海洋环境热喷涂铝复合涂层保护机理分析

通过铝复合涂层的交流阻抗及聚合铝的IR，^27Al NMR，激光Raman分析等试验，从铝的腐蚀产物形态分析，酸度对聚合铝无机高分子稳定性的影响角度，研究了铝复合涂层的保护机理，分析了海洋对环境铝复合涂层保护效果的影响，得出酸度影响是常见保护失效的主要原因。     

热喷涂铝封闭涂层性能的研究

用电化学交流阻抗方法研究了喷涂铝封闭涂层的保护性能。采用了两种热喷涂方式，电弧涂和火焰喷涂；两种封闭涂 料体系；磷化底漆体系和氯化橡胶体系。实验结果表明，两种涂层体系的保护性能相关较大，不同的喷涂方式对封闭涂层性能有一定的影响。     

热喷涂Zn-Al合金防腐涂层技术的研究进展

热喷涂Zn-Al合金涂层技术是一项新发展起来的防腐技术.介绍了近年来分别利用火焰喷涂技术和电弧喷涂技术制备Zn-Al合金涂层及其喷涂材料的研究应用现状,分析了涂层的形成及其耐蚀机理,并展望了热喷涂Zn-Al合金涂层技术的发展趋势.     

锌铝系列合金的发展及研究概况

本文评述了近年来国内外有关锌铝(ZA)系列合金的发展及研究等方面的文猷资料,并提出了 ZA 合金在相变研究领域中尚待解决的问题和需要开展的工作。     

锌钴合金防腐蚀镀层的研究与应用

在碱性锌酸盐溶液中获得的含钴量 0 6 %～ 1%的锌钴合金镀层 ,耐中性盐雾腐蚀时间比镀锌层高 3～ 5倍 ,耐大气腐蚀性比镀锌层高 10倍以上 ,这种锌钴合金镀层的耐大气腐蚀性比含镍量 8%～ 13%的锌镍合金镀层还高 1倍以上 ,可显著提高工件的耐蚀性。     

煤基聚苯胺防腐蚀性能及其机理的研究

为了进一步弄清煤基聚苯胺与环氧树脂共混防腐蚀涂料的性能及其相关机理,采用干/湿态附着力、加速浸泡后涂层的鼓泡和腐蚀性能测试、SEM分析、电化学测试等方法,对相关性能进行了分析,并与几种常规防腐蚀涂料(如环氧富锌底漆、聚氨酯防腐蚀漆、银粉漆和氧化铁红防锈漆)进行了对比.结果证明,该涂料在屏蔽性能、阳极保护作用效果和缓蚀性能等方面都具有良好的效果.建立了相关的模型,并解释了煤基聚苯胺具有这些作用的相关防腐蚀机理.     

大跨径钢箱梁桥面锌系防腐蚀涂层研究

钢桥面防腐蚀涂层介于钢箱梁桥面板与桥面沥青铺装层2种完全不同的材料之间,既是钢桥面的防腐蚀涂层、防水涂层,又是二者的连接层.因此,对该防腐蚀涂层的腐蚀失效问题及其对钢桥面沥青混凝土铺装层弱化的影响规律进行研究具有实际意义.通过电化学腐蚀试验、涂层结合力试验、XRD分析等方法,研究了在环氧沥青和改性沥青混凝土2种钢桥面铺装层下的无机富锌、环氧富锌和电弧喷锌涂层的腐蚀性能以及涂层与钢桥面板间结合性能,考察了涂层腐蚀对桥面铺装层抗剪切性能的影响.结果表明:喷锌防腐蚀涂层与桥面板之间的结合力受制于钢板除锈预处理方式,喷砂处理的涂层结合力优于抛丸处理;铺装层的抗剪切能力受防腐蚀涂层腐蚀产物影响,锌系涂层的可溶性腐蚀产物破坏了钢桥面铺装体系界面的连续性,锌系涂层腐蚀使铺装层抗剪切强度下降1倍左右,喷锌涂层腐蚀对铺装层结合性能的影响大于富锌涂料涂层.     

