Zn-Al-Mg-RE涂层自封闭特性在复合涂层中的作用机制

通过铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,研究了自封闭特性在Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层与舰船涂料结合成防腐复合涂层中的作用.经过480h的试验,在基体上直接涂装涂料的试样表面的划痕里充满了铁锈,而中间喷有高速电弧喷涂层的试样表面划痕里只有少量的白锈.这说明在腐蚀环境中,Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物堵塞,生成的腐蚀产物非常致密,能够阻止缺陷处继续被腐蚀.从试验结果可知在复合涂层体系中,高速电弧喷涂层的自封闭特性起到了积极的作用.     

热喷涂Zn-AI-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究

采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层.结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试.结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用.     

Zn-Al-Mg-RE涂层与有机涂层协同性的研究

采用高速电弧喷涂技术在Q235钢表面制备Zn-Al-Mg-RE涂层后涂装海洋防腐有机涂层,构建一种新型的长效防腐复合涂层.同时,在Q235钢基体和高速电弧喷涂Al涂层表面涂装该有机涂层作为对比试样,观察了在5wt%NaCl溶液中常温浸泡212天后各体系微观孔隙处腐蚀产物的微观结构,用电化学交流阻抗谱技术研究了微观孔隙形成过程中金属涂层与有机涂层之间的协同性.结果表明,Zn-Al-Mg-RE涂层体系微观孔隙中形成的腐蚀产物微观结构致密;Zn-Al-Mg-RE涂层与该有机涂层具有最好的协同性.     

金属喷涂工艺与设备

20093268热喷涂Zn-Al-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究/刘燕…//金属热处理.-2008,33(11):52~54采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层。结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试。结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用。图6表1参620093269铁基非晶纳米晶涂层组织与冲蚀性能分析/梁秀兵…//焊接学报.-2009,30(2):61~64利用高速电弧喷涂技术成功制备了FeCrBSi Mn-NbY系和FeBSi NbCr系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,重点分析了非晶的形成机制,并对涂层的高温冲蚀性能进行了研究。结果表明,FeCrBSi MnNbY系和FeBSi NbCr系涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;两种涂层结构致密,组织均匀,孔...     

金属喷涂工艺与设备

20093268热喷涂Zn-Al-Mg-RE涂层组织及耐蚀性能研究/刘燕…//金属热处理.-2008,33(11):52~54采用高速电弧喷涂(HVAS)及粉芯丝材技术制备了Zn-Al-Mg-RE涂层。结合SEM、XRD、电位-时间曲线及极化曲线等试验方法对涂层腐蚀前后表面形貌、相组成、电化学腐蚀性能进行了表征和测试。结果表明,制备的Zn-Al-Mg-RE涂层组织致密,与基体结合良好,涂层中存在提高耐蚀性的尖晶石氧化物;涂层腐蚀过程中,表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,从而阻止腐蚀反应的进行,其自封闭特性起到了积极作用。图6表1参620093269铁基非晶纳米晶涂层组织与冲蚀性能分析/梁秀兵…//焊接学报.-2009,30(2):61~64利用高速电弧喷涂技术成功制备了FeCrBSi Mn-NbY系和FeBSi NbCr系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,重点分析了非晶的形成机制,并对涂层的高温冲蚀性能进行了研究。结果表明,FeCrBSi MnNbY系和FeBSi NbCr系涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;两种涂层结构致密,组织均匀,孔...     

不同体系中缺陷大小对有机涂层失效形貌的影响

分别在刷涂于铁基体、Al电弧喷涂层和Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面的有机涂层中制备了大小不同的人工缺陷,观察了各体系进行电化学交流阻抗(EIS)测试后有机涂层的失效形貌及缺陷处腐蚀产物的微观结构,并分析了各体系的失效机制.结果表明,对于在铁基体和Al电弧喷涂层表面刷涂有机涂层体系,缺陷尺寸越小,有机涂层失效越严重,主要是因为缺陷大小影响腐蚀产物向腐蚀介质中的扩散造成的;对于在Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面刷涂有机涂层的体系,缺陷尺寸大小对有机涂层失效形貌的影响不大,主要是因为在人工孔隙中生成了微观结构致密的腐蚀产物造成的.     

