石墨烯改性无铬达克罗涂层的组织及耐腐蚀性能

达克罗凭借优异的耐腐蚀性能,广泛应用于汽车、航海、风电等领域,但其所含铬酸盐存在严重的污染问题。采用硅烷偶联剂代替铬酸盐的无铬达克罗解决了污染问题,但相对于达克罗,其硬度低、附着力差、耐腐蚀性较差。通过加入硝酸铈铵和石墨烯对无铬达克罗涂料进行改性,并采用X射线衍射仪、扫描电镜、拉曼光谱仪、快速腐蚀试验、极化曲线试验研究了涂层的物相组成、组织形貌、耐腐蚀性能。结果表明：涂层表面主要是片状锌粉、片状铝粉,致密性好;涂层截面层状堆叠结构清晰。石墨烯添加量为200 mg/L时,改性无铬达克罗涂层的耐腐蚀性能最佳,耐腐蚀时间（5 h）最长,腐蚀电流密度（0.124 μA/cm²）最小,腐蚀电压（-0.82 V）最正。硝酸铈铵通过对金属粉的钝化、粘结作用提高涂层的耐腐蚀性能;石墨烯通过物理屏蔽作用、促进牺牲阳极保护作用提高涂层的耐腐蚀性能。     

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。     

上海永生助剂厂 无锡钱桥助剂厂

正电镀十佳民族品牌、上海市清洁生产示范企业、上海市重合同守信用单位说明:永生厂还未完成改制,因此仍与上海永华化学助剂有限公司共同营运。创新产品:LCZ环保型氯化钾镀锌光亮剂—低泡,可空气搅拌,COD能降低一半左右,镀层几无脆性。无铬锌铝涂料—代替含铬的达克罗,综合性能超达克罗涂层,获上海市和国家科技创新基金。染料型硫酸镀铜光亮剂—可与进口同类光亮剂混用、媲美,获上海市科技创新基金。以锌代镍铬—外观宛如光亮镍铬镀层,室内防锈性优于镍铬镀层,成本低,已获发明专利。无铬钝化剂—耐盐雾性能超过铬酸盐钝化,有黄色和蓝白两种色泽,外观比三价铬钝化好。碱性镀锌钴合金工艺—抗蚀性与锌镍合金镀层相仿,钝化膜外观比锌镍镀层好。     

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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。     

铝及铝合金无铬钝化研究进展

铝合金可加工成各种板材、型材、铝铸件,为了减少其在工业环境中的腐蚀损失,需进行钝化处理.钝化常作为涂层的预处理步骤,钝化膜能增强铝合金表面与有机涂层的结合力,进一步提高涂层对基体的防护能力.目前无铬钝化主要是钼酸盐钝化、稀土盐钝化、锆/钛盐钝化及有机物钝化,因此对这几种主要化学钝化法的研究进程及现状进行了综述.钼酸盐复配其他盐协同缓蚀,能够获得更强的耐腐蚀性能.稀土盐中加入强氧化剂和成膜促进剂,可以简化处理工艺,降低腐蚀电流.锆、钛盐中加入有机物形成复合膜,能够改善单一膜层的耐腐蚀性能,提高与基体的结合力.硅烷在铝合金表面形成交联结构,从而表现出良好的封闭效果.在硅烷中加入纳米粒子可以获得更好的膜层表面形貌,加入稀土及其氧化物可提高耐腐蚀性能.硅烷两步法成膜过程中,成膜次序不同能够获得不同的膜层物理性能和耐蚀效果.最后,对未来无铬钝化工艺的研究方向进行了展望.     

热镀锌板无铬钝化技术研究进展

采用传统的铬酸盐钝化处理技术,能够在金属表面获得一层耐蚀性能优异且具有自修复性的钝化膜。但是由于六价铬毒性很大,对人类的健康有很大危害,近年来六价铬钝化工艺已经被限制使用,因此开发新型环保的无铬钝化技术已成为目前的研究热点。现有热镀锌板的无铬钝化工艺可大致分为有无机钝化、有机钝化、无机/有机复合钝化三种类型。详细介绍了这三种无铬钝化类型的机理及其研究进展,主要阐述了现有制备镀锌板表面无铬钝化膜层的钼酸盐钝化、钨酸盐钝化、硅酸盐钝化、植酸钝化、单宁酸钝化、有机硅烷钝化、有机树脂钝化和无机盐/有机树脂复合钝化等工艺的原理,并对这几种无铬钝化工艺的特点进行了总结,阐明了不同无铬钝化工艺获得的钝化膜层的结构特点。通过与铬酸盐钝化膜的性能相比较,进一步分析了各种无铬钝化膜层的优缺点。最后提出综合利用无机钝化和有机钝化的优点,研发新型环保的无机/有机复合钝化处理工艺是热镀锌钢板无铬钝化技术未来的发展趋势。     

金属表面无铬替代处理技术的研究进展

金属表面铬酸盐转化膜不仅具有优异的耐腐蚀性能,还具有自我修复功能,但是环保的需要使得铬酸盐钝化工艺将逐渐被各种无铬钝化无毒技术所替代。介绍了硅酸盐、钼酸盐、稀土复合转化膜、有机硅烷等各种无铬钝化工艺的优缺点和发展现状。并指出了今后金属表面处理无铬无毒钝化的方向。     

镁合金无铬达克罗工艺研究

分析了有铬达克罗涂层,对镁合金防护能力极差的原因.提出了适合镁合金的达克罗溶液配方构思.采用了多种水性树脂与助剂及无机材料,制成了适合镁合金的达克罗溶液及工艺.经过对镁合金零件达克罗涂层的耐盐雾性能、耐湿热性能及其涂层附着力和外观的检测.证实研制的镁合金无铬达克罗工艺,具有良好的防护性能.给镁合金零件提供了一种新的环保型表面处理方法.     

