纳米SnO_2/聚苯胺/环氧复合涂层的防腐蚀性能

采用原位氧化聚合法合成了不同质量比的纳米SnO2/聚苯胺复合材料,运用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)对材料进行表征,并在304不锈钢表面制备了纳米SnO2/聚苯胺的环氧涂层,利用电化学工作站和浸泡增重试验研究其耐蚀性能。结果表明,纳米SnO2/聚苯胺复合材料的防腐蚀效果优于聚苯胺,且当SnO2在复合材料中的质量分数为4%时,防腐蚀性能最佳。依据不锈钢表面复合涂层的结构,建立合理的等效电路,结合电化学阻抗谱数据,研究了纳米SnO2/聚苯胺/环氧复合涂层耐蚀性增强的机制。     

微纳米陶瓷粉末对粒子行为及复合涂层性能的影响

将微纳米材料应用于热喷涂制备高耐磨、耐蚀的涂层是近年来的研究热点.作者测量了微纳米陶瓷粉末对电弧喷涂中飞行粒子熔化程度、飞行速度及雾化粒子尺寸的影响,观察了喷涂铁基TiB2/Cr3C2/Al2O3粒子的变形过程,分析微纳米陶瓷粉末对粒子行为的影响规律,并对涂层性能进行了测试,发现微纳米粒子增加了金属陶瓷复合涂层的结合强度,改善涂层的韧性,对涂层的耐磨粒磨损性能影响不大,但明显提高涂层的耐冲蚀性能.最后对微纳米陶瓷粉末在喷涂过程中的作用、对粒子行为及涂层性能的影响机理进行了探讨.     

纳米二氧化钛对环氧树脂涂层的性能影响

本文采用纳米二氧化钛(TiO2)作为增强材料对环氧树脂进行改性,通过三辊研磨分散制备了纳米TiO2/环氧树脂涂层,研究了纳米TiO2含量对涂层硬度、附着力、柔韧性、冲击性能和耐磨性的影响。结果表明,随着纳米TiO2的适量加入,环氧树脂涂层的各项物理性能得到很大改善,当纳米TiO2的加入量为4wt.%时,达到最佳值。     

硼含量对Ti-B-N纳米复合涂层显微结构与性能的影响

将硼加入Ti－N涂层,使用活化离子镀制备出了硼含量为（5～16）at％的Ti－B－N涂层,并着重研究了硼含量对Ti－B－N涂层结构与性能的影响。EPMA与AES分析表明,Ti－B－N涂层元素Ti、B、N在涂层内分布均匀,但在膜／基界面处有一界面扩散区。TEM显微分析表明,Ti－B－N涂层为致密微细的纳米晶多相复合结构,晶粒度不超过50nm。XRD与XPS综合分析表明,Ti－B－N涂层主要由面心立方TIN、简单正交TiB、立方BN与简单六方Ti－B－N相组成,且随着硼含量的增加,含硼相含量增加。Ti－B－N涂层的硬度、韧性与附着强度等力学性能比相应的Ti－N涂层要好得多,且其沉积温度更低。     

纳米钛基杂化材料对水性环氧涂层组织结构和耐蚀性能的影响

目的 研究不同纳米钛基杂化材料含量对水性环氧树脂涂层组织结构和耐腐蚀性能的影响。方法 以纳米钛基杂化材料为填料,采用物理共混法对水性环氧涂料进行改进,通过铅笔硬度测试、十字划格附着力测试、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电化学测试以及盐雾试验等方法对涂层的力学性能、微观形貌、组织结构及耐蚀性能进行检测。结果 随着纳米钛基杂化材料含量的增加,涂层硬度逐渐上升,由HB变为3H,并且涂层的附着力保持为0级,同时涂层的防腐性能随纳米钛基杂化材料含量的增加先增强后减弱。当纳米钛基杂化材料质量分数为10%时,涂层最为致密,涂层的腐蚀电位最高,为-1.024 9 V,腐蚀电流密度最小,为8.09×10^-8A/cm²,涂层低频部分的阻抗模值最大,为7.6×10⁵?·cm²,较纯水性环氧树脂涂层提升了3倍,并且在60d的盐雾试验后涂层表面状况最佳,表现出良好的防腐性能。结论 纳米钛基杂化材料可以明显改善环氧树脂乳胶颗粒团聚的现象,提升涂层的致密性,增加涂层的铅笔硬度,增强涂层的防腐性能。     

