不同加速试验对环氧/聚氨酯涂层失效机制的影响

研究了模拟南海海洋大气环境下铝合金表面环氧锌黄/丙烯酸聚氨酯涂层体系的失效过程,通过循环加速、紫外/冷凝和中性盐雾的对比试验,探讨了在循环加速试验中紫外-冷凝试验和盐雾试验分别对复合涂层失效过程以及对聚氨酯面漆和环氧底漆失效机制的影响。结果表明,紫外-冷凝过程对丙烯酸聚氨酯面漆有较强的破坏作用,但对复合涂层体系整体的阻抗变化影响较小;紫外-冷凝过程中,位于面漆玻璃化转变温度范围内的试验温度,以及紫外光对氨基甲酸酯基团的破坏作用,是导致面漆发生破坏的主要原因。盐雾试验对面漆的失光率和色差变化影响不大,但连续的盐雾渗透对涂层体系的阻抗下降具有明显的加速作用,同时导致涂层与基材的附着力显著降低。相比单独的紫外-冷凝试验或盐雾试验,循环加速试验综合考虑了南海海洋大气中强太阳辐射、高温高湿、高盐分和温差等环境因素,能更准确反映南海大气环境中复合涂层的失效过程。     

不同加速试验对环氧/聚氨酯涂层失效机制的影响

研究了模拟南海海洋大气环境下铝合金表面环氧锌黄/丙烯酸聚氨酯涂层体系的失效过程,通过循环加速、紫外/冷凝和中性盐雾的对比试验,探讨了在循环加速试验中紫外-冷凝试验和盐雾试验分别对复合涂层失效过程以及对聚氨酯面漆和环氧底漆失效机制的影响。结果表明,紫外-冷凝过程对丙烯酸聚氨酯面漆有较强的破坏作用,但对复合涂层体系整体的阻抗变化影响较小;紫外-冷凝过程中,位于面漆玻璃化转变温度范围内的试验温度,以及紫外光对氨基甲酸酯基团的破坏作用,是导致面漆发生破坏的主要原因。盐雾试验对面漆的失光率和色差变化影响不大,但连续的盐雾渗透对涂层体系的阻抗下降具有明显的加速作用,同时导致涂层与基材的附着力显著降低。相比单独的紫外-冷凝试验或盐雾试验,循环加速试验综合考虑了南海海洋大气中强太阳辐射、高温高湿、高盐分和温差等环境因素,能更准确反映南海大气环境中复合涂层的失效过程。     

基于阵列电极的破损环氧涂层失效演变行为研究

涂层保护是金属腐蚀防护的关键方法之一.但是对于破损涂层来说,由于涂层/金属界面的封闭性,腐蚀性介质在涂层/金属界面扩散引起的涂层失效一直是各国学者争相研究的热点.因此采用阵列电极测试方法,结合电化学测试方法,建立了腐蚀性介质在涂层/金属界面上扩散引起的涂层失效过程.结果表明:涂层失效过程分为两个阶段:随着腐蚀性介质在涂层/金属界面上的扩散,体系的阳极区不断增大,涂层覆盖区域和未覆盖区域的电位差和电流密度差均减小,此时电化学阻抗特征表现为扩散阻抗,形成了界面为阳极、涂层未覆盖区为阴极的氧浓差电池;随着实验的进行,在氧浓差腐蚀的作用下,涂层完全失效,体系电位分布和电流密度分布与涂层无关.     

丙烯酸船壳漆在盐水浸泡-紫外光照射联合作用下的失效过程

利用电化学阻抗谱、SEM和红外研究了丙烯酸涂层在紫外光照射和3.5%氯化钠溶液浸泡联合作用下的失效过程。在3.5%氯化钠溶液浸泡-紫外光照射联合作用下,丙烯酸涂层阻抗值降到106Ω.cm2所用时间比浸泡单独作用下缩短约3/5。与单独浸泡作用相比,浸泡-紫外光照射联合作用会导致水在丙烯酸涂层中的渗透过程明显加速,但对饱和时的水含量影响不大。红外光谱解析表明,在单独浸泡作用和浸泡-紫外光照射联合作用两种环境下,丙烯酸涂层中的酯羰基和C—O—C键都发生裂解,但紫外光照射明显加速了涂层的降解过程。     

环氧带锈涂层在干湿交替环境中失效过程的电化学阻抗谱

应用电化学阻抗谱(EIS)技术研究了浸泡在3.5%NaCl溶液中的环氧带锈涂层在干湿交替条件下的劣化过程。结果表明,干湿交替环境下环氧带锈涂层的阻抗变化与全浸环境类似,表现为3个阶段:阻抗迅速降低阶段,缓慢降低阶段和最后的失效阶段,但干湿交替环境中涂层阻抗值比全浸环境要低两个数量级,涂层电容则约高一个数量级,涂层失效速率明显高于全浸泡环境下的失效速率。环氧带锈涂层在干湿交替环境下的失效原因,主要可归因于干湿交替循环使涂层发生溶胀与收缩,增加了涂层的孔隙率;此外,干湿交替状态也会促进氧向涂层/金属界面的渗透,从而加速基体金属的腐蚀并加快涂层的失效过程。     

