水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比.结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能.     

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.     

低表面处理涂料在输电线路杆塔防腐蚀保护中的应用

采用低表面处理涂料保护是符合野外现场施工作业条件要求的简单易行且保护效果优良的防护方法.选取4种水性涂料及1种油性涂料共5种低表面处理涂料对镀锌板及铁板进行带锈涂覆,采用附着力测试、酸雨浸泡、盐雾试验及户外暴露腐蚀试验分析评价了几种涂料涂层的附着力及耐蚀性能;比较了几种低表面涂料在输电线路杆塔防腐蚀保护中的应用.结果表明:与油性环氧富锌涂料相比,水性涂料的防护性能普遍不高;带锈涂料施工无需对基材作太多的表面处理,涂层附着力及耐蚀性较好,具有一定的发展空间.     

富锌涂层、阴极极化对管线钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

为加强对油气管线钢腐蚀失效机理的认识,采用动态慢应变速率拉伸试验(SSRT),研究了弱酸性环境中富锌涂层与阴极保护对16Mn和X80 2种不同强度级别管线钢应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响,探讨了2种管线钢的SCC机理.结果表明:在5%NaCl 0.5%CH3 COOH 酸性溶液中,16Mn钢的SCC机理以阳极溶解为主,富锌涂层和阴极保护均能有效提高16Mn钢的SCC抗力,前者效果优于后者;X80钢的SCC机理以氢脆为主,富锌涂层和阴极极化均促进其SCC过程,但富锌涂层提高X80钢SCC敏感性的程度低于与涂层自腐蚀电位相近的阴极极化作用.     

改性环氧树脂无铬达克罗涂层的制备及性能

含铬达克罗涂层性能优良,但有毒性。为此,以聚氨酯改性环氧树脂代替铬酐制备无铬达克罗涂液,并在Q235钢表面涂覆成膜,将其与传统电镀锌层的综合性能进行了对比,考察了无铬达克罗涂层的耐蚀性,并对其耐蚀机理进行了简单探讨。结果表明:无铬达克罗涂层的耐热性、耐蚀性优于传统电镀锌层;制备的无铬达克罗涂层主要元素为Zn,Al,O,C,腐蚀时Zn比Al先腐蚀;当腐蚀介质侵入时,无铬达克罗涂层中锌铝粉发生钝化产生锌的氧化物及铝的氧化物,其防腐蚀机理主要是屏蔽作用、电化学作用及钝化作用。     

钢桥面防腐蚀方案的比较与选择

以防腐蚀涂层的关键性能--结合强度为评价指标,结合工艺试验和施工经验,对近年来国内桥面防腐蚀中采用最多的电弧喷锌防腐蚀涂层、无机富锌防腐蚀涂层和环氧富锌防腐蚀涂层3种方案进行比较了研究,结果表明,环氧富锌涂层为目前钢桥面防腐蚀采用的最佳涂层.     

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15％的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20％（质量分数）的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜（SEbl）和x射线衍射仪（XRD）对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明：2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。     

无机富锌涂料中锌粉的改性工艺研究

为了改善无机富锌涂料中片状锌粉分散性差、易团聚、易腐蚀的缺点,通过硅烷偶联剂KH560和硝酸铈对片状锌粉进行表面改性处理,并利用极化曲线测试筛选出锌粉表面改性的最佳工艺条件,对比改性前后锌粉对富锌涂料的物理性能及耐蚀性的变化.结果表明:KH560最佳改性条件是偶联剂用量为12％(质量分数),反应温度为60℃,pH值为8...     