高速电弧喷涂制备锌基涂层在含钠和氯离子环境下的腐蚀行为(英文)

利用高速电弧喷涂技术在A3钢基体上制备了厚度约200μm的Zn-15Al和Zn-Al-Mg-RE涂层。利用铜加速盐雾试验考察了两种涂层在含钠和氯粒子环境下的腐蚀情况。利用扫描电镜研究了涂层在腐蚀前后的形貌变化规律,利用XRD分析了腐蚀产物的相结构,利用动电位极化曲线研究了两种涂层在3.5%氯化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明,在含钠和氯粒子环境下,Zn-Al-Mg-RE涂层耐腐蚀性能优于Zn-15Al涂层。     

基于电化学阻抗谱的Zn及Zn-Al涂层的自封闭机理研究

目前，热喷涂Zn—Al合金涂层已替代Zn及Al涂层，成为海洋环境下钢结构件腐蚀防护的首选方法。使用高速电弧喷涂和粉芯丝材技术制备了Zn—Al涂层，采用电化学阻抗谱法(EIS)，结合涂层腐蚀产物X-射线衍射(XRD)及涂层腐蚀后表面形貌分析，对比研究了Zn及Zn—Al涂层的耐蚀性，并探讨了涂层的自封闭机理。结果表明，活化溶解是Zn涂层腐蚀的主要机制，在腐蚀过程中Zn涂层表现出自封闭作用，但由于腐蚀产物是疏松的，其自封闭效果微弱；Zn—Al涂层表现出了更好的耐蚀性，涂层表现出一定的自封闭效果。     

冷喷涂铝涂层在海水中的腐蚀行为研究

利用电化学测试手段研究冷喷涂铝涂层在海水环境中的腐蚀行为,并研究了冷喷涂铝涂层在中性盐雾中腐蚀速度的变化规律.结果表明,海水环境中冷喷涂铝涂层表面覆盖致密稳定的腐蚀产物,有效阻止了腐蚀介质向涂层内部的渗透,腐蚀速度随腐蚀时间的增加迅速降低.     

氟碳涂层对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响

目的研究不同氟碳涂层体系对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律及作用机理。方法以溶剂型氟碳涂层和水性氟碳涂层为研究对象,开展了两种溶剂型氟碳涂层体系和一种水性氟碳涂层体系的研究,即环氧底漆-溶剂型氟碳面漆、环氧底漆-聚氨酯中层漆-溶剂型氟碳面漆及水性环氧底漆-水性氟碳面漆。通过氯离子电迁移快速试验,研究涂覆这三种氟碳涂层体系的混凝土抗氯离子渗透性能。采用干湿循环试验模拟浪花飞溅区,通过混凝土抗氯离子侵蚀试验及扫描电镜观察试验,研究涂层对混凝土在海洋环境浪花飞溅区的防腐性能。结果氯离子电迁移快速试验测得的氯离子扩散系数表明,氟碳涂层体系作用下,混凝土氯离子扩散系数降低。干湿循环试验36 d后,通过扫描电镜观察发现这两种溶剂型氟碳涂层体系表面仍然致密,水性氟碳涂层体系表面出现裂缝。结论溶剂型和水性氟碳涂层体系均能提高混凝土抗氯离子渗透性,溶剂型氟碳涂层体系在海洋浪花飞溅区更耐久,更适用于该环境下的混凝土腐蚀防护。     

水、氯离子在丙烯酸聚氨酯涂层中的扩散传输行为

采用渗水率测试技术、渗氯离子浓度测试方法及交流阻抗测试技术研究了水、氯离子在丙烯酸聚氨酯涂层中的扩散传输行为.结果表明:在渗透初期,水在涂层中的传输符合Fick扩散定律,之后涂层渗水量达到饱和,随涂膜厚度的增加,涂层渗水量达到饱和的时间相对延长,饱和渗水量随膜厚的增加而降低;Cl-在涂层中的扩散在起始阶段呈一定值,达到某一临界点后(漆膜结构发生变化),透过涂层的Cl-的量突然呈线性增加,由直线斜率可求得氯离子在涂层中的扩散系数,随涂膜厚度的增加,溶液中Cl-浓度保持平衡的时间相对延长,涂层的平衡透氯离子浓度降低,Cl-在涂层中的扩散系数也随膜厚的增加而降低;采用EIS技术,据涂层、膜下金属阻抗及电容的变化及体系第二个时间常数出现的时间,可研究电解质溶液在涂层中的扩散渗透及膜下金属的腐蚀情况.     

