无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

硼酸对无铬无取向硅钢涂层性能的影响

研究了硼酸对以Al(H2PO4)3为基料的无铬无取向硅钢绝缘涂层各项性能的影响.用盐雾实验、动电位极化及交流阻抗等试验手段研究了不同硼酸含量对硅钢绝缘涂层的耐蚀性和电化学行为的影响,同时采用SEM对涂层的表面形貌进行了研究.结果表明,硼酸含量为9.7％时,涂层的耐盐雾性及电化学性能最好;硼酸含量过少或过多时,涂层的耐蚀性和电化学性能都较差.     

无取向电工钢用磷酸盐系绝缘环保涂层的研制及性能研究

以磷酸盐为基础成膜剂,添加稀土钝化剂与硅烷偶联剂,研制了一种无取向电工钢用绝缘环保涂料,对添加不同助剂的涂层的显微形貌、电化学性能、成分组成和盐雾性能进行了表征和测试。结果表明,在成膜剂中添加稀土钝化剂可有效填补涂层中的孔洞,进一步添加硅烷偶联剂可分散稀土盐沉淀,使复合涂层表面更均匀且无明显缺陷。电化学测试结果显示复合涂层的腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大,结合盐雾测试结果表明其具有出色的耐腐蚀性能。此外,复合涂层的层间电阻、附着力及铅笔硬度等性能均优于工业标准。     

ZnO对硅钢绝缘涂层组织与性能的影响

通过制备磷酸二氢铝硅钢涂层,研究了氧化锌对无铬涂层耐盐雾性能、电化学性能和附着性的影响。结果表明,硅钢表面涂层含有4.0%的氧化锌时,涂层具有最高的耐腐蚀性能和电化学性能,而且其致密表面最为平整,没有裂纹出现。     

一种水基无铬达克罗涂层的制备方法及其性能

以片状铝粉和锌粉为填料,硅烷偶联剂KH-560和硼酸、复合磷酸二氢盐为成膜物质,在低碳钢工件表面制备了一种水基无铬达克罗涂料。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和中性盐雾试验、电化学测试,对涂层的表面形貌、成分、附着力及耐蚀性进行了分析。结果表明：制备的水基无铬达克罗涂层具有良好的稳定性,在60℃、48 h条件下涂层不发生变化;涂装后的无铬水基涂层表面均匀平整,无明显缺陷;在600 h中性盐雾试验后,涂层表面无红锈;水基无铬达克罗涂层的自腐蚀电位负移,腐蚀电流降低一个数量级,说明涂层试样的耐蚀性提高,涂层具有良好的防护性能。     

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。     

取向硅钢的表面绝缘涂层性能研究

研究了新旧取向硅钢的表面绝缘涂层性能。对涂层附着性、表面电阻以及磁性能进行测试。分析了绝缘涂层对取向硅钢磁性能的影响。结果表明:取向硅钢在运行使用一定年限后,其表面绝缘涂层组织形貌会发生变化,出现的露点会导致涂层附着性、绝缘性能显著下降,铁心损耗上升达40%。     

烧结NdFeB表面等离子喷涂Al防护涂层制备工艺及性能研究

目的 采用大气等离子喷涂工艺在烧结NdFeB磁体表面制备Al防护涂层,实现NdFeB磁体防护强化。方法 通过不同喷涂工艺制备Al涂层,采用扫描电子显微镜观测涂层表面、截面形貌和堆积厚度,利用垂直拉拔法测试最佳工艺下涂层的结合强度。喷涂不同厚度Al防护涂层,采用电化学工作站和中性盐雾腐蚀试验研究涂层的耐腐蚀性能,利用脉冲磁场磁强计对比分析喷涂Al涂层厚度对磁体磁性能的影响。结果 喷涂电流从400 A提高至600 A,当喷涂电流为500 A时,涂层表面致密,无明显溅射堆垛和未熔颗粒;喷涂30次,涂层厚度达到40 μm,结合强度达15.5 MPa。等离子喷涂Al防护涂层对NdFeB基体构成牺牲阳极保护,不同厚度涂层的自腐蚀电位无明显差异,约为–1.1 V,自腐蚀电流密度相对NdFeB基体降低了2个数量级。随着涂层厚度的增加,Al防护涂层的耐腐蚀性能逐步提高,喷涂厚度的70 mm的Al防护涂层耐中性盐雾腐蚀时间最高可达300 h以上。随着Al涂层厚度从0 μm增加至70 μm,磁体矫顽力略有提升,剩磁降低为原始样的2.0%~4.26%。结论 等离子喷涂技术可极大改善NdFeB磁体的耐腐蚀性能,为NdFeB防护的工业应用提供了新思路。     