机械零部件表面改性工艺技术的重要突破

在现代科技发展和工业生产中，很多重要的机械设备及其机械备件处在恶劣工作条件下，如高速、高温、高压、重载的机械部件磨损、腐蚀、氧化等形成的破坏过程也加速进行，据权威部门统计，在失效机械零部件中有７５％属于金属磨损，在金属磨损的同时零部件更换及维修频繁，能源消耗增加，机械设备运转效率降低，提高了成本，制约了生产发展。磨擦和磨损引起钢铁破坏，大多从表面开始，采用表面防护措施延缓和控制表面的破坏，成为解决机械零部件磨损问题有效方法，这促使了各种机械零部件表面防磨工程技术应运而生，如镀层（镀硬铬）、热渗镀…     

电化学方法研究环氧防锈涂料实验室实验与实海环境实验的相关性

用电化学交流阻抗法(EIS)研究了环氧防锈涂料在实海浸泡实验和3.5%NaCl溶液浸泡实验、盐雾实验、湿热实验3种实验室加速实验中的失效行为,探讨了实海浸泡实验和3种实验室加速实验的|Z|_(0.01 Hz)对应关系。结果表明:4种腐蚀环境对所研究的涂层体系的破坏作用由小到大依次为:3.5%NaCl溶液实海浸泡湿热盐雾;相对实海浸泡实验,盐雾实验对环氧涂层腐蚀失效的加速因子约为2.3。     

热-力载荷下复合材料/金属双面胶接接头界面力学模型

在温度和静拉伸载荷共同作用下,考虑胶层的材料非线性,建立了复合材料/金属双面胶接接头界面的力学分析模型,推导出弹性响应和塑性响应下胶层剪应力的分段表达式,使用胶层最大剪应变失效准则计算出胶层主导破坏的结构极限载荷,并与有限元数值结果进行对比和验证。分析表明,双面胶接接头应力分析理论模型与相关简化假设正确、合理。在此基础上,研究了复合材料/金属双面胶接接头在热-力载荷下的胶层剪应力分布特点、破坏模式和失效机理,为胶接结构的承载能力分析及结构改进设计提供理论依据。     

涂层防护性能的测试方法研究

通过介绍无机涂层的防腐机理,对涂层/金属体系性能和失效过程进行了探讨。系统阐述了无机涂层的测试方法和技术,重点分析了电化学阻抗谱法(EIS)在评价涂层性能中的应用,为进一步研究无机涂层腐蚀的本质和过程提供了有价值的参考。     

醇酸体系和聚氨酯体系人工老化测试分析

涂料在自然曝晒的条件下进行老化,需要很长的时间,不能快速了解其老化失效机理,采用人工紫外-喷淋的加速老化试验对醇酸体系和聚氨酯体系进行加速老化,利用SEM、光泽度仪和FT-IR对老化的涂层进行分析表征.结果表明,两种体系的老化失效机理是不同的,醇酸体系使用寿命低于聚氨酯体系的主要原因是其耐水能力较弱,若能提高其耐水能力,醇酸体系的使用范嗣将会扩大.     

氟碳涂层在干湿交替环境下失效过程研究

用电化学交流阻抗（EIS）、红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）等手段研究了氟碳涂层在干湿交替及全浸泡环境下的失效过程。结果表明,干湿交替环境下氟碳涂层的失效速率快于全浸泡环境下的失效速率,干湿交替环境使得涂层孔隙率增大,涂层的电阻降低,电容增大,加速了电解质溶液在涂层中的渗透;氟碳涂层在干湿交替环境下的失效原因,主要是由于干湿交替循环使涂层经历增大和缩小的往复变化,使得涂层内部孔隙增大,局部产生微裂纹且涂层与基体附着力降低,最终导致涂层起泡及失效。     

聚天门冬氨酸酯聚脲涂层湿热失效行为的电化学

采用电化学阻抗谱研究了聚天门冬氨酸酯聚脲涂层在湿热环境作用下的失效行为,采用SEM研究了聚天门冬氨酸酯聚脲涂层失效前后表面形貌的变化。电化学研究结果表明:涂层湿热失效过程分为3个主要阶段:前期电解质在涂层中的渗透、中期基体金属腐蚀发生起始的过渡、后期基体金属的腐蚀扩展并导致涂层的失效。湿热试验中,涂层孔隙率和涂层吸水率均呈3个阶段变化,即快速增长阶段、缓慢增长阶段和稳定阶段,很好地验证了PAEP涂层湿热失效的3个过程。表面形貌研究发现,湿热试验4572 h后,涂层表面粗糙度增加,出现了裂缝等缺陷,表明涂层已经失去防护作用。     

基于丝束电极的环氧涂层失效演变行为研究

本文采用丝束电极测试方法,结合图像表征,分析了腐蚀介质扩散引起的涂层失效过程和金属基体的腐蚀形貌特征.结果表明,涂层失效起始于失效位点,即水分子优先到达涂层/金属界面的位置,因此"大阴极、小阳极"腐蚀原电池和氧浓差电池的形成促进了金属基体点蚀的发展.当界面上电化学反应全面展开,腐蚀产物向涂层中扩散堵塞扩散通道,此时涂层...     