Al含量对Ti1-xAlxN涂层组织结构、力学性能和铣削性能的影响

目的研究不同Al含量对Ti_(1-x)Al_xN涂层的影响,以获得铣削铸铁材料性能最佳的Ti AlN涂层。方法采用阴极电弧蒸发沉积法在WC-Co硬质合金表面制备两种不同Al含量的Ti_(0.5)Al_(0.5)N和Ti_(0.33)Al_(0.67)N涂层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针微区分析仪(EPMA)分析合金的微观组织和成分组成,通过CSM纳米硬度计和纳米划痕仪测定涂层的纳米硬度、弹性模量、抗塑性变形因子、显微硬度耗散系数MDP和划痕裂纹扩展阻力CPRs等性能指标,同时比较不同Al含量涂层刀片在铣削灰口铸铁HT250和球墨铸铁QT450时的性能和磨损机理。结果 Ti_(0.5)Al_(0.5)N和Ti_(0.33)Al_(0.67)N涂层主要物相均呈NaCl型面心立方结构,以(200)方向为择优取向,且高铝涂层的XRD衍射峰向高角度偏移量大于中铝涂层,说明高铝涂层具有更高的铝固溶量。与Ti_(0.5)Al_(0.5)N涂层相比,Ti_(0.33)Al_(0.67)N涂层的抗塑性变形因子较小,MDP和CPRs较大,表现出更优的塑性、韧性和膜基结合力。在铣削HT250和QT450时,Ti_(0.33)Al_(0.67)N涂层刀片的平均寿命分别为30、60 min,相比Ti_(0.5)Al_(0.5)N涂层,切削性能更好。结论对于Ti AlN涂层来说,提高Al的质量分数至67%可以获得更优的塑性、韧性和膜基结合力,在铣削HT250和QT450时,Ti_(0.33)Al_(0.67)N涂层刀片的切削性能较优。     

纳米填料在环氧防腐涂层中的应用研究进展

有机涂层因操作便捷、成本低廉在金属防腐领域备受青睐,其中环氧树脂因其显著的化学惰性、对基材的优异附着力和优良的力学性能而被广泛应用。然而环氧涂层在固化过程中因收缩或溶剂蒸发而产生空隙和导电通道,降低了其防腐效率。解决这一问题的策略是向环氧涂层中加入纳米颜填料。本文针对当下应用于环氧防腐涂层的纳米颜填料进行了总结,详细阐述了非金属纳米填料(包括无机非金属纳米填料和有机纳米填料)和金属纳米材料,特别是新型纳米填料(MOFs材料和MXene材料)的性能及改性现状,并对其应用前景进行了展望。     

Al2O3纳米粒子环氧涂层对钢筋防护性能的电化学噪声分析

目的研究Al2O3纳米粒子环氧复合涂层对钢筋的防护性能。方法制备Al2O3纳米粒子,将其添加至环氧涂料中,并涂覆在工业钢筋表面成膜。通过XRD和SEM对Al2O3进行表征;利用电化学噪声、交流阻抗谱分析技术,对复合涂层在3.5%(质量分数)NaCl介质中对工业钢筋的防护性能进行测试分析。结果制备的氧化铝纳米粒子的粒径平均为75 nm。通过对电化学噪声测试的有效数据进行时域和频域分析,通过交流阻抗谱分析及数据拟合,认为Al2O3纳米粒子添加量为0.1%(以占环氧树脂质量的百分比计)时,涂层对钢筋的防护性能最好。结论向环氧涂层中添加适量的Al2O3纳米粒子,可以明显提升其对钢筋的防护性能。     

BTA@SPANI-POSS环氧涂层的制备及防腐性能

为提高环氧涂层在腐蚀环境下的防腐性和持久性,合成一种负载有缓蚀剂苯并三唑(BTA)的苯并三唑@磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷(BTA@SPANI-POSS),随后将BTA@SPANI-POSS与环氧树脂共混得到BTA@SPANI-POSS环氧涂料,最后在Q235碳钢上制备数种复合环氧涂层。通过红外光谱、紫外可见光谱、扫描电子显微镜对BTA@SPANI-POSS的结构、缓蚀性能、表面形貌进行表征,利用接触角测量仪、电化学工作站研究所制备涂层的疏水性能和防腐性能。研究表明,随着SPANI-POSS的添加,涂层沾湿性能降低。电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔极化曲线测试结果表明,与SPANI-POSS环氧涂层相比,负载有BTA的BTA@SPANI-POSS环氧涂层对金属基底具有更高和更持久的保护能力,其中试样EB1.5%的腐蚀电流密度icorr为16.67?A·cm^-2,其极化电阻Rp为2.467 M?·cm²,具有较低的腐蚀动态速率。在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡15 d后环氧涂层仍具有良好的防腐蚀效果,其阻抗值Z0.01Hz仍保留有第1 d时的2...     

