纳米Al2O3和TiO2改性有机硅涂层对304不锈钢高温氧化行为的影响

本文以纳米Al₂O₃和TiO₂为主要填料,采用物理混合方法制备了两种纳米改性有机硅涂料,将涂料喷涂于马口铁和304不锈钢表面并室温干燥,获得了两种涂层样品。测试了两种涂层的常规机械性能,研究了600℃空气中涂层对304不锈钢抗氧化性能的影响。结果表明：两种涂层均具有良好的附着力、柔韧性和耐冲击性能。两种涂层均能有效减缓304不锈钢在600℃下的氧化;当纳米Al₂O₃和TiO₂含量比例为4:1时,纳米改性有机硅涂层对304不锈钢的防护效果最佳。     

漆酚钛涂层在模拟高温、高CO2环境中的防护性能研究

为提升碳钢在高温、含CO₂环境盐水介质中的耐蚀性,采用钛酸四丁酯在丙二醇甲醚醋酸酯的增容条件下与漆酚交联形成漆酚钛涂料,并涂覆于碳钢基材表面制备高耐温涂层。通过热重分析明确了漆酚钛涂层的耐温性能;利用高温、高压且含CO₂介质浸泡试验,通过形貌与傅里叶变换红外光谱分析评价了涂层在模拟盐水中对碳钢的防护性能;使用电化学阻抗谱（EIS）评价了浸泡前后涂层在腐蚀介质中的阻抗变化。结果表明：漆酚钛涂层的热分解温度高达275.19℃;在140℃与155℃的模拟盐水溶液（CO₂分压2 MPa）中浸泡30 d后,涂层的低频阻抗值分别达到10¹¹ Ω·cm²与10¹⁰ Ω·cm²数量级;涂层的价键特征未发生改变,表面形貌完整且与基材结合紧密,表现出优异的耐高温防护性能。     

惰性无机填料比例和颗粒尺寸对纳米Al/Al2O3 改性有机硅涂料抗高温氧化行为的影响

本文研究了纳米ZrO₂、亚微米碳化硅、微米玻璃粉(软化点450℃)填料含量对304不锈钢表面纳米Al/Al₂O₃改性有机硅涂层的600℃高温氧化行为的影响。在1000 h氧化测试过程中,不锈钢样品表面涂层未出现剥落,未观察到基体氧化膜,说明涂层具有良好的抗氧化性能。对氧化后样品的显微观察表明,ZrO₂、SiC和玻璃粉质量分数分别为7%、7%和3%时的涂层中未出现微孔,而玻璃粉质量分数为7%的两种涂层中则出现了大量的微孔。相应地,前者的氧化增重也仅为后两者的约60%,这说明减少玻璃粉的添加量,可消除涂层微孔,有利于提高涂层的抗氧化性能。     

环氧耐磨绝缘防腐涂料制备及应用研究

以双酚A树脂和腰果酚改性胺树脂为基料,添加氧化铝微粉、碳化硅、氧化铁红等耐磨防腐填料,通过试验室模拟加速试验测试,获得环氧耐磨绝缘防腐涂料。该涂料在碳钢表面附着力大于6 MPa; 750 g/1 000 r条件下涂层表面磨蚀失重低于30 mg;涂层表面电阻率高于8.04×10¹⁰ Ω,绝缘性好;耐盐雾测试1 000 h后,3个样板涂层表面都未起泡、未锈蚀、未脱落;在0.01 Hz低频阻抗(|Z|_{0.01 Hz})条件下进行电化学交流阻抗值测试,经过1 000 h的耐盐雾性能测试后,其化学交流阻抗值由测试前的1.38×10⁹ Ω·cm²下降为测试后的8.11×10⁷ Ω·cm²以上,涂层具有较高的阻抗值和较好的保护性能,防腐性能良好。同时该涂料应用于嘉兴轻轨试验段轨道防腐绝缘防护,经测试该产品可使轨道电阻由裸轨的15Ω·km增加到26.25Ω·km,证明该产品绝缘性能优异。     

TC4合金微弧氧化涂层的组织结构与高温氧化行为研究

为了提高TC4合金的高温抗氧化性能,采用微弧氧化方法在NaAlO₂+Na₃PO₄电解液体系中,于钛合金表面制备抗氧化陶瓷涂层。通过XRD、SEM、EDS等方法,表征涂层的相组成和微观结构,用纳米压痕仪测试涂层硬度与弹性模量,并研究了微弧氧化涂层的抗高温氧化及抗热震性能。结果表明：微弧氧化涂层表面多孔,涂层以Al₂TiO₅和金红石型TiO₂相为主。微弧氧化涂层的纳米硬度为(7.8±0.6) GPa,显著高于TC4合金[(4.0±0.2) GPa]。微弧氧化涂层在700℃循环氧化80 h后,单位面积增重仅0.73 mg/cm²,远小于TC4合金的增重(20 mg/cm²),表现出良好的高温抗氧化性能。经700℃热冲击25次后,涂层未出现剥落现象,展现出良好的抗热震性能。由此可见,微弧氧化涂层能有效阻止氧的扩散,显著降低了钛合金基体的氧化速率,改善了钛合金的抗高温氧化性能。     