粉煤灰与表面涂层对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

试验了不同掺量下单掺粉煤灰、表面涂层材料(环氧树脂或聚合物水泥基防水材料)以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响,分析了粉煤灰改善混凝土抗氯离子渗透性能的机理。研究结果表明:粉煤灰和表面涂层均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;粉煤灰的改善效果随着掺量的增加而增加;环氧树脂的作用效果比聚合物水泥基防水材料更明显;粉煤灰与表面涂层材料结合使用效果更优;粉煤灰的火山灰效应、填充效应以及对氯离子的初始固化能力是改善混凝土抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

风沙冲蚀环境中Al-Zn-Si基涂层耐蚀性研究

采用高铝Al-Zn-Si合金粉末在Q235钢试样上制备了低温固化水性无铬合金涂层。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了风沙冲蚀后涂层表面的微观形貌、破损处腐蚀产物的形貌和相组成。通过全浸试验和电化学测试研究了风沙冲蚀后涂层的耐腐蚀性能。结果表明:Al-Zn-Si合金涂层冲蚀失重量随供砂量的增加而增大,并且随着冲蚀角度和风速的增大先升高后降低,有明显的峰值;风沙冲蚀后涂层的自腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)均低于基体,表明涂层依然具有阴极保护作用。此外,腐蚀产物对冲蚀缺陷的自修复作用和腐蚀产物层的屏蔽作用降低了涂层的腐蚀速率,使风沙冲蚀后涂层仍然具有良好的耐腐蚀性能。     

超音速电弧喷涂NiAl复合涂层的电化学行为研究

目的研究NiAl复合涂层在腐蚀环境下的腐蚀行为及其失效机理,为其在工程中的实际应用提供理论依据。方法采用超音速电弧喷涂技术在20#钢基体表面制备了NiAl复合涂层,在此基础上对涂层的组织结构进行了表征,并对涂层与基体在3.5%NaCl溶液中的极化行为和交流阻抗谱行为进行了对比研究。结果 NiAl复合涂层的表层主要由Ni固溶体、NiAl金属间化合物和少量通过孔隙扩散到表层的Al组成。涂层呈典型的层状结构,结合较致密,表层(Ni)的孔隙率为5.3%,底层(Al)的孔隙率为4.4%。NiAl复合涂层的自腐蚀电位低于基体的自腐蚀电位,能起到良好的阴极保护效果。在测试初期,由于涂层厚度高达380μm,腐蚀介质通过涂层中存在的微裂纹和孔隙进入涂层内部,涂层快速消耗,形成较少的不溶性腐蚀产物,涂层阻抗较小,腐蚀速率较快。随腐蚀时间延长,不溶性腐蚀产物逐渐在孔隙内堆积,涂层内的极化电阻迅速增大,起到延缓腐蚀的作用。结论 NiAl复合涂层更好地发挥了Ni的耐蚀作用和Al的钝化保护作用,结合了两者的长处,表现出更好的耐蚀性能。涂层的自封闭作用是涂层阻抗值增加的主要原因。     

NiCrAl-NiC封严涂层在盐雾环境下的腐蚀行为研究

目的 通过盐雾试验,研究NiCrAl-NiC封严涂层在高湿度、高盐分的环境中工作的腐蚀行为及机理。 方法 使用热喷涂的方法,在GH907基体上,以NiAl作为粘结层,喷涂制备NiCrAl-NiC封严涂层,并针对该涂层进行连续盐雾试验。对不同盐雾试验时间得到的试样进行电化学(极化曲线以及电化学阻抗谱)测试、XPS测试、SEM观察及EDS测试,研究涂层的腐蚀行为。结果 在500倍电子显微镜下观察得涂层表面腐蚀在表面孔隙附近发生,且腐蚀产物随腐蚀时间的增加而不断增加。EDS结果显示,腐蚀前期O元素含量增加,在连续盐雾时间达到72 h后,观察到Cl、Fe元素,且涂层表面的腐蚀产物出现裂隙。这个结果说明电解质溶液已侵入涂层内部,使基体发生腐蚀。涂层在盐雾试验前期,极化曲线所得腐蚀电流密度有所下降,说明涂层耐蚀性增强。盐雾腐蚀后期,腐蚀电流密度增加,涂层耐蚀性下降。结论 试验前期,腐蚀产物的积累使得涂层的耐蚀性提高,由于腐蚀速率随时间逐渐增加,试验后期涂层内部已经发生腐蚀,腐蚀产物为金属氧化物和氢氧化物。     

