高固体分环氧海洋防腐蚀涂料的研究进展

海洋环境中,钢结构的腐蚀不可避免,有机涂层是一种延缓金属腐蚀的最有效、最经济的材料之一。其中高固体分环氧涂料由于绿色环保、涂层致密性好、可厚涂等特点在海洋重防腐中得到广泛的应用。对目前高固体分环氧厚膜、超厚膜涂料的研究进展,存在的问题及解决方法进行了详细的介绍。其中,环氧树脂、胺类固化剂作为环氧涂料中的主要的成膜物质,对涂层的性能起着关键的作用。总结了几种在高固体分环氧涂料中切实可行的环氧树脂增韧改性方法,同时指出开发耐冲击性能优异,耐高温,低温固化、水下固化的环氧固化剂也是环氧固化剂的发展趋势。通过曼尼希碱改性合成的环氧固化剂,恰好能满足各种性能的要求,阐述了该类环氧固化剂的合成研究进展状况。     

高耐候丙烯酸聚氨酯涂层的防腐蚀性能

为评估广为应用的丙烯酸聚氨酯涂料的防腐蚀性能,对其进行了紫外线加速老化试验,测试了其物理性能,采用盐雾腐蚀试验考察了其耐候性,利用电化学技术考察了涂层在紫外辐照前后的防腐蚀性能。结果表明:丙烯酸聚氨酯涂层经紫外辐照1 100 h后外观和力学性能保持良好,低频阻抗模值仍保持107Ω·cm2,在96 h浸泡时间内阻抗谱呈现单容抗弧形态,仍能有效屏蔽电解质溶液向基体的渗透,丙烯酸聚氨酯涂层具有优异的耐候性能。     

多道环氧涂层在NaCl溶液中的电化学阻抗谱

采用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了环氧涂层的厚度与涂装道数对水传输行为的影响结果表明,水分子在具有良好阻挡作用的多道环氧涂层的初始阶段的传输符合Fick定律,求得了水在涂层中的表观扩散系数值,与之相应的干环氧涂层的介电常数εd为4.2.涂层越厚,涂装的道数越多,介质在涂层中的传输越困难,涂层的抗渗透性能越好多道环氧涂层的涂层电容-时间曲线类似于理想情况下单道涂层在水溶液中的涂层电容与浸泡时间的关系曲线.     

涂层酸性盐雾环境下失效过程的电化学阻抗谱分析

目的探究车辆装备有机涂层在沿海地区酸雨污染环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱技术,对金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀失效过程进行研究,分析其电化学阻抗谱特征及涂层电容的变化规律,并利用10 Hz下的中频相位角(θ_(10))和阻抗模值(|Z|_(10))评价金属漆涂层的防护性能。结果金属漆涂层的腐蚀失效过程大致经历3个阶段,即涂层完好阶段、涂层防护性能下降阶段和涂层失效阶段,随着腐蚀时间的增加,涂层电容逐渐增大,当θ1028.78°,|Z|101.78×10~7?·cm~2时,涂层基本丧失腐蚀防护能力。结论利用中频相位角和阻抗模值可以有效地评价金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀防护性能,为车辆装备在沿海地区的腐蚀防护提供技术支撑。     

铝合金表面等离子体电解氧化陶瓷涂层在NaCl溶液中的电化学阻抗谱研究

通过调整电解液中硅酸钠的浓度, 利用等离子体电解氧化(PEO)技术在铝合金LY12表面制备了各种陶瓷涂层, 利用光学显微镜、XRD、电化学阻抗谱(EIS)对涂层的形貌、成分和涂层在NaCl溶液中耐腐蚀性能进行了研究. 结果表明: 提高电解液中硅酸钠的浓度可以使得涂层的总厚度增加, 但过高或过低的浓度都会导致致密层厚度的减薄. 当浓度为20g/L时, 所制备的涂层的成分以氧化铝为主; 当浓度为40g/L时, 涂层的成分主要是莫来石和氧化铝; 当浓度超过60g/L 时, 涂层的成分主要为非晶相. EIS的研究表明, 涂层耐腐蚀性取决于涂层中的致密层, 增加致密层的厚度可以提高PEO涂层的耐腐蚀性, 在中性、酸性、碱性腐蚀介质中, PEO涂层都显示出对基体良好的保护作用.     

