高温可逆相变,消除了因氧化锆相变造成的涂层内应力,从而改善涂层与基体的结合状况;等离子喷涂雾化充分,喷涂质量明显优于火焰喷涂。     

碳钢基自修复涂层的制备和耐蚀性研究

目的 通过在有机防腐涂层中添加小粒径的自修复微胶囊,增强防腐涂层的自修复能力,提高碳钢的耐腐蚀性能.方法 通过乳液聚合法,采用桐油和金属缓蚀剂作为囊芯,分别合成得到了粒径均一的单组分和双组分自修复胶囊,均匀分散于防腐涂层中,获得自修复涂层.结果 SEM和热重分析显示,合成的单组分和双组分自修复微胶囊的平均粒径在3μm左右,囊芯包覆率分别达到48％和49％.人为破损涂层的中性盐雾试验和浸泡试验表明,在囊芯中桐油和金属缓蚀剂的比例为5:1且防腐涂层中微胶囊含量为10％的条件下,经历110 h中性盐雾试验后,防腐涂层划痕处仍旧保持完整,未出现鼓泡和腐蚀现象.同时,浸泡675 h后,自修复涂层仍然保持较高的低频阻抗模值,表明此时涂层的耐蚀性最佳.结论 含有双组分微胶囊的自修复涂层具有较好的自修复能力,可以较好地阻碍腐蚀环境侵蚀,起到长期保护金属基体材料的作用.     

磁控溅射石墨镀层的减摩性能

对经硫酸法硬质阳极氧化处理的ＺＬ－１０１铸铝,采用磁控溅射法镀覆石墨镀层,将石墨微粒填充到多孔性氧化膜内以达到减摩作用。用扫描电镜（ＳＥＭ）、电探波谱（ＷＤＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）技术,对膜层形貌和石墨在膜层内的分布状态作了分析;用ＰＭＪ－１型平面磨耗试验机和ＭＭ－２００磨损试验机对膜层耐磨性进行了测定。结果表明,石墨离子可渗入到膜的内层,镀层结合牢固,表观光滑,膜的耐磨性得到显著提高。     

盐雾条件下NiCrAl涂层的耐腐蚀性研究

采用大气等离子喷涂工艺在Ni基高温合金上制备NiCrAl涂层,并研究了该涂层在盐雾腐蚀和氧化条件下的耐腐蚀性能。通过对NiCrAl涂层盐雾腐蚀前后的极化曲线分析,可知NiCrAl涂层盐雾腐蚀后的腐蚀电位变得更负,腐蚀电流密度变得更大,说明经过盐雾腐蚀后的NiCrAl涂层的耐腐蚀性明显下降。由SEM观察可知,NiCrAl涂层经过盐雾腐蚀后表面和内部都出现了大量的裂纹,组织变得疏松,遭到严重腐蚀,涂层失去保护能力。经EDX分析可知,腐蚀产物的化学通式为MexOyClz。经过预氧化的NiCrAl涂层由于形成了θ-Al2O3膜,耐腐蚀性能增强     

养兔场兔笼用Q235钢表面防锈蚀涂层的制备及其性能研究

目的针对养兔场兔笼用Q235钢焊接处表面易锈蚀问题,利用带锈涂料在其表面制备防锈蚀涂层以提高其耐腐蚀能力。方法利用磷酸酯单体和丙烯酸及其脂类单体与乳化液混合得到防锈涂料,按照GB/T 4054—2008在Q235钢表面进行涂覆。通过划圈仪参照GB 1720—1979评价涂层结合力,依据GB/T 6739—2006利用铅笔硬度测定涂层的硬度,通过涡流测厚仪测定涂层厚度,通过烟雾试验、NMP试验、EIS试验、Machu试验评价涂层的耐蚀性能。结果在Q235钢表面制备的防锈蚀涂层与基体的结合力为1级,结合强度高,涂层硬度5级,厚度约为12μm,Machu试验结果表明涂层腐蚀区域较小,显示出较好的抗腐蚀性能。涂层试样经过120 h的NMP试验后依然保持较好的完整度,表现出较好的耐溶胀性能。EIS试验结果说明涂层试样阻抗模值明显低于Q235钢,体现出较好的耐蚀性能。试样涂层经过240 h的盐雾试验后保持完整,体现出较好的耐蚀性能。结论在Q235钢表面制备防锈蚀涂层后,试样的耐蚀性能得到大幅提高。     