汽车内腔防腐涂层的加速老化性能评价

针对汽车内腔实际服役环境的特点,采用湿热试验、盐雾试验和电化学交流阻抗技术对涂层进行评价并建立老化动力学方程。在加速老化试验下,涂层湿热试验600 h内、盐雾试验达360 h内涂层完好。内腔涂层在3.5%（质量分数）NaCl溶液中25℃下失效老化可以分为老化初期,中期及后期3个阶段;老化初期（第0～2个周期）抗腐蚀性能完好,低频电化学阻抗|Z|_{0.01 Hz}为10⁹Ω·cm²量级以上;中期（第4～6个周期）,|Z|_{0.01 Hz}为10⁵～10⁸Ω·cm²量级,内部微孔增大增多,抗腐蚀性能明显衰减;后期（第8个周期）,表面出现局部鼓包,|Z|_{0.01 Hz}为10⁵Ω·cm²量级及以下,涂层失效。据此建立老化动力学方程,可对内腔防腐涂层的服役寿命和防护性能进行预测和评估。     

KH550-TiO2@ODA-GO对有机硅-环氧树脂防腐蚀及抑菌性能的影响

目前,有关氧化石墨烯(GO)、十八烷基胺(ODA)和纳米SiO2复合后对材料防腐蚀、抑菌性能的影响研究较少.先后采用十八烷基胺(ODA)及硅烷偶联剂(KH550)改性后的纳米TiO2分别对氧化石墨烯(GO)进行共价改性得到KH550-TiO2@ODA-GO,通过XRD、FTIR、FE-SEM等表征方法研究了该复合材料的物理性能;并将其应用于有机硅-环氧树脂(SMER),利用扫描开尔文探针(SKP)、电化学阻抗谱(EIS)、盐雾试验及抑菌性能测试等方法评价了该复合涂层的防腐蚀及抑菌性能.结果 表明:KH550-TiO2@ODA-GO/SMER涂层在3.5％(质量分数)NaCI溶液中浸泡28 d后,低频端阻抗值(|Z|0.01 Hz)仍高达2.78× 109 Ω·cm2;且其对大肠杆菌的杀灭率达到了95％.KH550-TiO2@ODA-GO与SMER涂层的高相容性提高了涂层的界面结合力、延长了腐蚀介质的扩散路径并增强了涂层的抗剥离性能,从而显著改善了SMER涂层的防腐蚀性能.此外,纳米TiO2在改性及负载到GO片层表面后,在SMER涂层中仍发挥出了良好的抑菌效果.     

含磷石墨烯的制备及复合涂层的耐蚀性能

以植酸(PhA)为原料,采用热解法制备含磷石墨烯(PhA-G),并以硅树脂(SiR)为成膜物制备含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合防腐蚀涂层。通过拉曼光谱和XPS分析含磷石墨烯的结构,通过SEM、TEM和AFM观察含磷石墨烯的形貌,通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线和盐雾实验等研究复合涂层的耐蚀性能。结果表明：相比于纯SiR涂层和氧化石墨烯/硅树脂(GO/SiR)复合涂层,PhA-G/SiR复合涂层对金属的保护作用更好;当含磷石墨烯添加量为3%(质量分数)时,PhA-G/SiR复合涂层表现出较好的疏水性和优异的防腐蚀性能,其接触角为103.5°,吸水率为3.72%;腐蚀电流密度为3.53×10^-10 A/cm²,电化学阻抗值达到3.82×10⁷ Ω·cm²,耐盐雾达到960 h。     