环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的耐蚀性能研究

随着油田开采年限的延长以及服役环境的复杂化,内涂层的适用性遭受挑战。模拟环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的服役工况条件,利用高温高压釜模拟工况环境,研究了涂层在气、油、水3相中的耐蚀性,并利用电化学交流阻抗技术对涂层在H₂S主导、H₂S/CO₂共存和CO₂主导等6种模拟工况条件下的电化学特征进行了分析。研究表明,环氧黑陶瓷涂层具有较好的耐工况腐蚀特征,其交流阻抗值高于10⁷Ω·cm²。现场应用发现涂层与基体结合良好,具有较好的抗阴极剥离性能。同时还对其失效机制进行了初步探讨,对其在现场工况条件下的服役寿命进行了初步预测。涂装缺陷成为了水及各种离子扩散的快速通道,在涂层与基体界面处发生电化学腐蚀,导致界面的局部压力增大而使涂层发生起泡、开裂。采用拟合曲线的二次多项式预测环氧黑陶瓷涂层寿命为517 d。     

2A12铝合金在含Cl~-环境中的腐蚀行为和规律研究

通过室内浸泡模拟实验方法,研究了2A12铝合金在含Cl-典型环境中的腐蚀行为与电化学规律.采用扫描电镜观察了试样的组织和腐蚀产物的微观形貌,并用能量色散谱(EDS)分析了腐蚀产物元素组成.采用失重法分析了2A12铝合金腐蚀动力学规律,并采用电化学阻抗技术分析了2A12铝合金腐蚀后的电化学行为规律.实验结果表明,浸泡480 h后,2A12铝合金发生了明显的点蚀和小片状剥蚀,Cl-和第二相是促进点蚀形成和发展的主要原因;浸泡480 h后的动力学规律遵从幂指数规律;电化学阻抗谱中的Nyquist曲线由压缩的双容抗弧组成,随浸泡时间的延长,点蚀不断生成并发展,与腐蚀产物的产生与剥落综合作用,使电化学阻抗模值呈先减小后增大再减小的动态变化.     

核桃壳过滤器内件2205双相不锈钢高矿化度下的腐蚀行为

为了探讨油田污水核桃壳过滤器内件2205双相不锈钢高矿化度下的腐蚀行为,模拟了相应的腐蚀环境,采用JSM-1800型扫描电镜(SEM)、OXFORD ISIS能谱仪、M273A电位仪和M5210锁相放大器,以失重法、电化学技术研究了其腐蚀行为。结果表明:在CO2+溶解氧环境中,随温度的升高,2205双相不锈钢的腐蚀速率先增大后减小;在H2S+溶解氧及CO2/H2S+溶解氧环境中,随其温度升高,腐蚀速率逐渐增大;在空气+溶解氧环境中自腐蚀电位最高,即发生电化学腐蚀的趋势最小;在CO2+溶解氧及H2S+溶解氧环境中自腐蚀电位和自腐蚀电流密度接近,电化学腐蚀的趋势相差不大,对2205双相不锈钢交流阻抗谱(EIS)拟合的CO2/H2S+溶解氧中的腐蚀电荷转移电阻Rct最小,电化学腐蚀动力学阻力最小,抗腐蚀性能最差,这与极化曲线及失重法得到的结果一致。     