高分子涂层结合能测试方法研究

针对现行国家标准和美国标准中涂层附着力测试方法所存在的难以定量评价新型高分子改性树脂涂层附着力问题，研究并开发了多功能高分子涂层测试仪。并用该仪器对常用的4种热固性树脂涂层和两种复合涂层的结合能进行测定。结果表明，用该仪器能定量表征出各类高分子涂层附着力的差异。并可根据加载量确定涂层的硬度。     

热镀锌铝镁镀层钢的组织和腐蚀特性

采用SEM、XRD、电化学方法和中性盐雾试验对成分不同的热镀Zn-Al-Mg镀层与GL镀层的组织和腐蚀特性进行了对比研究。结果表明：添加Mg后镀层主要由纯Zn相、Zn-MgZn₂二元共晶相和Zn-Al-MgZn₂三元共晶相组成,镀层截面由枝晶状组织和合金层组成,枝晶状组织分布于镀层的整个截面上;电化学试验时镀层的电流密度较低,说明镀层中铝、镁及MgZn₂相的存在可以在镀层表面形成稳定的化合物,降低锌的溶解速度,避免腐蚀的发生;共晶相可以使Mg元素在镀层中均匀分布,促使致密的碱式碳酸锌等腐蚀产物的生成,从而抑制阴极反应,增强热镀Zn-Al-Mg镀层的耐蚀性。     

NiCrAl-NiC封严涂层在盐雾环境下的腐蚀行为研究

目的 通过盐雾试验,研究NiCrAl-NiC封严涂层在高湿度、高盐分的环境中工作的腐蚀行为及机理。 方法 使用热喷涂的方法,在GH907基体上,以NiAl作为粘结层,喷涂制备NiCrAl-NiC封严涂层,并针对该涂层进行连续盐雾试验。对不同盐雾试验时间得到的试样进行电化学(极化曲线以及电化学阻抗谱)测试、XPS测试、SEM观察及EDS测试,研究涂层的腐蚀行为。结果 在500倍电子显微镜下观察得涂层表面腐蚀在表面孔隙附近发生,且腐蚀产物随腐蚀时间的增加而不断增加。EDS结果显示,腐蚀前期O元素含量增加,在连续盐雾时间达到72 h后,观察到Cl、Fe元素,且涂层表面的腐蚀产物出现裂隙。这个结果说明电解质溶液已侵入涂层内部,使基体发生腐蚀。涂层在盐雾试验前期,极化曲线所得腐蚀电流密度有所下降,说明涂层耐蚀性增强。盐雾腐蚀后期,腐蚀电流密度增加,涂层耐蚀性下降。结论 试验前期,腐蚀产物的积累使得涂层的耐蚀性提高,由于腐蚀速率随时间逐渐增加,试验后期涂层内部已经发生腐蚀,腐蚀产物为金属氧化物和氢氧化物。     

基于正交试验的磁控溅射铝涂层对孪晶诱发塑性钢耐蚀性的影响

目的 利用磁控溅射技术在孪晶诱发塑性钢板表面沉积铝涂层,借助L9(3³)正交试验设计表研究热丝电流、靶电流和基体偏压3个工艺参数对铝涂层相结构、微观形貌以及耐蚀性能的影响。方法 利用XRD和SEM研究铝涂层的微观结构。利用电化学工作站和盐雾试验箱测试并分析铝涂层的耐蚀性能。通过极差分析得到热丝电流、靶电流和基体偏压所对应的极差值(R值)。结果 引入热丝后,基体偏流密度从0.02 mA/cm²提升至0.72 mA/cm²,提高了1个数量级;靶电流与基体偏压的影响不明显。涂层厚度随靶电流的增加而增大,靶电流由3 A增至9 A的过程中,涂层厚度由0.67μm增加至3.16μm。择优取向在热丝电流与基体偏压的共同作用下由(200)向(111)转变,这反映了晶体内部应力增大。铝涂层均为典型的再结晶形貌。在热丝电流从0 A增大到20 A的过程中,自腐蚀电位由-969 V增大至-656 V,靶电流和基体偏压的影响较小。自腐蚀电流密度随靶电流的增加而增大,当靶电流从3A增至9A时,其数值由1.15×10^-7 A/c...     