6061铝合金表面电弧喷涂纯铝涂层的研究

采用电弧喷涂技术在6061铝合金基材表面制备纯铝涂层.利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对其显微组织结构、涂层形貌、腐蚀产物、孔隙率进行了分析.采用电化学试验、浸泡试验、中性盐雾试验检测了涂层在w(NaCl)=5%的溶液中的耐腐蚀性能.研究结果表明,在铝合金基材表面能够获得组织均匀致密,低孔隙率的纯铝涂层,涂层与基体为机械嵌合,涂层封孔处理后,试样的耐蚀性能有很大提高,涂层对基体无阴极保护作用.     

树脂与硼酸对硅钢环保涂层性能影响的研究

研究了不同树脂体系以及不同硼酸含量对无取向硅钢环保涂层的耐水性、耐盐雾腐蚀性以及涂层发蓝前后的附着性和表面绝缘电阻等涂层性能的影响;并通过TG、FT-IR、SEM分析了其中差异的原因。结果表明:硼酸的加入使涂层耐水性降低;交联固化树脂的耐蚀性较好,但硼酸对其耐蚀性和发蓝后附着性无明显影响;乳液型树脂的耐蚀性较差,但加入固含量为9%的硼酸后其耐蚀性和发蓝后附着性都有明显改善。     

湿固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究

目的 为延长如输电塔架等金属构件的服役期限,制备一种湿固化型石墨烯改性重防腐涂料,并测试表征和分析漆膜的防腐性能和作用机制。方法 以湿气固化型聚氨酯树脂为主要成膜物,铝鳞片代替传统锌粉为主要防腐填料,石墨烯为改性剂搭配形成复合导电填料体系,借助定位排列剂等助剂制备了湿固化型石墨烯改性重防腐涂料。通过沉降测试、结合强度测试、水接触角测试、电化学测试、扫描电镜（SEM）分析、耐中性盐雾实验等手段,对涂层的常规理化性能、防腐蚀性能及微观形貌进行了表征分析,并探讨了石墨烯-铝鳞片复合填料防护体系的防腐蚀作用机理。结果 定位剂有助于提高涂料的分散性和稳定性,经过石墨烯改性后,重防腐涂层的结合强度、耐盐水性、耐候性等常规理化性能明显提升,固含超过70%,达到高固含的环保要求;水接触角增至115°,涂层疏水性有效改善;中性耐盐雾试验进行1000 h时涂层划痕处有明显的腐蚀迹象,但表面未发生起泡、剥落等缺陷,单边扩蚀小于2 mm,石墨烯质量分数为0.8%的涂层性能达到最佳,耐盐雾时间达5000 h以上,此时涂层湿结合强度仍达到8.3 MPa,电化学腐蚀速率仅为0.011 673 mm/a,耐腐蚀性能优异。结论 石墨烯-铝鳞片复合防护体系的力学性能、机械封闭和阴极保护功能优异,属于一种底面合一的涂料,适用于湿热工业-海洋大气环境的腐蚀防护工作。     

对比研究热浸镀55%Al-Zn镀层与Zn镀层在盐水中的腐蚀机理

用盐雾腐蚀和浸泡腐蚀两种方法对比研究了热浸镀55%Al-Zn镀层和Zn镀层在盐水环境中的腐蚀行为。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了清除腐蚀产物后镀层表面组织和横截面形貌特征。热浸镀55%Al-Zn镀层在盐雾腐蚀288h时的失重率约为Zn镀层的1/2,说明55%Al-Zn镀层具有更好的耐蚀性。用电化学阻抗谱方法分析镀层的腐蚀机理,认为55%Al-Zn镀层腐蚀前期由扩散控制,后期由于极化电阻的减小,电荷转移增多;而Zn镀层腐蚀前期是由于极化电阻减小,电极表面以电荷转移过程为主,后期表现出扩散特征。     