925合金在饱和H2S盐水环境下的电化学腐蚀行为研究

采用动电位极化曲线法和电化学交流阻抗法,研究了腐蚀试验时间对925合金在饱和H2S气氛下10%的NaCl水溶液中的电化学腐蚀特性影响。结果表明,925合金的自腐蚀电位随实验时间的延长先降低再升高,腐蚀速率总体呈先增大后减小趋势,结合EIS分析表明925合金在960℃固溶处理时,其抗H2S腐蚀性能较佳。     

原位阻抗谱研究β相对镁-铝合金初期大气腐蚀行为的作用

采用原位电化学阻抗(EIS)技术研究了薄液膜条件下β相对镁铝合金初期腐蚀行为的影响。结果表明由NaCl诱发的镁合金初期大气腐蚀,β相起到了关键作用。在早期的10 h内,β相体积分数较多的镁合金对应阻抗谱的电荷转移电阻比较大,表明其腐蚀速率较慢,这是由于镁合金中β相相对耐蚀。但在高浓度Cl~-作用下,随暴露时间的延长,一旦突破合金表面β相的阻碍后电荷转移电阻明显下降,腐蚀速率加快。β相体积分数较少的镁合金随着暴露时间的延长,腐蚀产物膜的保护性明显优于β相体积分数较多的镁合金,这有助于减缓β相体积分数较少的镁合金基体在暴露后期的腐蚀速率。     

镁合金/环氧聚氨酯涂层体系的耐腐蚀性能

环氧聚氨酯(ER/PU)涂层具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性以及与金属基体的附着力,能够有效地阻挡或缓解Cl-,NO3-,SO2-4,H2O和O2等对镁合金基材的侵蚀,提高镁合金的耐腐蚀性能.为此,采用附着力、铅笔硬度测试,浸泡、失重法、盐雾及电化学试验等方法研究了聚氨酯(PU)涂层及环氧聚氨酯(ER/PU)涂层对镁合金的腐蚀保护效果及机理.结果表明,2种涂层体系都显著提高了镬合金的耐腐蚀性能,与基材附着良好、且硬度高,但后者效果更好.     

铝合金表面磷化预处理对水性环氧清漆涂层防护性能的影响

为了探究铝合金表面磷化预处理对其水性环氧清漆涂层防护性能的影响,通过化学转化的方法在2024铝合金表面首先制备磷化膜进行磷化预处理,然后在未经和经过磷化预处理的铝合金表面涂装水性环氧清漆,待清漆完全固化成涂层后,采用电化学阻抗谱(EIS)评价了水性环氧涂层对未经和经过磷化预处理铝合金的保护作用,进而揭示磷化预处理对水性...     

水性环氧片状Zn-Al-Mg-Ce防腐蚀涂层的性能研究

为了获得较低合金粉体积浓度的环境友好型的高防腐蚀性能水性环氧防腐蚀涂料,以水性环氧树脂乳液为主要成膜物质,分别采用球形和片状Zn-Al合金粉、片状Zn-Al-Mg-Ce四元合金粉为防腐蚀颜料制备水性环氧防腐蚀涂料,详细考察了防腐蚀颜料种类、颜填料体积浓度(PVC)、硅烷偶联剂和分散剂对涂层耐腐蚀性、硬度以及附着力等的影...     

漆酚钛涂层在模拟高温、高CO2环境中的防护性能研究

为提升碳钢在高温、含CO₂环境盐水介质中的耐蚀性,采用钛酸四丁酯在丙二醇甲醚醋酸酯的增容条件下与漆酚交联形成漆酚钛涂料,并涂覆于碳钢基材表面制备高耐温涂层。通过热重分析明确了漆酚钛涂层的耐温性能;利用高温、高压且含CO₂介质浸泡试验,通过形貌与傅里叶变换红外光谱分析评价了涂层在模拟盐水中对碳钢的防护性能;使用电化学阻抗谱（EIS）评价了浸泡前后涂层在腐蚀介质中的阻抗变化。结果表明：漆酚钛涂层的热分解温度高达275.19℃;在140℃与155℃的模拟盐水溶液（CO₂分压2 MPa）中浸泡30 d后,涂层的低频阻抗值分别达到10¹¹ Ω·cm²与10¹⁰ Ω·cm²数量级;涂层的价键特征未发生改变,表面形貌完整且与基材结合紧密,表现出优异的耐高温防护性能。     

