金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶。用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上，基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层。对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析，分析结果表明：有机-无机复合溶胶易于成膜，且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性。     

苯乙烯交联有机无机硅复合涂层的制备与性能研究

本文采用含有C=C双键的烷氧基硅（KH-570）和正硅酸乙酯（TEOS）的共同水解,在SiO2 无机网络结构中引入了不饱和键,并在引发剂存在下与苯乙烯交联形成一种键合型有机无机复合溶胶.键合后KH-570的C=C红外特征吸收峰完全消失,同时,材料的力学性能有显著提高.结果表明,苯乙烯的含量在相当大的变动范围内,均可在金属表面形成高硬度、具有良好附着力的透明薄膜.     

金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶.用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上,基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层.对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析,分析结果表明:有机-无机复合溶胶易于成膜,且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性.     

铝合金表面新型有机-无机杂化纳米Si02涂层的制备及其性能

为了提高铝合金的耐腐蚀性能、耐磨损性能及硬度,通过溶胶-凝胶反应,以纳米硅溶胶为主要原料,有机硅烷为偶联剂,制备了新型纳米SiO2防腐蚀涂料。通过浸渍-提拉法在铝合金（LY12）基体表面形成涂层,通过改变硅溶胶的含量,详细研究了此涂层的显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能与硅溶胶含量的关系。结果显示,新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层厚度为20μm时具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,由此而使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能,并为有机-无机杂化纳化材料的应用提供了理论依据。     

铝合金表面新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层的制备及其性能

为了提高铝合金的耐腐蚀性能、耐磨损性能及硬度,通过溶胶-凝胶反应,以纳米硅溶胶为主要原料,有机硅烷为偶联剂,制备了新型纳米SiO2防腐蚀涂料.通过浸渍-提拉法在铝合金(LY12)基体表面形成涂层,通过改变硅溶胶的含量,详细研究了此涂层的显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能与硅溶胶含量的关系.结果显示,新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层厚度为20μm时具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,由此而使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能,并为有机-无机杂化纳化材料的应用提供了理论依据.     

含碳纳米管有机-无机复合涂层的制备与防护性能

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能, 研究了以正硅酸乙酯（TEOS）为主要原料, 加入一定量的KH-550, 并引入部分羟基化的多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）进行复合, 以冰乙酸为催化剂, 采用溶胶---凝胶法在铝合金基体表面形成复合涂层。腐蚀电化学测试和扫描电镜分析结果表明, MWCNTs-OH的引入能够明显提高涂层的防护性能, 并有效防止涂层开裂。考察了MWCNTs-OH含量和热处理温度对涂层性能的影响。结果表明: MWCNTs-OH质量分数为0.04%、 热处理温度为130℃时制备的涂层性能最佳, 相应的试样在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为3.056×10-8A/cm2, 而同等实验条件下铝合金基体腐蚀电流密度为7.216×10-5A/cm2, 涂层的存在使腐蚀速率降低了3个数量级, 涂层对铝合金基体具有显著的防护效果。      

溶胶凝胶法制备有机无机复合胶粘剂

以羧甲基纤维素钠(NaCMC)、硝酸铝和氨水为原料,通过-COO-基团和Al3+之间的配位键交联实现有机物与无机物的复合,并将所制备的胶粘剂用于复合活性炭的粘结成型。研究表明硝酸铝的用量直接影响所合成胶粘剂的状态和耐水性,粘结成型得到的复合活性炭仍保持较高的比表面积。论文借助对比验证实验对胶粘剂的形成机理进行了初步探讨。     

铝合金表面不燃有机-无机复合涂层的制备与表征

以合成的水性有机硅改性硅溶胶为基料,在铝合金表面制备了一种具有良好理化性能的不燃有机-无机复合涂层。通过对底涂层附着力、耐冲击性以及涂层表面形貌的对比,确定底层涂料的颜基比(P/B)为1∶1~1.5∶1时,底涂层具有良好的理化性能,制备过程中不易产生细裂纹。SEM观察形成的底涂层致密性差,喷涂纳米面漆后涂层平整,致密。EDS分析表明底涂层的厚度在30μm左右,其中存在5-10μm的过渡层。火焰燃烧测试表明涂层(底涂层+面层)遇明火高温不燃、不脱落、无炭化,而是形成一种釉状层与铝合金基体牢固地结合在一起;XRD分析证明燃烧前后涂层材料主要物相没有发生明显改变。除耐沸水性、耐高温性外,涂层的理化性能按照国家标准GB 12441-2005检测,结果表明涂层具有良好的理化性能,能够满足铝合金表面高装饰、高防护的性能要求。     

有机-无机纳米复合材料的制备、性能及应用

综述了有机-无机纳米复合材料的最新发展,包括该类材料的制备方法、性能研究和应用前景.纳米复合技术主要有3种:溶胶-凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法.纳米复合材料的光学和磁学等性能可用Maxwell形态理论、层状结构理论和分形结构理论等来研究.这类材料已在力学、热学、电学、磁学、光学、宇航和生物仿生等领域表现出广阔的应用前景.     

LY12铝合金表面有机-无机杂化膜的防腐性能研究

以乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPMS)和γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷(GPMS)三种硅烷偶联剂为前驱体,制备了正硅酸乙酯(TEOS)改性的有机-无机杂化膜.采用动电位极化曲线测试了膜层的防腐性能,考察了TEOS含量对其的影响.以腐蚀电流为指标,比较了三种体系杂化膜的防腐能力.利用盐雾试验和电子扫描照片研究了杂化膜耐长久腐蚀行为.结果表明,杂化膜的存在有效地抑制了腐蚀反应的发生,VMS和MPMS膜层可使腐蚀电流减小300多倍.当TEOS含量为15%～20%(质量分数,下同)时,膜层的腐蚀电流最小.比较而言,VMS-TEOS膜层的耐蚀能力最强,GPMS-TEOS膜层最差.VMS膜层和VMS 20%TEOS膜层耐盐雾腐蚀的能力最强,总体来说,杂化膜耐长久腐蚀的能力较差.     

