海洋钢铁件锌铝喷涂技术典型工程实例回顾

我国的热喷涂防腐蚀技术起步晚,在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护应用目前仍是空白.研究热喷涂锌、铝及其合金涂层在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护性能,对于人类开发和利用海洋具有重大的战略意义.介绍了喷涂锌铝涂层技术在国内外海洋平台、海上大桥和海上舰船等海洋钢铁构件的应用实例,结果表明,热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的近海和海洋钢铁设施的防护技术,经过适当封闭的热喷铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能.     

钢结构长效防蚀复合涂层

本文论述了户外机电产品钢铁构件采用喷锌、喷铝复合涂层进行大面积长效防护的性能和经济效益,评价了喷锌、喷铝复合涂层的研究及应用情况,提出了发展我国钢结构长效防护技术的建议。指出在强腐蚀环境下,喷铝涂层比喷锌涂层具有更好的防蚀性能,而线材电弧喷涂的经济效益更显著,是重要的发展趋势。     

海洋环境下热喷涂锌、铝及其合金涂层防腐蚀机理研究概况

综述了国内外几十年来在不同海水环境中对热喷涂锌铝及其合金涂层防护性能和机理研究的成果.热喷涂锌铝及其合金涂层在海洋环境中具有优良的长效防护性能,锌具有优良的电化学保护性,铝具有比锌更好的化学稳定性,锌铝合金既保留了锌的电化学特点,又具有铝的化学稳定性能.指出了今后的研究重点应该是金属与有机复合层在浪花飞溅区苛刻腐蚀环境下界面的腐蚀规律和腐蚀机理的探讨,对金属与有机复合层界面的腐蚀原因在理论上做出了本质的解释,并能预测涂层体系的防腐蚀寿命.     

金属喷涂长效复合防护涂层在海洋大气环境中的应用

通过对钢铁基底热喷涂锌、铝及锌铝合金复合有机涂层封闭防护体系在厦门海域进行的实海试验腐蚀状况分析 ,发现Zn Al合金涂层在海洋环境条件下的耐蚀性优于Al涂层及Zn涂层 ,在此基础上 ,提出了某大型工程项目适用的热喷涂长效复合防护涂层方案。     

金属喷涂层在海洋环境中的防护性能

对铝、锌、锌-铝、铝-镁-稀土等4种金属喷涂层在东海厦门试验站和南海榆林试验站进行了海水全浸、潮差、飞溅条件下暴露4年的海水腐蚀试验,并对其防护性能进行了讨论。试验结果表明,4种涂层的腐蚀面积比(％)从大到小的顺序为:喷锌>喷铝-镁-稀土>喷铝>喷锌-铝,可见,喷锌-铝/油漆保护涂层体系的抗海水腐蚀性能最优良。     

热喷涂技术开发应用的三大领域

热喷涂技术在机械维修、大面积防护和制备特殊功能涂层三大领域有着广阔的应用前景。机械磨损零件采用热喷涂(焊)强化表面,可成倍提高使用寿命。线材喷铝、锌防护,寿命可达20年以上,达到长效防护的目的。各种功能涂层则可利用涂层的特殊性能实现抗氧化、耐高温、绝热、导电、绝缘等多种用途。     

高分子、复合材料技术：TiC／金属复合涂层反应热喷涂粉末及其制备技术

陶瓷-金属复合涂层，尤其是碳化物-金属复合涂层具有优异的耐磨性能，在冶金、能源、石油化工、汽车、造纸、航空航天等民用和国防工业领域耐磨构件的制造、加工和修复中具有广泛的用途。与传统的陶瓷／金属复合涂层增强相wc相比，Tic更稳定（1100℃也不分解）、硬度更高，而且密度低、摩擦系数小，是陶瓷／金属复合涂层的理想增强体，与适当的粘结金属复合可制备耐高温、耐腐蚀、耐磨损涂层，具有更高的应用价值和更广泛的应用前景。在传统陶瓷／金属复合涂层热喷涂技术中，陶瓷相通常以外加复合的方式预置在喷涂原材料（粉末、丝等）中，陶瓷相颗粒较粗、陶瓷／金属界面易受污染，涂层性能较差（空隙率高、结合强度低），且原材料成本高、喷涂条件苛刻（一般需要等离子喷涂），极大地限制了热喷技术的应用和推广。     

热喷涂材料的应用与发展

一、热喷涂材料与技术 热喷涂技术是表面工程领域中的十分重要的技术,在过去的十年中,热喷涂技术发展迅速（每年增长5-10％）,1997年全球热喷涂产值已高达13.5亿美金。在各种新型、优质热喷涂技术不断涌现的情况下,热喷涂材料已成为制约热喷涂技术应用和发展的关键。热喷涂材料分类,通常按材料形态有喷涂粉、丝材、粉芯丝材等;按材料种类有金属及特殊金属材料、有机聚合物材料、陶瓷材料、生物材料;按涂层结构有纳米涂层材料、合金涂层材料、非晶态涂层材料以及由这些材料复台构成的复合涂层材料。目前,为了满足对材料多功能、高性能等的要求,多种材料的复合、纳米材料、新型合金或     

