纳米磷酸钡在环氧涂层中的防腐蚀机理研究

通过水热法制备片状纳米磷酸钡,利用电化学阻抗谱和盐雾试验测试方法,研究纳米磷酸钡对环氧涂层耐蚀性的影响。研究发现,环氧涂层中纳米磷酸钡与金属基体腐蚀产物Fe O反应生成不溶性Fe PO4,在腐蚀区形成隔离层,进而提高涂层的耐蚀性,在本实验中添加5%片状纳米磷酸钡环氧涂层的耐蚀性最高。     

纳米Cr2O3对环氧涂层耐腐蚀性的影响

利用燃烧法制备粒径为10-20 nm的球状纳米Cr2O3。将纳米Cr2O3粉体添加到环氧涂层中,根据电化学阻抗谱和盐雾试验研究Nano-Cr2O3对环氧涂层耐蚀性的影响。结果表明,Nano-Cr2O3可显著提高环氧涂层耐蚀性。Nano-Cr2O3主要在涂层中提高涂层耐蚀性起到两方面作用:一是减少了孔隙率,增加了涂层的物理屏蔽作用;二是Cr3+离子直接与溶液中腐蚀热镀锌所产生的Zn2+、OH-离子反应,生成了不溶性的Zn Cr2O4隔离层。     

用电化学方法评价防锈颜料

采用直流电阻、极化曲线测试的电化学方法研究了环氧－聚酰氨树脂中分别加入有机缓蚀剂、磷酸钡、锌铬黄等防锈产后的耐蚀性能，并分析了基作用机理。试验表明，涂层的直流电阻、极化曲线测试与盐雾试验和耐蚀浸泡试验的结果均有很好的相关性，是一种快速简便评价涂层耐蚀性能的有效方法，在所研究的体系中，防锈颜料的耐蚀性为有机缓蚀剂、磷酸钡氧化锌〉红丹〉锌铬黄、磷酸锌。     

低表面处理改性环氧铝粉涂层的性能

为了获得结合力强、耐蚀性好的低表面处理涂层,在表面处理等级为St2的16MnR钢表面制备同等厚度的低表面处理改性环氧铝粉涂层、环氧富锌涂层和醇酸涂层.采用附着力测试仪测试3种涂层的结合强度,采用盐雾腐蚀及电化学阻抗谱测试3种涂层的耐蚀性.结果表明:当表面处理等级为St2时,低表面处理改性环氧铝粉涂层与16MnR钢基体的结合强度约为环氧富锌涂层的1.5倍,是醇酸涂层的2.0倍;低表面处理改性环氧铝粉涂层比其他2种涂层具有更好的耐蚀性,主要表现在该涂层具有良好的抗渗透性,对腐蚀介质的屏蔽作用更强.     

纳米碳酸钙浓缩浆对环氧涂层耐蚀性的影响

在分散稳定的纳米碳酸钙浓缩浆中,Sa10超分散剂牢固吸附在纳米碳酸钙表面并形成吸附层。纳米碳酸钙浓缩浆提高了环氧涂层的附着力和耐腐蚀性。吸附层的空间位阻效应阻碍纳米碳酸钙粒子间的聚集,且溶剂化层使纳米碳酸钙从极性向非极性转变,提高其与环氧树脂的相容性,保障其在环氧涂料中均匀性和稳定分散。因此,纳米碳酸钙浓缩浆增强了涂层的物理屏蔽作用,使涂层的耐蚀性提高。     

装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理研究

使用纳米SiO_2作为载体、8-羟基喹啉作为客体制备纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物,将其添加到环氧树脂中制备出装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层。对其进行盐雾和电化学阻抗谱实验,研究了装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理。结果表明,纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物提高了环氧涂层的耐腐蚀性能,添加5%(质量分数)纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物的环氧涂层的耐腐蚀性能较优。8-羟基喹啉从纳米SiO_2孔道中释放并渗透到涂层与钢基材的界面形成含铁的铬合物膜,阻挡了腐蚀介质的渗入,使Q235钢基体的耐腐蚀性能提高。     