Ti6Al4V钛合金渗碳层在HF中的腐蚀行为

用真空感应渗碳方法对Ti6Al4V钛合金进行高速渗碳,研究了渗碳层在HF溶液中的腐蚀行为。对腐蚀前后渗碳层的相结构和形貌的分析发现：对Ti6Al4V钛合金高速渗碳后,在表面生成一层TiC和CTi_0.42V_1.58复合化合物相的渗碳层。因为表面有渗碳层,Ti6Al4V钛合金在浓度为0.2%的HF中?泡其腐蚀速率从4.65×10^-10 g·m^-2·h^-1降低到3.3×10^-10 g·m^-2·h^-1。电化学腐蚀测试结果表明,其自腐蚀电位从未渗碳时的-0.94 V升高到-0.68 V,腐蚀电流密度从4.10 mA·cm^-2降至1.65 mA·cm^-2,极化电阻从6.36 Ω·cm²增大到15.8 Ω·cm²,R_t从0.2 Ω·cm²增大到5.7 Ω·cm²。渗碳层具有n型半导体特性,未渗碳样品具有p型半导体特性。Ti6Al4V钛合金渗碳后,在腐蚀过程中电子转移的阻力增大,使耐蚀性提高。F^-对Ti6Al4V钛合金渗碳层的腐蚀机理,主要是析氢腐蚀。     

GH907高温合金表面电弧离子镀NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层的高温抗氧化性能研究

为提高GH907高温合金在750℃下高温抗氧化性能。在GH907合金表面采用电弧离子镀技术(AIP)制备NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层。系统开展复合涂层的高温抗氧化行为和机理研究,利用XRD、SEM和EDS等微尺度分析表征方法,全面解析氧化过程中物相的结构特征、氧化产物成分及表/截面形貌特征。结果试验表明,750℃氧化500 h后,GH907高温合金氧化层(FeO,Fe₂O₃)萌生大量裂纹,氧化层发生大面积剥落。基体呈迅速氧化增重趋势,500 h质量增重值为22.38 mg/cm²。相比之下,NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层在氧化实验中,由于形成连续且致密的Al₂O₃屏障层,有效抑制氧气内扩散,延缓GH907高温合金发生氧化反应的影响。氧化80 h质量增重为6.37 mg/cm²,随后质量增重率趋于稳定,500 h复合涂层质量增重值仅有7.68 mg/cm²。结论由此表明,NiCoCrAlY/AlSiY复合涂层可以显著提...     

NaCl-induced accelerated oxidation of 304 stainless steel and Fe-Mn-Al alloy at 900°C

The high-temperature corrosion behavior of cold-rolled and annealed 304 stainless steel (304SS) and Fe-29Mn-8Al-2.5Si-2Cr-0.74C alloy coated with 0.002 g cm^–2 NaCl initially were studied at 900°C in air. The corrosion kinetics of the two alloys follow the parabolic rate law. The initial NaCl coating accelerates oxidation of these alloys by oxychlorination and chlorination/oxidation cyclic reactions, and catalytic actions of chloride or chlorine are thought to be the principal causes. A bulky, layered scale as well as some intergranular attack is noted on the annealed 304SS, and intergranular attack distributes over the alloy substrate of the cold-rolled 304SS during a 144 h exposure. With the formation of a compact Al₂O₃ scale to decrease further chlorine attack, the corrosion resistance of Fe-Mn-Al alloy is superior to that of 304SS in this study.     

镁合金超疏水环氧复合涂层的制备与性能EI北大核心CSCD

传统的超疏水表面的制备过程比较复杂,机械稳定性差,这严重制约了超疏水表面的实际应用。采用“黏合剂+纳米粒子”的方法,在镁合金表面制备一种无氟、持久稳定的超疏水环氧复合涂层。接触角测试结果表明,复合涂层的接触角最高可达160.2°,且在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡30天后,接触角仍然高达103°;EIS结果表明,在5个加速老化循环周期后,复合涂层的|Z|_(0.01 Hz)仍高于10^(9)Ω·cm^(2),展现出优异的耐盐雾性能和耐蚀性能;摩擦磨损实验结果显示,在19.6 N的载荷下机械摩擦8 h后,复合涂层的|Z|_(0.01 Hz)高达1.84×10^(9)Ω·cm^(2)。通过“空气垫”的屏障作用,复合涂层能够为镁合金提供高效且持久的腐蚀防护,“黏合剂+纳米粒子”策略为超疏水涂层的制备提供了新的思路。     

硅烷改性纳米TiO2-Zn-Al/水性环氧涂层的防腐性能

为实现纳米TiO₂颗粒的均匀分散,首先对纳米TiO₂进行硅烷改性,再通过溶液共混法制备出不同纳米TiO₂添加量的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧复合涂层。研究了纳米TiO₂与Zn-Al片层粉在涂层中的综合作用。利用XRD和FTIR分析涂层的物相组成和组织结构,SEM和EDS表征涂层表面的微观形貌和元素组成,采用极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的耐腐蚀性能。EDS和FTIR表明,经改性的纳米TiO₂均匀分散于涂层中,纳米TiO₂与环氧树脂的枝联作用使涂层更加致密。EIS结果显示,由于Zn-Al片层粉与纳米TiO₂的枝联和填充作用,使添加纳米TiO₂的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层腐蚀行为较未添加纳米TiO₂时有所减缓。当纳米TiO₂添加量增加到4wt%时,硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层的腐蚀电流密度为9.86×10^-6 A/cm²,比未添加纳米TiO₂的涂层高一个量级。     