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。     

金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的研究进展

电弧喷涂金属涂层作为钢结构表面防护的一种重要措施,经过几十年的发展,已成为成熟的表面工程技术和产业。同时,随着新的喷涂工艺、设备和材料的不断研发,电弧喷涂金属涂层应用领域日益广泛。与此同时,使用电弧喷涂技术进行防腐的缺点也日益突出,尤其是喷涂过程中存在有害物质排放等问题,严重制约了其发展。电弧喷涂制备的涂层孔隙率低、微观组织致密、结合强度高且经济性好。相比于其他传统防腐技术,电弧喷涂金属涂层应用于钢结构的表面防护具有如下优势:(1)电弧喷涂沉积效率高、操作容易,便于现场施工;(2)涂层在海洋苛刻腐蚀环境中服役时间长。然而,电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的服役环境介质不同,对涂层的耐蚀性能提出了更高的要求。因此,近几十年来除研究电弧喷涂工艺参数外,科研工作者们着力研发多功能、高性能的喷涂材料,并取得了丰硕成果,同时充分利用电弧喷涂技术的优势可显著提高涂层的性能。目前电弧喷涂金属涂层材料正朝着复合化、新型化方向发展。目前,用于钢结构表面防护且已取得广泛应用的喷涂材料有锌/铝及其合金、镍基合金、铁基合金和铜基合金等。其中锌、铝及其合金是使用最早且最广泛的喷涂材料;镍基合金可通过加入铬、钼等抗点蚀、缝隙腐蚀的合金元素,提高材料的耐蚀性能;铁基合金中添加少量Mo等元素,能有效抑制晶界腐蚀发生;铜基合金中加入1%的锡,能抑制合金脱锌过程并提高其力学性能。近几年的研究重点为多种合金材料复合及新型合金材料的使用,以电弧喷涂技术为手段制备耐腐蚀涂层,可实现涂层功能和性能的双提升。本文以分析钢结构在近海岸海洋环境各区域带的腐蚀规律为基础,比较了目前用于钢结构表面腐蚀防护的方法及其优缺点,阐述了电弧喷涂涂层的研究现状和防腐机理。从电弧喷涂耐海水腐蚀涂层的微观组织结构、涂层性能及防腐机理等方面,分析了电弧喷涂金属涂层防腐面临的问题并展望了其前景,以期为工业领域钢结构表面的长效防护提供参考。     

热喷涂锌铝合金超疏水涂层的制备及性能

用电弧喷涂技术在Q235钢板上喷涂锌铝合金涂层,用硬脂酸/乙醇的表面修饰技术在锌铝合金涂层表面构筑了一层超疏水膜。用接触角测量仪(OCA-20),扫描电子显微镜(SEM)和智能型傅立叶红外光谱仪(ATR)等手段表征了涂层修饰前后的润湿性、表面形貌以及化学结构,并用三电极体系电化学工作站(Solartron analytical)对硬脂酸表面修饰前后锌铝涂层进行了阻抗谱和极化测试。结果表明:热喷涂锌铝涂层具有微/纳复合结构,修饰前涂层表现为亲水性,因为金属涂层具有高表面能;经过硬脂酸表面修饰后涂层的静态接触角达到153.2°,滚动角小于10°;红外分析结果表明,锌铝涂层表面由大量的疏水性烃基长链组成,有超疏水作用;腐蚀测试结果表明,修饰处理能明显提高锌铝涂层的防腐蚀性。涂层表面形成的超疏水膜阻碍了界面电化学反应腐蚀产物的脱落与溶解,提高了电荷转移电阻,降低了电流腐蚀密度,从而提高了涂层的防腐蚀性。     

ISO/DIS 14923<热喷涂--热喷涂层的特征和试验>摘要

本国际标准评述了热喷涂层的特征。所述试验是热喷涂层通用的工艺和试验标准。热喷涂材料经喷涂雾化沉积后得到喷涂层。热喷涂材料可为粉末、丝材、棒材或芯材。本标准规定了热喷涂材料的交货技术条件、典型化学成份。无论所用的热喷涂工艺和材料如何 ,热喷涂层都不同程度地表现出非均相、各相异性、微孔和显微裂纹。喷涂材料与基体得不到完全的扩散结合 ,喷涂粒子一般靠冷却和收缩产生机械附着和锚结或靠物理附着。热喷涂层的质量主要以热喷涂层的结构、相、孔隙、氧化物、同种或异种材料的夹杂、偏析、裂纹等的分布和尺寸来表征 ,以侵蚀或…     

电弧喷涂Zn/Al伪合金涂层耐蚀性能研究

在钢构件表面,利用热喷涂技术制备锌、铝和锌铝合金涂层可以对基体达到长效保护的目的.采用电弧喷涂装制成功制备出了锌铝伪合金镀层,通过中性盐雾试验、扫描电镜(SEM)等手段研究了其结合强度、耐蚀性能并与纯锌、铝涂层进行了比较分析.结果表明,锌铝伪合金涂层的结合强度和耐蚀性能均优于Zn-15%Al合金涂层.     