镁合金表面热喷涂铝基涂层研究进展

介绍了镁合金表面热喷涂技术的特点及国内外采用热喷涂技术为镁合金表面提供Al涂层防护的研究现状,指出了镁合金表面热喷涂技术获得Al涂层在防护中存在的不足,从喷涂工艺和喷涂材料的角度分析了镁合金表面热喷涂Al涂层技术的发展趋势,并提出了今后镁合金表面热喷涂Al涂层防护工作需要解决的两个主要问题:降低热喷涂Al涂层的孔隙率和从材料本身提高Al涂层的耐磨防腐性能。     

热喷涂涂层缺陷形成机理与组织结构调控研究概述

热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一,在高端装备零部件防磨抗蚀方面发挥着重要作用,是延长损伤零部件服役寿命的重要手段。热喷涂技术主要应用于装备零部件的表面防护、尺寸恢复和增材制造,在航空航天、燃气轮机、石油化工、交通运输等领域具有广阔的应用前景和发展空间。然而,随着复杂工况条件下高端装备对涂层性能要求的不断提高以及其他表面技术的蓬勃发展,热喷涂技术面临着提高涂层质量和性能的挑战。就涂层可靠性而言,由于热喷涂涂层层间结合有限、内部缺陷复杂,导致热喷涂涂层,特别是敏感材料的涂层质量通常不稳定,涂层抗拉、抗扭以及抗剪切性能较差,无法应用于高速、重载等环境。因此,阐明热喷涂涂层的缺陷形成机理,发展热喷涂涂层组织结构调控的新方法是近期热喷涂领域的研究热点和重要方向。国内外众多学者通过多年深入研究,采用SEM、TEM、MIP、XMT等手段表征了热喷涂涂层内部缺陷的形成机制与分布规律,建立了涂层微观结构参量与涂层重要力学指标间的映射关系模型,证实了涂层内部固有微观缺陷是限制涂层性能提升的关键症结。为突破制约涂层性能提升的瓶颈,研究者们致力于热喷涂涂层后处理理论及工艺研究,从组织结构调控的角度出发,改善涂层的性能。目前所采用的后处理方法主要包括重熔处理、退火处理、热等静压、喷丸和滚压强化等,有力地消除或减少了涂层内部的贯通孔隙,提高了粒子间的边界融合,改善了涂层内部残余应力的分布状况,提升了涂层的力学性能、耐磨损及抗腐蚀性能。但是从实际应用的角度考虑,目前采用的后处理方法的处理温度通常较高,装备零部件长时间处于高温处理环境,可能会使涂层或基体材料的组织劣化,失去组织结构调控的意义。所以,现有热喷涂涂层组织结构调控方法的应用范围有限,针对热喷涂涂层的孔隙、裂纹等缺陷的改善尚无万全之策,仍需研究和发展涂层组织结构调控的新理论、新方法。高密度脉冲电流处理是一种对材料的极端非平衡处理过程,国内外学者在电致塑性、电致损伤愈合、电致晶粒细化等方面做了大量研究工作,并取得了丰硕的成果。从理论上讲,对于非均质的热喷涂涂层而言,由组织结构取向差异造成的内部电流场分布不均,在缺陷或夹杂周围会发生绕流集中现象,在脉冲电流的电、热、力效应耦合作用下有望提高涂层的均一性和致密性,实现涂层组织结构的调控和使役性能的改善。本文归纳了热喷涂涂层制备技术的优缺点、涂层缺陷形成机理及其对性能的影响规律,分析了现有涂层组织结构调控方法的利弊,介绍了脉冲电流在金属材料中的电、热、力效应,总结并分析了高密度脉冲电流处理方法在实现非均质热喷涂涂层组织结构调控和性能提升方面的理论可行性,并进行了初步实验验证,以期为丰富热喷涂涂层后处理方法、拓展热喷涂技术的应用领域提供参考。     

铝合金锌系磷化膜防护失效机理探讨

为加深对磷化膜防护失效机理的认识,采用电化学方法和扫描电镜(SEM)考察了铝合金锌系磷化膜在不同溶液中的腐蚀与防护特性.结果表明:磷化膜的活性溶解出现在酸性和中性溶液里;钝化出现在碱性溶液里.磷化膜的防护性能主要依靠于其机械屏障作用,化学溶解是磷化膜防护失效的主要形式.     