鳞片石墨对镁合金表面聚苯胺环氧涂层防护性能的影响

目的 针对聚苯胺环氧涂层物理屏蔽性能欠佳的问题,通过引入具有片层结构的鳞片石墨,从而进一步提高涂层对镁合金的腐蚀防护性能.方法 利用化学氧化聚合法在鳞片石墨表面合成聚苯胺,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪,对所得到的聚苯胺/鳞片石墨复合粉末进行表征.将合成的复合粉末均匀分散于环氧树脂中后,在AZ91D镁合金表面制备涂层,通过电化学阻抗测试对涂层在3.5％氯化钠溶液中的腐蚀防护性能进行研究.结果 聚苯胺可以在鳞片石墨的表面聚合,鳞片石墨的加入使聚苯胺环氧涂层的附着力略有降低,涂层硬度、柔韧性及耐冲击性能没有明显改变,但鳞片石墨的加入明显提高了聚苯胺环氧涂层的阻抗值.在浸泡前1488 h,苯胺与鳞片石墨的质量比为1:1时,涂层的阻抗值为1.3×108?·cm2,防护性能最好.但随着浸泡时间的延长,苯胺与鳞片石墨的质量比为4:1时,涂层的阻抗值逐渐高于其他涂层,当浸泡4008 h后,其阻抗值为1.6×108?·cm2,仍具有较优异的防护性能.结论 环氧涂层中添加聚苯胺/鳞片石墨复合粉末后,通过鳞片石墨前期的屏蔽与聚苯胺长期缓蚀的协同作用达到了对镁合金较好的防护效果,而涂层的这一防护效果和苯胺与鳞片石墨比例有关.     

聚苯胺/环氧涂层对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

通过化学氧化法合成本征态及氢氟酸掺杂态聚苯胺(PANI),用红外光谱对其结构进行表征。以环氧树脂为成膜物质,在AZ91D镁合金基体上制备了本征态及氢氟酸掺杂的 PANI/环氧涂层,用EIS方法研究涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性,并用SEM对浸泡后基体表面形貌进行观察。实验结果表明,与环氧清漆相比,本征态PANI的加入明显改善了环氧涂层的耐蚀性,而氢氟酸掺杂后进一步提高了PANI/环氧涂层的性能。用XPS对基体表面分析,发现添加聚苯胺的涂层在镁合金表面形成了具有保护作用的产物膜。     

静水压力下Q235钢环氧涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程

利用电化学阻抗谱（EIS）研究了一种适用于深海环境的重防护环氧涂料在3.5%NaCl溶液中常压以及3.5 MPa下的破坏机制,探讨了静水压力对涂< 层失效过程的影响。结果表明,静水压力加速了电解质溶液在涂层中的渗透,对涂层的失效过程有着明显的影响。与常压下相比,静水压力下涂层电阻更小,涂层的失效过程更快;涂层/金属界面的电荷转移电阻更小,界面处金属腐蚀反应更快,涂层下金属基体更容易发生腐蚀,涂层的防护性能变差。     

老化温度对涂层性能的影响

利用电化学阻抗(EIS)技术研究了含有锌铬黄防锈颜 料的环氧树脂涂层的耐蚀性能.研究发现，在老化时间一定的情况下(672小时)，老化温度越 高，涂层的耐蚀性能越差，但比不进行老化的涂层耐蚀性能好.并且该技术可以用来研究涂 层的老化.     