钢铁表面硅锰钼系化学转化膜的研究

目的通过研究硅锰钼系转化膜的新工艺,获得性能优良的膜层。方法采用单因素实验确定工艺条件,通过电化学方法研究成膜过程,采用盐雾实验检验膜层的耐蚀性能,采用划格法测试附着力,采用测厚仪测量膜厚,使用扫描电镜观察试样的表面形貌。结果筛选出最佳工艺条件为:磷酸二氢锰2.0 g/L,钼酸钠4 g/L,单宁酸0.4 g/L,氟化钠1.6 g/L,氟硅酸3 m L/L,p H=5,成膜时间8 min。所得转化膜均匀,呈非晶态,平均厚度为2.0μm,与基体的附着力达到0级。结论硅锰钼系转化膜的制备工艺中无促进剂亚硝酸钠,所得转化膜的厚度、耐腐蚀性及附着力能满足生产需要。     

氟硅酸钾封闭对钢铁表面氟铁酸钾转化膜耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电化学测试和中性盐雾试验对经过氟硅酸钾溶液封闭处理后的氟铁酸钾转化膜的表面形貌、元素组成和耐蚀性进行了分析测试。结果表明,氟硅酸钾水解产生的SiO2胶体对钢铁表面氟铁酸钾转化膜的封闭作用使得钢铁样品的腐蚀电流密度降低,防腐性能增强。     

Corrosion performance of epoxy coatings containing silane treated ZrO2 nanoparticles on mild steel in 3.5% NaCl solution

Clear epoxy coatings were modified by adding various levels of ZrO₂ nanoparticles. In order to achieve proper dispersion of nanoparticles in the epoxy-based coating and making possible chemical interactions between nanoparticles and polymeric coating, the surface of the nanoparticles was treated with amino propyl trimethoxy silane (APS). Corrosion performance of mild steel coated specimens was investigated employing EIS, electrochemical noise (ECN) techniques and salt spray test. Coatings with 2–3 wt% ZrO₂ nanoparticles possessed the best corrosion performance among the coating specimens. Possible chemical interactions between polymeric matrix and treated nanoparticles in nanocomposites cause high barrier properties and ionic resistances.     

冷喷涂铝涂层在海水中的腐蚀行为研究

利用电化学测试手段研究冷喷涂铝涂层在海水环境中的腐蚀行为,并研究了冷喷涂铝涂层在中性盐雾中腐蚀速度的变化规律.结果表明,海水环境中冷喷涂铝涂层表面覆盖致密稳定的腐蚀产物,有效阻止了腐蚀介质向涂层内部的渗透,腐蚀速度随腐蚀时间的增加迅速降低.     

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。     

石墨烯改性环氧树脂涂层的制备及其性能

为增强传统环氧树脂涂料的耐腐蚀性能,将改性石墨烯与涂料复合,制备了不同石墨烯含量的复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测定仪、显微红外光谱仪、热重分析仪、多功能表面测试仪等表征了添加不同含量石墨烯涂层前后的截面形貌、接触角、耐热性能以及摩擦磨损性能;采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线研究涂层浸泡在3.5%Na Cl溶液中的电化学行为,并通过中性盐雾试验测试不同石墨烯含量涂层的耐盐雾腐蚀性能。结果表明:当石墨烯添加量为1%时,涂层各方面性能相对最佳。与未添加改性石墨烯涂层相比,改性石墨烯涂层的接触角增加5°,疏水性能增加;平均摩擦因数从0.28降至0.08,耐磨损性能提高;自腐蚀电流减小,自腐蚀电位正移耐腐蚀性能显著增强;1 800 h盐雾试验中1%石墨烯涂料样板未发生明显腐蚀。     

热镀锌板双硅烷无铬钝化膜性能的研究

目的为进一步提高热镀锌板无铬钝化膜的耐腐蚀性能。方法以偏钒酸铵和氟钛酸作为无机组分,添加主要成膜物质苯丙乳液,通过硅烷偶联剂KH-560和KH-570将两者紧密连接,在热镀锌板表面获得一层耐腐蚀性较强的双硅烷无铬钝化膜。采用中性盐雾试验、电化学试验、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征钝化膜的耐腐蚀性能。结果热镀锌板-双硅烷无铬钝化膜经96 h中性盐雾试验,腐蚀面积在2%~4%,腐蚀电流密度比热镀锌板基体降低一个数量等级,这表明双硅烷无铬钝化膜能提供良好的耐腐蚀能力。SEM分析表明在热镀锌板表面生成了一层均匀、连续、致密的钝化薄膜,钝化膜的厚度大约在3μm。FTIR分析表明,双硅烷无铬钝化膜中存在—(CH_2)_n—、C=O、Si—O、Si—O—Si、Si—O—Zn键。结论在热镀锌板表面生成了一层均匀、致密的钝化膜,使热镀锌板呈现良好的耐腐蚀性能,且满足工业应用标准。