海洋环境下钢材表面镀铝工艺的研究进展

钢材作为基础性结构材料被广泛应用于海洋工程领域,随着国家对海洋开发的支持力度不断加大,对应用于此环境下的钢材的需求也不断增加。但是,暴露于苛刻海洋环境下的钢材极易与周围的含氯、硫等介质发生反应而受到严重腐蚀,同时,潮汐、日照、溶解氧、微生物以及深海压力和热液带来的高温等环境条件也会加速钢材的腐蚀,严重影响海洋工程设施的服役安全、寿命以及可靠性。 因此,对钢材进行表面处理提高其耐腐蚀性能成为研究热点,其中涂层制备技术是最常用的腐蚀控制方法。铝及铝合金在腐蚀环境及高温氧化环境下表面可以形成一层致密的氧化膜,是一种常用的耐腐蚀涂层材料,通过不同工艺在钢材表面制备的铝涂层已达到了长效的防腐蚀效果。 目前,制备铝涂层的工艺主要有热浸镀法、电镀法、包埋渗铝法及热喷涂法等。热浸镀铝工艺因操作简单、成本低廉而被广泛应用于海洋平台、海洋码头、桥梁等海洋基础设施。电镀铝工艺制备的涂层厚度、组织、形貌可控,可以实现在微小零件上的精准沉积。新型绿色环保的离子液体体系的开发,在提高电镀效率和涂层质量的同时降低了对环境的污染。粉末包埋渗铝制备的涂层具有极高的抗高温氧化性能,被广泛应用于海洋油气开采工程。低温包埋渗铝工艺可避免传统渗铝工艺高温导致的钢材力学性能下降。此外,浆料渗铝以及气相渗铝等工艺的开发拓宽了渗铝工艺的应用领域。热喷涂工艺在海洋环境下应用最为广泛,所制备的铝涂层具有极高的耐腐蚀性能,其中火焰喷涂、电弧喷涂、冷喷涂等工艺能够实现新型防腐蚀铝涂层的设计与制备。 本文针对海洋环境下应用的钢材,详细介绍了在其表面镀铝工艺的研究进展,包括热浸镀、电镀、包埋渗铝和热喷涂等,并对不同镀铝工艺在海洋环境下的应用及发展方向做了展望。     

国内外铝合金建材有机聚合物涂层检测标准的比较

综述了铝合金建筑型材有机聚合物喷涂层的性能检验目的和方法.将国标与欧标和美标对照,比较它们的共同点和不同处,并作若干技术说明.同时,对国标检测项目、试验方法和质量判别的一些问题提出了一些看法.     

冷喷涂铝/银纳米线复合涂层的海洋耐蚀防污性能研究

腐蚀和生物污损是海工装备长效服役面临的主要问题,也是海工装备防护的重点和难点.为此,提出了采用低成本水热法制备铝/银纳米线复合颗粒、利用冷喷涂的低温特性制备铝/银纳米线复合涂层的新思路,通过复合涂层成分和结构设计,构筑了致密的复合涂层;分别采用人造海水溶液和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌评估了复合涂层的耐蚀和防污性能.结果表明...     

电镀锌稀土转化膜在5%NaCl溶液中耐蚀性能及耐蚀机理的研究

通过SEM,XPS,XRD分析稀土转化膜形貌、结构及物相,由浸泡实验、中性盐雾实验、电化学测量电化学参数,对比镀锌层、稀土转化膜及低铬酸盐转化膜样品的耐蚀性能,并计算稀土转化膜在5%NaCl溶液中的腐蚀动力学参数。结果表明:稀土转化膜是由微小颗粒堆积而成的完整、细密的锌和铈氧化物及氢氧化物的复合膜层,该膜层对基体镀锌层的覆盖性较好,阻碍了O2的传输和电子的传递,对腐蚀的阴、阳极反应均有不同程度的抑制,降低腐蚀动力,有效地保护了基体不受腐蚀介质的侵蚀,可有效提高镀锌层的耐蚀性能,其耐蚀性能优于低铬酸盐转化膜。     

丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气环境中的老化行为

为研究丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气中的环境适应性及老化规律,在海南西沙永兴岛对其开展户外大气暴露试验。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了不同老化时间下的涂层性能变化情况。结果表明:经过18个月的西沙永兴岛户外大气暴露试验,丙烯酸聚氨酯防护涂层主要宏观性能变化为粉化3级,推测氨基甲酸酯键(-NHCOO-)发生断裂,导致涂层致密性下降和综合防护性能降低。     

热喷涂技术在锅炉管道防护中的应用进展

综述了锅炉管道防护的研究现状,详细阐述了用于锅炉管道防护的金属涂层、金属陶瓷复合涂层、Fe-Al基复合涂层、Al基涂层等及涂层制备方法的研究进展.     

海洋环境与生态工程发展战略研究

本文系统阐述了海洋环境与生态工程发展战略研究的意义,分析了我国海洋环境与生态发展的现状,结合世界海洋环境与生态工程发展的经验以及我国面临的主要问题,提出了我国海洋环境与生态发展的战略目标、主要任务和政策建议。     

热处理对热喷涂层接触疲劳性能和寿命影响的研究现状

热喷涂层由于其形成过程的特殊性,致使其内部不可避免地出现一些裂纹、孔隙等微观缺陷,对涂层的接触疲劳性能以及使用寿命产生了恶劣影响,因此极大限制了其应用及发展。热处理不但可以改善涂层表面完整性,而且还能提高其滚动接触疲劳性能和使用寿命。较全面地分析比较了重熔、化学热处理、热等静压等工艺的不同,综述了各工艺对涂层接触疲劳性能和寿命演变规律的影响,并展望了其未来的研究及发展方向,以期为涂层的接触疲劳寿命预测提供一定的理论支持和技术指导。