行业快讯

船舶防腐蚀涂料取得最新研究成果近年来,我国船舶防腐蚀涂料的研究除了对高静水压和压力交变环境下涂层破坏加速的研究以及湿态附着力、涂层的致密性等多项性能的研究外,还重点研究了涂层与金属界面以及涂层树脂与颜填料界面的化学键合。其中,国防973项目针对船舶防腐蚀涂料的研究近日取得了最新     

超音速火焰喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层的腐蚀磨损行为研究

利用球-盘式往复摩擦试验机和电化学工作站对NiCr-Cr_3C_2涂层和基体进行测试,分析在不同腐蚀性介质中超音速火焰喷涂制备的NiCr-Cr_3C_2涂层的耐腐蚀磨损性能,探究腐蚀磨损机理以及失效形式。结果表明:滑动摩擦破坏试样表面钝化膜,氯离子侵入使得试样的自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,摩擦加剧腐蚀,相比较于316L基体,NiCr-Cr_3C_2涂层在去离子水、人工海水和3.5%NaCl溶液中均表现出了良好的耐腐蚀磨损性能。     

环氧/聚氨酯涂层在4种环境中失效行为的EIS

用电化学交流阻抗法(EIS)研究了环氧富锌底漆/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆这一涂层体系在3.5%NaCl溶液、3.5%NaCl溶液+紫外辐射、湿热和盐雾这4种环境中的失效行为,探讨了特征频率下的相位角和涂层电阻值之间对应的关系。结果表明:中频区10Hz处涂层相位角随时间的变化曲线和涂层电阻值随时间的变化曲线有良好的相似性,据此可以对所研究的涂层体系失效程度进行快速评价;所试验的4种腐蚀环境对所研究的涂层体系的破坏作用由小到大依次为:3.5%NaCl溶液盐雾湿热3.5%NaCl溶液+紫外辐射。     

海洋石油平台防腐涂料NORSOK M-501认证试验结果分析

按照NORSOK M-501试验标准要求,对自主开发的海洋石油平台大气区和水下区域的防腐涂层体系性能进行了测试,对测试结果和失效原因进行了分析讨论。结果表明:循环老化试验中,涂层湿附着力的降低是引起划线处腐蚀距离扩大和涂层大面积起泡的主要原因,温变、紫外光、干湿交替的试验条件加速了这一过程;富锌底漆没有起到阴极保护、阻止腐蚀蔓延的作用;阴极剥离试验中,金属/涂层界面处的阴极腐蚀产物是导致海水区涂层阴极剥离的主要原因。     

饱和NaCl溶液中钌-钛阳极失效机理研究

采用电化学方法和表面物理方法研究了饱和NaCl溶液中RuO_2-TiO_2阳极(DSA)失去活性的机理.在不同的电解阶段所进行的研究表明:DSA电极的失活是一渐变过程.在此过程中,电极的RuO_2-TiO_2涂层的组成与结构不断变化.而组分Ru的溶解则是导致电极失效的主要原因.研究还表明:Ti组份溶解产生的水化物覆盖在阳极表面以及涂层的裂纹腐蚀也加速了电极的失效.研究中未发现明显的结果足以证实DSA电极发生了钝化.     

等离子喷涂金属陶瓷材料机械性能的研究

本文研究了等离子涂层应力-应变关系的测量方法及计算方法,提出涂层弯曲破坏过程中的最大应力可用σ=2(m+2)/(b·h~2)P·a这一修正公式计算;并对金属添加剂对涂层性能的影响进行了研究,探讨了涂层破坏机理和改善陶瓷涂层脆性的途径。     

高分子复合涂层在富春江电厂水轮机导叶表面腐蚀防护中的应用研究

针对水轮机过流部件在运行过程中长期受到气蚀、高速水流冲刷腐蚀、泥沙磨损和介质腐蚀等破坏问题,概述了常用的抗气蚀耐磨损有机涂层的种类及优缺点;综合环氧涂层和聚氨酯弹性体涂层的特点,设计了3套涂层体系方案,在富春江电厂水轮机固定导叶和活动导叶表面进行应用;对各涂层体系的应用效果进行了对比分析,结果表明:高强韧性复合涂层在固...