有机硅烷偶联剂在金属表面预处理中的应用

综述了有机硅烷偶联剂的种类、成膜机理、聚合物-金属界面模型、薄膜制备、薄膜及 涂层制品的性能.采用硅烷偶联剂对金属基体进行预处理,使涂层的附着力和耐蚀性均有明 显提高,可以代替磷化和钝化等传统预处理方法,BTSE硅烷偶联剂最理想.     

Effect of chromate on the electrochemical behavior of sintered Zn-Al coating in seawater

To improve the anticorrosion resistance of chromium-free Zn-Al sintered coating, characteristics of chromate on zinc-aluminum-chromium were studied by electrochemical methods. Depth profiles of elements were obtained by glow discharge spectrum (GDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyse the chemical states of main elements in Zn-Al coatings. Corrosion behaviors of steel samples coated with chromium-free Zn-Al and zinc-aluminum-chromium exposed to seawater were investigated by using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurement. Both in open circuit potential and EIS monitoring self-healing phenomena of chromate were obviously observed. The self-healing function endows zinc-aluminum-chromium coating with better anticorrosion performance. Electrochemical analysis show that self-healing action of coatings is missing when replace chromate with molybdate and silane.     

铝合金稀土磷化与铬磷化比较

采用电化学测试、全浸腐蚀试验和结合力测试,研究了6061铝合金铬磷化处理和以稀土为添加剂的磷酸盐处理所形成的化学转化膜的工艺性能。动力学研究表明,两者的成膜过程是不相同的。极化曲线测试结果显示,在弱极化区范围内,两者抗蚀性能相近,而在强极化区,铬磷化转化膜的抗蚀性优于以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜,全浸腐蚀试验有类似的结果。结合力测试结果则表明,以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜与有机涂层间的结合力要优于铬磷化转化膜。     

SiO2 对镁合金阴极电泳涂层耐磨性的影响

目的提高镁合金有机涂层的耐磨性能。方法用KH450硅烷改性Si O2粉体,并充分分散于电泳漆中。用KH460硅烷预处理镁合金表面,并阴极电泳复合涂层。通过铅笔硬度测试、摩擦磨损实验、画圈附着力测试、NMP(N甲基吡咯烷酮)试验和Machu试验,分别评价阴极电泳涂层的硬度、耐磨性能、附着力、抗NMP溶胀性能和耐蚀性,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对磨痕形貌进行分析。结果在镁合金用KH460预处理的前提下,添加Si O2粉体使涂层硬度由4H上升为5H,同时也提高了涂层的耐蚀性,并且涂层的附着力保持为1级,抗NMP溶胀性能仍120 h。在预处理镁合金基体上制得的原漆涂层和添加纳米Si O2的涂层耐磨性较好,磨痕深度与涂层厚度的比值分别为0.47和0.475,摩擦系数均低于0.4;在未预处理镁合金基体上制备的原漆涂层和在预处理镁合金基体上制备的添加微米Si O2的涂层耐磨性较差,磨痕深度与涂层厚度的比值分别为0.665和0.673,摩擦系数均大于0.7。四种涂层磨损破坏的机制主要为疲劳破坏。结论 Si O2粉体的加入可以有效提高涂层的耐蚀性和铅笔硬度,同时不降低涂层的附着力和抗NMP溶胀性能。用硅烷对镁合金进行预处理,向电泳漆中添加硅烷处理的纳米Si O2,可有效提高阴极电泳涂层的耐磨性。     

钢材表面硅烷处理后的防蚀性能

采用硫酸铜点滴、线性极化、电化学阻抗等试验,对比研究了经硅烷偶联剂(SCA)和铬酸盐表面处理后的冷轧板的耐蚀性。结果表明经硅烷偶联剂表面处理后不但提高了基材的耐蚀性能,还提高了基材与涂层结合力,起到和铬酸盐钝化相同的防护效果。该方法有望取代造成环境污染的铬酸盐钝化工艺。     

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。     

ELECTROPLATED Zn-Ni-SiO2 COMPOSITE COATINGS TREATED WITH A SILANE COUPLING AGENT TO REPLACE CHROMATING

The fixing of a silane coupling agent to Zn-Ni-silica (SiO2) composite coatings was studied for the purpose of developing a coating process as an alternative to chromating. The corrosion resistance of Zn-Ni-silica composite coatings was remarkably improved by the silica nanoparticles in the composite, which were dispersed in the surface of this film. The silane coupling agent formed chemical bonds with the inorganic silica particles during the silane coupling treatment on these composite coatings. The treatment suppressed the formation of white corrosion products to the same extent as chromating, as measured in salt spray tests. It is concluded that treating Zn-Ni-silica composite coatings with silane coupling agents is a viable alternative technique to chromating.     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。