有机-无机杂化材料研究进展

综述了有机－无机杂化材料的制备方法及影响材料结构和性能的因素,并对有机－无机碳化材料在力学,光学,电学等领域的应用进行了简要的评述。这类性能优异的新材料在未来的高科技领域必须有广阔的应用前景。     

二氧化硅基有机-无机防腐蚀杂化膜的制备及性能

传统的钢铁表面覆膜技术如磷化、铬酸盐钝化等污染严重,硅烷化和有机-无机杂化涂层用于金属预处理则具有耐温、耐腐蚀等优点,又利于环保.以正硅酸乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料,采用溶胶.凝胶法制备了SiO2基有机-无机杂化材料.通过红外光谱对不同温度处理的杂化材料进行了分析,以差示扫描量热法研究了杂化材料在不同温度下的吸放热反应,结合对杂化溶胶涂覆于钢铁基体表面形成涂层的塔菲尔曲线分析,对杂化膜的保护性能进行了研究.结果表明:涂层试样在N2气氛下300℃热处理,可以保证涂层中Si-O-Si键等最大程度地键合,并有效保留了有机组分,从而有利于保证杂化材料涂层的完整性,较大地提高了基体钢铁的耐腐蚀性能,可作为金属表面涂装处理工序中良好的中间过渡层.     

航空铝合金防腐保护研究进展

对铬酸盐使用的严格限制促使人们探寻航空用铝合金环境友好防腐保护方法,它们分别是低温阳离子气相沉积、Sol-gel、陶瓷聚合物涂层、各种无机或有机缓蚀剂和双螺旋结构的导电聚合物,其中最有效的工艺方法是Sol-gel自组装有机-无机纳米颗粒涂层技术.综述了这些方面的研究工作.     

有机-无机杂化介孔材料包埋南极假丝酵母脂肪酶的研究

以四甲氧基硅烷(TMOS)和一定比例的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)、三甲基甲氧基硅烷(TMMS)为硅源,采用酸催化的溶胶-凝胶法包埋南极假丝酵母脂肪酶。比较了有机-无机杂化介孔材料和纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力和保留活力,同时还比较了有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶和游离南极假丝酵母脂肪酶的pH、温度以及储存稳定性。结果表明,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有比纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶更高的酶活力和保留活力。其中三取代的有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力最高,其保留活力可达到84.9%。此外与游离的南极假丝酵母脂肪酶相比,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有更好的pH、温度和储存稳定性,以及更宽的pH值和温度的酶活力范围。     

有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的研究进展

随着纳米科技的发展,有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的设计合成与应用成为新的研究热点。综述了有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米链的磁场诱导自组装、模板诱导自组装和偶极诱导自组装等制备方法,并介绍了其在光学、生物医学和水处理等领域的应用。最后指出有机-无机杂化一维磁性自组装聚合物纳米材料制备技术存在的不足,并对其应用前景进行展望。     

有机-无机杂化复合材料的合成、表征和热学性质

丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、及丙烯酸丁酯(BA)分别和含烷氧基硅烷单体甲基丙烯酰氧基三甲氧丙基硅烷以一定比例通过自由基共聚反应制得共聚物前驱体,将TEOS在HCl催化剂作用下水解、缩合形成SiO2,然后由共聚物和SiO2通过溶胶-凝胶法合成杂化复合材料,制得的复合材料膜有较好的光学透明性,其透光率在79%以上.利用傅立红外光谱分析了杂化材料的化学结构.溶胶抽取结果表明,在杂化材料中凝胶的含量较高,对它们的形貌特性和研究结果表明:在聚合物基体中SiO2具有较好的分散性,有机-无机相相互贯穿.     

聚氨酯/SiO2有机无机杂化材料研究

以正硅酸乙酯(TEOS)水解缩合,合成表面带有羟基(-OH)的活性S iO2粒子,利用甲苯二异氰酸酯(TD I)和聚乙二醇(PEG)的预聚体与活性S iO2粒子表面的-OH原位聚合反应,制备聚氨酯(PU)/S iO2有机无机杂化材料。FT-IR分析表明,弥散在杂化材料中的S iO2粒子与PU基体以化学键键合;DSC分析表明,随S iO2含量的增加,杂化材料的玻璃化温度Tg升高。与纯PU相比,S iO2含量为4%时,杂化材料的Tg由90℃升高至132℃,但当S iO2含量超过4%达到6%时,S iO2粒子破坏了PU链段的规整性,基体PU的热分解温度由387℃降低至382℃。TEM显示,杂化材料内部弥散的S iO2粒子分布比较均匀,且大部分粒子的尺寸在50 nm左右。     

Corrosion Behavior of Aerosol Thermal Sprayed ZrO2 Coatings

ZrO2 coatings of 2–7 m thickness were obtained by the aerosol thermal spraying process on 316L stainless steel. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) showed that these films consisted of nanocrystalline ZrO2 aggregates with a monoclinic structure. Corrosion tests were performed in aqueous NaCl (0.5 M) and H2SO4 (20 wt%) using potentiodynamic cyclic polarization curves. Surfaces and cross-sections of coated samples were compared with the uncoated substrate. This evaluation indicated decreased pitting of the steel with coating. The protection against corrosion in NaCl solution depended strongly on coating thickness. No protection was found for thicknesses less than 5 m. Meanwhile, a marked reduction of the current density was produced by thicker coatings that acted as an effective corrosion barrier. Coatings thicker than 5 m also provided significant protection against corrosion in H2SO4.