国内期刊纵览

9901001火焰喷涂铝技术在碳纤维／复合材料飞机制件上的应用--陈志．表面技术，1998，27（5）：31火焰喷涂（热喷涂）铝技术在国内一般主要用于钢结构上作防腐蚀涂层，其工艺及技术都比较成熟。随着科学技术的进步，火焰喷涂铝技术的应用也就不仅仅局限于金属材料，现时它在飞机复材制件上的应用对我国来讲尚属一项新工艺、介绍了火焰喷涂（热喷涂）铝技术在飞机碳纤维／复合材料制件方面应用的研究工作。9901002表面镀金学的理论研究--吴水清．表面技术．1蚊8，27（5）：1提出了表面镀金学的新概念，介绍了用现代物理方法和非物理方法研究…     

金属涂层与有机涂层在5%NaCl溶液中的腐蚀特征

为了解金属锌涂层与有机涂层性能的变化规律,测试了电弧喷涂锌涂层和有机涂层在5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS),并结合扫描电镜(SEM)观察,分析了金属涂层及有机涂层腐蚀特征的变化过程.结果表明:锌涂层表现出自封闭作用,其防护性能主要体现在腐蚀后期,而有机涂层在腐蚀初期有较好的防护性能;锌涂层的电化学行为可以用等效电路Rs(RpoCc)(RpCdl)来描述;随着浸泡的进行,锌涂层极化电阻增大,有机涂层极化电阻减小.     

新型热喷涂及其复合技术的进展

热喷涂由于可以在基体上快速获得性能优良的涂层而受到人们广泛关注.针对研究热点冷喷涂技术、低压等离子喷涂薄涂层、液体热喷涂技术的研究及其应用做了详细介绍,同时也介绍了热喷涂与激光复合技术的一些研究进展.此外,对近年来热喷涂领域中的新型喷涂设备的发展和前沿进行了文献综述,以期推动国内热喷涂技术的研究开发与应用.     

热喷涂技术在摩擦磨损领域应用研究

该文综述了热喷涂技术在摩擦磨损领域应用的研究现状及进展,主要论述了喷涂方法、喷涂工艺、喷涂材料、涂层结构、涂层处理及喷涂涂层的磨损机理等方面在摩擦磨损领域的研究与进展,通过上述几方面的讨论与分析,总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域具体的应用情况,分析和总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域应用失效的主要原因和形式,并提出了提高热喷涂技术在摩擦磨损领域应用能力的方法和措施。     

热喷涂技术的研究进展及思考

综述了热喷涂技术的基本概念,喷涂层的成型过程原理以及热喷涂的发展历史与现状。从喷涂方法、材料配比和工艺参数等方面介绍了防腐蚀涂层、抗高温氧化涂层、耐磨性涂层、热障涂层和生物涂层的研究进展,并阐述了上述功能涂层的应用原理,最后展望了热喷涂技术的研究方向。     

热喷涂陶瓷-树脂复合涂层的研究现状

陶瓷-树脂复合涂层兼具陶瓷材料和树脂材料的优异性能,具有良好的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等,可用于防腐、减摩等领域,是当前热喷涂领域的新兴研究方向。如在先进航空发动机制造领域,通过在陶瓷涂层中添加树脂材料以增加涂层孔隙率,使高温可磨耗封严涂层的可磨耗性显著提升。然而,陶瓷与树脂的热物理性质和化学性质差异较大,导致复合涂层沉积时粒子的熔融沉积行为呈现复杂多样性,对涂层性能的影响规律尚不清晰。目前,国内外对陶瓷-树脂复合涂层的制备和应用开展了大量的研究,在不同热喷涂方法下,陶瓷材料和树脂材料对复合涂层结构、性能的影响取得了显著成果。基于此,本文综述了采用火焰喷涂、等离子喷涂、反应等离子喷涂三种热喷涂技术制备陶瓷-树脂复合涂层的国内外相关研究;比较分析了喷涂过程中,不同热喷涂技术对陶瓷材料与树脂材料的影响规律;梳理了等离子喷涂工艺的优化方法;展望了未来陶瓷-树脂复合涂层的研究重点与应用方向。