两种热喷涂层的耐高温腐蚀性能研究

用金相显微镜观测了CT45和A合金两种热喷涂层的微观组织和涂层厚度,用失重法测量了两种涂层在700℃时的耐高温氧化性和在模拟介质条件下的耐高温腐蚀性能。结果表明：两种涂层均与基体结合良好,涂层厚度为35μm;700％时,CT45涂层的耐高温性能好于A合金涂层;在模拟的多相混合物腐蚀环境中,A合金涂层的耐高温腐蚀能力要好于CT45涂层。     

锌镍合金镀工艺优化及镀层耐腐蚀性的研究

目的研究锌镍合金镀层的耐腐蚀性能。方法通过正交试验法,对锌镍合金电镀工艺进行优化,获得镀液配方。通过中性盐雾试验评判优化后的锌镍合金镀层的耐腐蚀性能,并与镀锌层和镀镉层进行对比。分析主盐、络合剂、p H值、电流密度、温度等对镀层耐腐蚀性的影响。结果最优配方为:氧化锌6~14 g/L,硫酸镍20~30 g/L,氢氧化钠100~140 g/L,光亮剂4~6 g/L,络合剂50~70 g/L。该配方获得的锌镍合金镀层在中性盐雾实验中,出白锈的时间可以达到720 h以上。结论锌镍合金镀层的耐腐蚀性优良,优于镀锌层和镀镉层。     

冷喷涂纯铝涂层耐腐蚀性能研究

目的研究冷喷涂纯铝涂层耐中性盐雾腐蚀性能,为冷喷涂技术在海洋大气防腐环境中的应用提供理论依据。方法采用冷喷涂技术在30Cr Mn Si A钢基体上制备纯铝涂层,利用金相组织分析、XRD衍射分析、电化学测试、中性盐雾试验等技术方法,考察冷喷涂涂层试样的耐腐蚀性能及其影响因素。结果冷喷涂涂层十分致密,随着喷涂温度和压力的不断提高,涂层的致密度不断增加,在喷涂温度为500℃、喷涂压力为1.2 MPa、喷涂距离为25 mm及工作气体为氮气的工艺条件下,纯Al涂层的孔隙率为0.5%,涂层中无氧化物存在,能够有效隔绝腐蚀介质和基体,为基体提供物理腐蚀防护。纯Al涂层的腐蚀速率为4.935×10?7 A/cm2,并作为阳极为基体提供电化学腐蚀防护,中性盐雾试验1440 h后无腐蚀。腐蚀形貌分析表明,在表面钝化膜防护及腐蚀产物的封闭作用下,冷喷涂纯铝涂层具有优异的耐腐蚀性能,虽然发生一定腐蚀,但腐蚀速率较小,表面质量良好,可以作为长效防腐涂层。结论冷喷涂纯铝涂层具有优异的耐腐蚀性能,可以为钢铁材料提供长效效防护。     

金属陶瓷涂层耐蚀性能及影响因素的研究

研究了溶胶制备中所用催化剂种类、基体金属前处理及涂层厚度对用溶胶－凝胶法制得的陶瓷涂层耐蚀性能的影响,探讨获得最佳蚀性能的陶瓷涂层厚度所需的溶胶粘度及提拉速度范围。对不锈钢基体上ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２陶瓷涂层,采用多种电化学及化学评价方法,在不同腐蚀介质中就没组合 析耐酸蚀、抗点蚀和抗氧化性能等作了比较。结果表明在不锈钢上采用溶胶－凝胶浸渍提拉法制得     

Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能研究

目的提高电弧喷涂锌铝合金涂层中Al的含量。方法用纯铝丝和Zn80Al20合金丝在Q235钢表面制备Zn-Al伪合金涂层,通过中性盐雾试验和电化学试验,与纯铝涂层和Zn-Al合金涂层进行对比,分析比较三种涂层在氯离子存在环境中的腐蚀行为。结果 Zn-Al伪合金涂层表现出了较高的活化能力和较低的腐蚀速度。结论 Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能优于纯铝涂层和Zn-Al合金涂层。     