蓖麻油-SiO2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

硅烷改性纳米TiO2-Zn-Al/水性环氧涂层的防腐性能

为实现纳米TiO₂颗粒的均匀分散,首先对纳米TiO₂进行硅烷改性,再通过溶液共混法制备出不同纳米TiO₂添加量的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧复合涂层。研究了纳米TiO₂与Zn-Al片层粉在涂层中的综合作用。利用XRD和FTIR分析涂层的物相组成和组织结构,SEM和EDS表征涂层表面的微观形貌和元素组成,采用极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的耐腐蚀性能。EDS和FTIR表明,经改性的纳米TiO₂均匀分散于涂层中,纳米TiO₂与环氧树脂的枝联作用使涂层更加致密。EIS结果显示,由于Zn-Al片层粉与纳米TiO₂的枝联和填充作用,使添加纳米TiO₂的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层腐蚀行为较未添加纳米TiO₂时有所减缓。当纳米TiO₂添加量增加到4wt%时,硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层的腐蚀电流密度为9.86×10^-6 A/cm²,比未添加纳米TiO₂的涂层高一个量级。     

几种电弧喷涂金属涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀行为

通过自然浸泡、动电位极化、电化学阻抗谱技术研究了电弧喷涂Zn、Zn15Al和316L不锈钢三种单层涂层和底层Zn或Zn15Al表层316L两种双层复合涂层喷涂试样在鹰潭酸性土壤模拟液中的腐蚀速率和腐蚀行为,以确定适合预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)金属端头抗华南酸性土壤腐蚀的涂层体系.结果表明:Zn、Zn15Al、Zn-316L和Zn15Al-316L涂层均能明显抑制基体Q235钢的腐蚀;Zn和Zn15Al涂层表面的腐蚀产物膜致密且与涂层牢固结合,其耐蚀性指标随腐蚀时间延长而明显变好;腐蚀中后期Zn15Al涂层的耐蚀性指标稍优于Zn涂层;316L涂层的耐蚀性随腐蚀时间延长而急剧下降.     

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。     

纳米有机涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱研究

纳米有机涂层防腐蚀性能良好,但目前有关其对金属防护的具体过程的研究却不多。将涂装纳米有机涂层的16MnR钢试样浸泡在3.5%的NaCl溶液中,采用电化学阻抗谱法(EIS)研究纳米有机涂层在试验周期360d不同测试时间的作用效果,分析各时段纳米有机涂层在NaCl溶液中对金属的防腐蚀情况。结果表明,纳米有机涂层体系对金属基体具有很好的保护性,其对金属的保护过程可以分为4个阶段:腐蚀介质渗入有机涂层阶段,腐蚀介质渗透到富锌涂层阶段,腐蚀产物形成阻挡层阶段,腐蚀产物填补孔隙阶段。     

电镀锌板无铬耐指纹涂层的破坏机制

耐指纹涂层的破坏机制不同于较厚的有机涂层,目前对此研究较少。以聚氨酯乳液、纳米二氧化硅水性分散液、钝化剂(草酸钛钾、碳酸锆铵)及各种助剂制成无铬耐指纹涂料,将其涂覆于电镀锌板表面制成涂层,采用X射线光电子能谱(XPS)分析其表面及100 nm深处的成分与结构;采用数码显微镜、电化学阻抗谱研究了涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的腐蚀行为,并分析了其破坏机制。结果表明:涂层的表层主要由树脂和纳米二氧化硅组成,越靠近基体,金属元素含量越大;涂层中钛元素主要以四价的二氧化钛形式存在,部分为三价钛的氧化物,锆为四价,主要以二氧化锆形式存在,少部分以磷酸氢盐或聚氨酯的键合物形式存在,硅主要以二氧化硅形式存在;涂层腐蚀过程为微孔腐蚀,腐蚀液首先通过微孔进入涂层,然后逐渐渗透,最后缓慢破坏锌层,在此过程中生成了化学转化膜来延缓腐蚀。     

纳米TiO2改性环氧涂层对玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料紫外-凝露老化特性的影响

通过紫外-凝露加速老化试验,考察了纳米TiO₂改性环氧涂层对玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料各种性能的影响。研究了紫外-凝露环境中不同纳米TiO₂含量的纳米TiO₂改性环氧涂层的颜色及硬度变化。并研究了未涂覆涂层、涂覆环氧涂层及2wt%TiO₂改性环氧涂层的玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料的颜色变化、质量变化、弯曲性能及剪切性能变化规律。发现紫外-凝露环境下老化90天后未涂覆涂层、涂覆环氧涂层及2wt% TiO₂改性环氧涂层玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料弯曲强度分别下降了14.7%、10.0%和9.2%,弯曲模量分别下降了5.9%、5.4%和3.2%。考虑紫外、湿度、温度共同作用,对古尼耶夫剩余强度公式进行修正,预测了纳米 TiO₂改性环氧涂层玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料的寿命。      