封闭对铝合金微弧氧化膜在酸性溶液中耐蚀性的影响

为了提高7A85铝合金的耐蚀性, 采用单极性正脉冲微弧氧化(MAO)技术在其表面制备了陶瓷膜层, 并采用稀土铈盐、铬酸盐和SiO₂溶胶对MAO膜进行封闭处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和电化学工作站研究了封闭处理对膜层表面形貌、结构和在酸性NaCl溶液中腐蚀行为的影响。实验发现, MAO膜在酸性NaCl溶液中不能有效地保护铝合金基体。稀土铈盐和铬酸盐封闭处理通过沉积水合氢氧化物封闭孔隙, 可以提高MAO膜的耐蚀性。但在酸性溶液中, 封孔物质会和H⁺发生反应而溶解, 故经封闭的MAO试样也会发生腐蚀失效。SiO₂溶胶封闭处理后MAO膜表面覆盖一层凝胶, 使膜层成为完整的致密层, 可以保护铝合金基体在酸性NaCl溶液中免受腐蚀。     

Production of FeCrAlY and CoCrAlY coatings by laser surface fusion and their oxidation behavior

In this paper the results of a study aimed at coating large areas with FeCrAlY and CoCrAlY alloys by laser surface fusion are described. Metallurgical characteristics and oxidation behavior of the coatings are discussed.The results indicate that fusion of the coating materials was complete and a metallurgical bond was formed between the coatings and the type 304 stainless steel (SS) substrate as a result of laser processing. Some dilution of the coating alloys, in particular the aluminum content, was noticed due to melting of a portion of the substrate. Some small cracks, observed in the CoCrAlY coating, were formed as a result of shrinkage during solidification.Oxidation studies were performed at 1000–1185 °C in air for various times. The coatings, although diluted, showed excellent oxidation resistance and protection, while the type 304 SS substrate deteriorated rapidly. The effect of the thermal and oxidation treatment on the microstructural and chemical stabilities of the coatings are discussed.     

Corrosion behaviour of single (Ti) and duplex (Ti–TiO2) coating on 304L stainless steel in nitric acid medium

Sputter deposited single titanium (Ti) layer, and duplex Ti–TiO₂ coating on austenitic type 304L stainless steel (SS) was prepared, and the corrosion performance was evaluated in nitric acid medium using surface morphological and electrochemical techniques. Morphological analysis using atomic force microscope of the duplex Ti–TiO₂ coated surface showed minimization of structural heterogeneities as compared to single Ti layer coating. The electrochemical corrosion results revealed that, titanium coated 304L SS showed moderate to marginal improvement in corrosion resistance in 1 M, and 8 M nitric acid, respectively. Duplex Ti–TiO₂ coated 304L SS specimens showed improved corrosion resistance as compared to Ti coating from dilute (1 M) to concentrated medium (8 M). The percentage of protection efficiency for base material increases significantly for duplex Ti–TiO₂ coating as compared to single Ti layer coating. The oxidizing ability of nitric acid on both the coatings as well as factors responsible for improvement in protection efficiency are discussed and highlighted in this paper.     

氧化石墨烯改性环氧隔热涂层的耐蚀和隔热性能研究

用氧化石墨烯(GO)浓缩浆分散法制备GO改性环氧隔热涂层，在浓度(质量分数)为3.5% 的NaCl溶液(50℃)中进行腐蚀实验并测试其腐蚀前后的隔热性能。432 h的腐蚀电化学测试结果表明，用0.5%(质量分数) 的GO改性显著提高了涂层低频阻抗，涂层的耐蚀性优于无GO改性和1.0% GO改性的涂层；SEM分析结果表明，用0.5%和1.0% GO改性的隔热涂层腐蚀432 h后表面形貌完好，涂层/基体界面处没有出现裂纹和腐蚀产物，而未经GO改性的涂层出现了明显腐蚀破坏。腐蚀试验前，0.5%、1.0% GO改性的涂层与没有改性的涂层的隔热性能没有明显的区别；腐蚀432 h后涂层对250℃热源分别降温98℃、123℃、115℃，粘结强度分别降低了3.9、1.0、2.3 MPa。实验结果表明，用0.5% GO改性的涂层耐蚀和隔热性能最好。