2524铝合金包铝层在模拟油箱积水环境中结垢及其对腐蚀行为的影响

基于飞机油箱舱内铝合金在油箱积水环境中发生的结垢及腐蚀行为,采用电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和视频显微镜等设备研究了带包铝层的2524铝合金在模拟油箱积水环境中的结垢及其对腐蚀行为的影响。结果表明:2524铝合金包铝层在模拟油箱积水环境中的结垢行为分为两个阶段,浸泡初期主要为胶体铁在试样表面的沉聚,浸泡中后期则以难溶的金属氢氧化物沉积为主,且结垢面积随时间按照特定的幂函数变化;在浸泡前24h,结垢产物促进铝合金的腐蚀,在24h以后,结垢产物对铝合金包铝层的腐蚀起到一定的抑制作用。     

热喷涂高铝含量锌铝涂层的耐腐蚀性能研究

为了探究高铝含量的锌铝涂层的耐腐蚀性能,通过热喷涂技术制备了3种高铝含量的锌铝涂层,采用超景深显微镜、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射仪(XRD)等手段,分析了不同铝含量的锌铝涂层的耐腐蚀性能.结果 表明:含Zn涂层在腐蚀过程中首先发生锌的活化溶解,涂层表面附着的腐蚀产物使得涂层表现出微弱的自封闭效果...     

铝合金表面阳极氧化膜的制备及其摩擦性能

为了提高铝合金表面耐磨性能并降低摩擦系数,对其进行自润滑表面处理.利用铝合金阳极氧化膜耐磨的特性及多孔的形貌,研究制备既具备高耐磨性又具有大孔径的阳极氧化膜工艺,并采用超声处理结合热浸渍的方法向纳米孔中填充聚四氟乙烯(PTFE)润滑颗粒.通过对草酸、磷酸+有机酸和草酸+磷酸+柠檬酸3种体系的氧化液制备出的氧化膜性能的比较,选用草酸、磷酸、柠檬酸的混合酸对铝合金进行阳极氧化,形成了厚为28.2um,维氏硬度为236.4的硬质氧化膜,其氧化膜孔径大小约为90 nm.经过润滑颗粒填充处理和热处理之后在铝合金表面制备出了结合良好的自润滑膜,其表面摩擦系数为0.135.该表面处理方法实现了铝合金表面的自润滑.     

铝合金表面Ti-Zr转化膜的制备及腐蚀行为研究

为进一步提高铝合金的耐蚀性,以H2TiF6和H2ZrF6为主成膜剂,六偏磷酸钠为辅助成膜剂,在LY12铝合金表面制备了Ti-Zr转化膜,系统地研究了转化液pH值和转化时间对转化膜耐蚀性的影响.通过SEM、EDX、电化学测试、全浸试验等研究了转化膜表面形貌-成分-耐蚀性之间的关系.结果 表明:转化温度为40 ℃时,最佳转化液pH值为4.5,最佳转化时间为15 min;转化膜层中主要含有Ti、Al、O元素,另含有少量Zr元素,推测转化膜的主要成分为TiO2、ZrO2、Al2O3,生成的连续致密氧化膜能明显抵御Cl-的侵蚀,显著提高其耐蚀性.     

Corrosion Behavior of the Rare Earth Sealing Anodized Coating on Aluminum Alloy LY12

Technological process of rare earch sealing anodized LY12 (2024) alloy is introduced.Corrosion behavior of the film was studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).The results showed that the coating remained passivity at the potential range from the open circuit potential (-780mV) to -250mV in NaCl solution.When the potential exceeded -200mV,corrosion reaction happoened on the coating.the results of EIS analysis was consistent with the results of polarization curves.