表面封闭法对铝阴极耐腐蚀性的影响

目的提高锌电积中铝阴极表面耐腐蚀性能,从而延长其使用寿命,降低生产成本。方法对铝阴极采用不同的表面处理工艺,对耐腐蚀处理后的铝阴极进行了铜加速乙酸盐雾试验、电液腐蚀失重试验和工业扩大化试验研究,考察其耐腐蚀性能。结果在经历120 h盐雾腐蚀后,溶胶-硬脂酸封闭试样仅9.5%的表面被腐蚀,沸水封闭、铈盐封闭试样表面分别有50%与27%左右的面积遭到腐蚀破坏,出现腐蚀孔与腐蚀裂纹,而未经处理的普通铝板表面则已完全被腐蚀破坏。在电解液腐蚀失重试验中腐蚀32 min后,溶胶-硬脂酸封闭试样的单位面积失重达到0.4 mg/cm~2,沸水封闭、铈盐封闭试样的单位面积失重较为相近,均在0.9 mg/cm~2左右,普通铝板的单位面积失重高达1.3 mg/cm~2。工业扩大化试验中,溶胶-硬脂酸封闭后的铝阴极在锌电积生产40 d期间失重约为1.8%且其电流效率保持在91%左右,而普通铝阴极失重则达7.7%。使用90 d后,溶胶-硬脂酸封闭的铝阴极板还能正常使用,而普通铝阴极由于腐蚀破坏需要更换。结论采用沸水封闭、铈盐封闭和溶胶-硬脂酸封闭处理后的铝阴极板耐腐蚀性能均有相应提高,其中以溶胶-硬脂酸封闭工艺最佳。可见表面封闭法对于提高铝阴极耐蚀性延长使用寿命起到了较好作用,同时也保持了较高的电流效率。     

介孔分子筛纳米微容器装载缓蚀剂对环氧涂层防腐蚀性能的影响

目的 研究添加装载缓蚀剂的介孔分子筛对环氧涂层防腐蚀性能的影响。方法 通过浸渍法分别添加有机缓蚀剂葡萄糖酸锌和无机缓蚀剂硝酸铈对介孔分子筛MCM-41改性获得缓蚀颗粒,将缓蚀颗粒与环氧涂层混合获得具有自修复功能的复合环氧涂层。通过中性盐雾试验、电化学交流阻抗谱和局部电化学交流阻抗谱测试,评价了复合环氧涂层的防腐蚀性能,并通过光学显微镜对腐蚀后形貌进行了观察。结果 当缓蚀颗粒含量为5%时,浸泡50 d后,环氧清漆的涂层电阻从9.93×10⁴ Ω降至3.71×10⁴ Ω,而铈改性复合涂层的电阻从2.33×10⁵ Ω降至1.06×10⁵ Ω,其变化趋势更稳定且阻抗值更大,有机锌盐改性复合涂层在浸泡后的起泡现象也得到了明显改善。缓蚀颗粒含量较多(10%)时,复合涂层中的微孔缺陷含量增高,同时引起渗透压的改变,使得腐蚀介质更易渗透至金属基体表面,加速腐蚀的发生。在带缺陷涂层中,两种改性涂层缺陷周围测得的阻抗值呈现先减小后增大的趋势,涂层均出现自修复现象。结论 适量装载缓蚀剂介孔分子筛颗粒的加入,有效地提高了环氧涂层的防腐蚀性能。Zn²⁺/Ce³⁺在缺陷处形成难溶化合物阻碍腐蚀反应是提高涂层防腐蚀能力的主要原因。     

阴极刻蚀法制备超疏水铝镀层及其抗腐蚀性能研究

对硅基磁控溅射铝镀层表面加载阴极电流,在镀层表面构建了微纳复合结构,并通过十四酸修饰获得稳定的超疏水膜。研究了超疏水表面的形成机制与结构特征,分析了超疏水表面的抗腐蚀性能。结果表明:经阴极刻蚀处理后,铝镀层表面形成了覆盖纳米级絮状物的腐蚀孔,呈现出珊瑚网状结构;再经十四酸有机修饰后,达到超疏水状态,十四酸在镀层表面形成了稳定的化学吸附,样品腐蚀阻效达到98.9%,抗腐蚀性能显著提高。