纳米无溶剂环氧防锈漆的制备及性能

为了改善无溶剂环氧涂料的低温施工性及涂膜的耐磨性、柔韧性和耐蚀性,通过对主要组分材料的分析筛选,并采用在涂料A组分中配以复合防锈颜料并加入3%纳米氧化铝、B组分中加入10%二胺扩链剂的方法,制备了一种新型的纳米无溶剂环氧防锈漆;并对涂料低温施工性以及涂膜耐磨性、柔韧性、耐蚀性等性能进行测试评价。结果表明:在无溶剂环氧涂料体系中采用复合防锈颜料并引入纳米氧化铝及二胺扩链剂,涂料低温施工性改善,涂膜耐磨性、柔韧性及耐蚀性提高。     

氧化石墨烯改性环氧隔热涂层的耐蚀和隔热性能研究

用氧化石墨烯(GO)浓缩浆分散法制备GO改性环氧隔热涂层，在浓度(质量分数)为3.5% 的NaCl溶液(50℃)中进行腐蚀实验并测试其腐蚀前后的隔热性能。432 h的腐蚀电化学测试结果表明，用0.5%(质量分数) 的GO改性显著提高了涂层低频阻抗，涂层的耐蚀性优于无GO改性和1.0% GO改性的涂层；SEM分析结果表明，用0.5%和1.0% GO改性的隔热涂层腐蚀432 h后表面形貌完好，涂层/基体界面处没有出现裂纹和腐蚀产物，而未经GO改性的涂层出现了明显腐蚀破坏。腐蚀试验前，0.5%、1.0% GO改性的涂层与没有改性的涂层的隔热性能没有明显的区别；腐蚀432 h后涂层对250℃热源分别降温98℃、123℃、115℃，粘结强度分别降低了3.9、1.0、2.3 MPa。实验结果表明，用0.5% GO改性的涂层耐蚀和隔热性能最好。     

改性纳米氧化锆与水性聚氨酯复合涂层的防腐蚀性能

为了改进纳米氧化锆(ZrO_2)在涂料中的分散性,以丙酮为介质,用3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)对纳米ZrO_2进行了改性,并在镀锡板表面制备了改性纳米ZrO_2/水性聚氨酯(WPU)复合涂层。通过扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、电化学测试、盐雾腐蚀、附着力测试等技术,研究了WPU与不同含量改性纳米ZrO_2复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:改性纳米ZrO_2的含量为0.2%(质量分数)时,在WPU中的团聚现象消失,分散性良好,该复合涂层具有优良的耐蚀性和较大的附着力。     

黄铜表面复合纳米硅烷膜的制备及其耐蚀性能

目前对黄铜表面处理时采用复合纳米硅烷膜技术的研究报道不多。在黄铜表面采用浸涂技术制备γ-巯丙基三甲氧基硅烷膜,运用电化学方法研究复合纳米硅烷膜在3.50%氯化钠溶液中的耐蚀性,并用SEM表征复合纳米硅烷膜黄铜腐蚀前后的形貌。结果表明:添加纳米材料复合纳米硅烷膜的黄铜在3.50%的氯化钠溶液中具有很强的耐蚀性,其自腐蚀电流密度下降至3.576×10~(-9)A/cm~2,自腐蚀电位正移。添加纳米材料的复合纳米硅烷膜在腐蚀前后的形貌基本不变,耐蚀性明显优于未添加纳米材料的纯硅烷膜。     

钢桥梁电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系设计

为了解决大型桥梁钢箱梁的长效防腐蚀问题,以浙江舟山连岛工程西堠门大桥防腐蚀工程为依托,结合电弧喷涂防腐蚀技术和纳米改性封闭涂层技术,提出了电弧喷涂纳米封闭复合涂层体系的设计思路,对比了电弧喷涂长效防腐传统方案与创新设计方案,对不同腐蚀环境下推荐设计采用不同的电弧喷涂金属涂层材料,对比分析了纳米封闭涂层与普通环氧底层的技术指标,简述了电弧喷涂纳米封闭复合涂层施工各工序的质量要求和检测方法。     

纳米SiO2对热镀锌钢板耐指纹涂层性能的影响研究

通过中性盐雾试验、耐指纹性检测、导电性检测等研究了纳米SiO2对于耐指纹涂层性能的影响.结果表明:在同等涂层附着量(0.9～1.1 g/m2)条件下,含有气相纳米SiO2涂层的耐腐蚀性能优于含有液相纳米SiO2的涂层,且纳米SiO2粒径越小,其耐蚀性越高.研究发现,耐指纹涂层纳米SiO2含量大于7%时涂层具有耐指纹性,而涂层中纳米SiO2含量达到10%时导电性能趋于稳定.