高含量纳米SiO2对环氧清漆耐腐蚀性影响研究

    研究了含量为10%和30%的硅烷偶联剂处理前后的纳米SiO₂对涂覆LY12铝合金上的环氧清漆耐腐蚀性能的影响.扫描电镜形貌表明,添加未处理的纳米SiO₂,涂层树脂中的SiO₂以团聚体的状态存在,经过硅烷偶联剂处理的纳米SiO₂与树脂呈一体状态.3.5%NaCl溶液中浸泡1200小时的电化学阻抗谱(EIS)的研究表明,加入10％未处理纳米SiO₂的清漆浸泡24小时后出现不明显的第二个时间常数,但含量为30%的清漆则由于团聚的效应在浸泡初期比前者出现更明显的第二个时间常数;添加10％硅烷偶联剂处理后纳米SiO₂增强了清漆的耐腐蚀性,添加30％硅烷偶联剂处理后纳米SiO₂的清漆具有最好的耐腐蚀性,两者在整个浸泡过程中体现一个时间常数的特征.     

防锈颜料对FC柔性陶瓷耐磨耐热重防腐涂料耐蚀性能的影响

利用电化学阻抗谱方法对FC柔性陶瓷耐磨耐热重防腐 蚀涂料中防锈颜料对涂层耐蚀性能的影响及其机理进行了研究.结果表明，填加防锈颜料 对涂层耐蚀性能影响较大，但填加量必须控制.通过与国内外相关涂料的对比实验，表明F C柔性陶瓷耐磨耐热重防腐蚀涂料耐蚀性能优良.     

钛酸酯偶联剂对纳米Ti粉在环氧树脂中分散性的影响

研究了几种分散剂对Ti纳米粉在环氧树脂中的均匀分散性.其中JN-114钛酸酯偶联剂可使Ti纳米粉均匀分散.同时,应用EIS交流阻抗测试方法测试了不同JN-114添加量的涂层的阻抗值.添加量在5%（以纳米粉w/w计）时的阻抗值最高,且Ti粉可均匀分散.Ti纳米粉分散均匀可加强Ti纳米粉与环氧树脂之间的相互作用,从而改善涂层耐腐蚀性.     

用电化学阻抗谱(EIS)研究环氧树脂涂层的防腐蚀性能

测试了环氧树脂/钢体系在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱,并结合激光拉曼光谱测量和扫描电镜观察,系统地研究了有机涂层/金属体系性能与失效过程。重点在于涂层内部腐蚀性介质的传输以及涂层/金属界面发生的变化。结果表明:浸泡初期阻抗减小,中期阻抗增大,后期阻抗又减小,这与界面处生成的腐蚀产物膜有关。随着涂层在电解质溶液中浸泡时间的延长,涂层中Cl-浓度增加,破坏了界面处的腐蚀产物膜。     

高静水压力对水在环氧涂层中传输行为的影响

利用传统增重法和电化学阻抗测量技术研究了常压和深海高静水压力条件下水在环氧涂层中的传输行为。计算出了不同环境下水的扩散系数,并分析了静水压力对水在涂层中吸水动力学的影响。结果表明,高静水压力加速了水在涂层中的传输过程,使其扩散机制由常压下的理想Fick扩散行为变为S吸收型的非理想Fick扩散行为;扩散动力学参数,包括扩散速度、饱和时间和饱和吸水率均发生了明显变化;与涂层阻滞性能密切相关的涂层电容、涂层电阻和特征频率等参数随浸泡时间的变化在高压下也更为显著,涂层提前发生失效。     

磷酸锌对环氧涂层破损处金属的缓蚀作用

用电化学阻抗谱（EIS）、电化学噪声（EN）及扫描电化学显微镜（SECM）等方法对带有划痕的环氧清漆涂层和环氧/磷酸锌涂层进行了测试,研究了磷酸锌对涂层破损处金属的缓蚀作用。EIS和EN的结果表明：加入磷酸锌后涂层下金属基体的腐蚀受到抑制;SECM结果直观地证明了磷酸锌对涂层划痕有修复作用。用电化学噪声的散粒噪声理论并结合随机分析方法研究了磷酸锌的作用机制,结果发现加入磷酸锌不但大大减缓了腐蚀的孕育速度,还降低了腐蚀的生长概率,因而能够减缓金属基体腐蚀的进行。     

沉积温度对渗钽层组织与耐蚀性能的影响

<正> 钽是一个负电性强的金属,其平衡电位相当低(E_(Ta/Ta_2O_3)=-0.81V),无论是在氧化性的还是在还原性的含氯化物的酸中(即使氧含量很小)都能生成致密的氧化膜(Ta_2O_5),这种膜的粘着性能好,牢固且稳定,在低于260℃的温度下有很好的保护性。由于钽的提炼和加工困难,价格昂贵。因此,研究和开发渗钽技术有它重要的实际意义。