外墙涂层对混凝土耐久性的影响

目的探索外墙涂层提高混凝土耐久性的能力。方法通过室内碳化试验、氯离子侵蚀试验、盐酸侵蚀试验、吸水率试验,系统地研究混凝土表面涂刷外墙涂层对其耐久性的影响。结果碳化60 d,涂刷外墙涂层R的试件碳化深度比空白件下降了53.4%。龄期90 d时,空白件的电通量为2423 C,渗透等级为"中";而涂刷外墙涂层R的试件电通量为1599 C,渗透等级为"低"。4%(质量分数)盐酸溶液腐蚀28 d后,空白件的抗折强度仅为涂刷外墙涂层R的试件的42.7%。浸水4,8,12,24 h后,涂刷外墙涂层R的试件吸水率分别比空白件降低了67.4%,51.7%,41.7%,18.0%。结论混凝土表面涂刷外墙涂层后,抗碳化、抗氯离子和盐酸侵蚀的能力有所改善,吸水率降低,耐久性得以提高。     

镁合金表面微弧氧化/自组装/镍复合涂层的腐蚀过程和机理

镁合金具有很强的活性,在水溶液或潮湿的大气中容易被腐蚀。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,首先利用微弧氧化工艺进行微弧氧化,通过乙酸乙酯(C₄H₈O₂)进行自组装,最后化学镀镍,在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化(MAO)/自组装(SAM)/镍(Ni)复合涂层。通过形貌结构、电化学测试和腐蚀产物分析研究复合涂层在3.5 wt.%NaCl环境中的腐蚀行为,并建立复合涂层的腐蚀过程模型。结果表明：Cl^-的存在加速了腐蚀的发生。复合涂层的腐蚀电流密度与镁合金相比下降3个数量级,复合涂层显著提高了镁合金的耐蚀性。复合涂层在盐雾环境中0～96 h时,Ni层表面结构仍然致密。当复合涂层暴露在腐蚀环境中120 h后,Ni层开始被破坏,腐蚀离子进行渗透,形成通道。之后,基体上的SAM层和MAO层的保护时间缩短。在144h时,腐蚀离子直接穿透了复合涂层,使基体涂层保护失效。研究成果可为该类涂层的开发、制备和应用提供试验依据和理论基础。     

铝合金表面的磁控溅射钛涂层研究

采用磁控溅射技术在2A12铝合金试样上制备了钛涂层,以改善铝合金在含氯离子环境中的耐蚀性.检验了溅射和未溅射钛涂层的试样的表面形貌.通过电化学腐蚀试验研究了溅射时间对试样在3.5％氯化钠溶液中耐蚀性能的影响.试验结果表明:溅射钛涂层的试样表面光滑致密,延长溅射时间可进一步提高其耐蚀性.100 W功率、溅射40 min以...     

环氧铝粉涂层在3.5%NaCl介质中的失效机理研究

采用电化学阻抗谱技术（EIS）研究了环氧铝粉涂层/Q235钢基体在3.5 %NaCl介质中的电化学腐蚀行为.利用扫描电镜（SEM）分析了涂层表面形貌,对涂层断面进行了能谱（EDX）线扫描和界面处腐蚀产物成分分析,探讨了环氧铝粉涂层的腐蚀失效机理.结果表明,腐蚀介质能通过涂层迅速渗透到涂层/基体界面,引起涂层电阻值的降低及界面处电化学腐蚀的开始.失效前涂层致密、连续,失效后涂层表面出现鼓泡、孔洞等现象.鼓泡是由腐蚀产物的体积膨胀和腐蚀介质渗入产生的压力推动共同产生的.界面处腐蚀产物主要是Fe和Al的氧化物及氯化物.涂层的失效机理为腐蚀介质渗入,涂层鼓泡、剥离.     

电弧喷涂法制备Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层及其性能研究

采用电弧喷涂法,用Zn-Al-Mg-RE-Si粉芯丝材制备非平衡组织涂层,通过铜醋酸加速盐雾(CASS)试验、失重试验、XRD、SEM、极化曲线以及电化学阻抗谱来研究Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层的耐蚀性能。研究表明:制备的Zn-Al-Mg-RE-Si涂层是形似玻璃态的非平衡组织涂层,但并非非晶态,涂层具有自封闭效果,且腐蚀初期涂层表面形成的致密腐蚀产物层能够阻缓腐蚀的继续,其腐蚀速率明显低于正常涂层;Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层较正常涂层的腐蚀电位更正,腐蚀电流密度约是正常涂层的1/2,其电化学反应电阻Rt是正常涂层电化学反应电阻的2倍。Zn-Al-Mg-RE-Si非平衡组织涂层较正常涂层具有更优异的耐蚀性能。