钼酸钠含量对无铬锌铝涂层性能的影响

研究了钼酸钠(缓蚀剂)含量变化对无铬锌铝涂层形貌、成分、孔隙率、附着力及耐蚀性能的影响。采用SEM、EDS对涂层的形貌、孔隙率和成分进行分析,采用附着力测试仪对涂层附着力进行评价,通过极化曲线、交流阻抗谱测试对涂层耐蚀性进行分析。在钼酸钠质量分数为1. 3%～2. 6%时,所得涂层宏观上均光滑、平整且呈现出银灰色金属光泽;微观上均完整、致密、孔隙率低,鳞片状锌铝粉层层堆叠,形成了良好的物理屏蔽作用。在钼酸钠质量分数为1. 3%～2. 2%时,涂层的附着力等级为ISO-1级,但更高的钼酸钠含量使涂层的附着力水平下降。随着钼酸钠含量的增加,涂层的自腐蚀电位先减小后增大,在钼酸钠含量达2. 6%后,涂层的自腐蚀电位因高于Q235钢基体而无法为其提供阴极保护。涂层的自腐蚀电流在9. 141×10-6～1. 176×10-4A/cm~2范围变化,Rf值(锌铝粉表面膜层电阻)在212. 1～649. 5Ω·cm~2范围变化。在钼酸钠质量分数为1. 8%时,涂层的综合性能最佳,涂层的自腐蚀电流密度最小,仅9. 141×10-6A/cm~2,Rf值最大达649. 5Ω·cm~2,锌铝粉表面腐蚀产物膜层最为致密,且结合力高,耐蚀性能最好。     

纳米有机涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱研究

纳米有机涂层防腐蚀性能良好,但目前有关其对金属防护的具体过程的研究却不多。将涂装纳米有机涂层的16MnR钢试样浸泡在3.5%的NaCl溶液中,采用电化学阻抗谱法(EIS)研究纳米有机涂层在试验周期360d不同测试时间的作用效果,分析各时段纳米有机涂层在NaCl溶液中对金属的防腐蚀情况。结果表明,纳米有机涂层体系对金属基体具有很好的保护性,其对金属的保护过程可以分为4个阶段:腐蚀介质渗入有机涂层阶段,腐蚀介质渗透到富锌涂层阶段,腐蚀产物形成阻挡层阶段,腐蚀产物填补孔隙阶段。     

水力机械胶粘耐磨涂层的制备及性能研究

为了提高在腐蚀与磨损环境下金属机械设备的使用寿命,采用胶粘涂层法制备了具有耐冲蚀磨损性能的水力机械胶粘耐磨涂层.富锌环氧底层和环氧云铁中间涂层均能有效地防止氧、水和盐等腐蚀介质对金属基体的侵蚀,改性的环氧耐磨表面层则具有优异的耐冲蚀磨损性能.采用自制砂流冲蚀试验机对涂层的耐磨损性能进行测试,结果表明,涂层的磨损率平均值为0.012%,具有比同类产品更好的耐冲蚀磨损性能;底部涂层与基体间相互吸附、涂层间相互扩散、基材表面与底部涂层机械互锁,均能使涂层与涂层之间、底层与基体之间在界面处形成牢固的结合,有利于提高涂层的抗冲蚀磨损性能.     

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。     

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。     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

工业纯铜煤矸石陶瓷涂层制备及耐蚀性能研究

以煤矸石为主要原料,添加一定量的铝粉、氧化硼和氧化铈,采用热化学反应技术在工业纯铜基体上制备了煤矸石陶瓷涂层和稀土改性陶瓷涂层,并对涂层结构、抗热震性及耐蚀性进行了测试.实验结果表明:陶瓷涂层对纯铜的耐蚀性有一定改善;煤矸石陶瓷涂层和稀土改性陶瓷涂层的耐酸性分别为基体的1.52倍、2.39倍,耐盐性分别为基体的1.29倍、2.01倍,耐石油介质性分别为基体的1.50倍、2.00倍.     

含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层的制备与腐蚀机理研究

为制备出具有更高耐蚀性、尤其是耐海洋气候腐蚀的Zn-Al基金属陶瓷涂层,以磷酸二氢铝作为粘结剂,氧化镁、氧化锌作为固化剂,锌、铝粉作为填料,聚四氟乙烯作为助剂,制备了一种含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂料,通过空气喷涂后热固化的方式在300M高强钢表面制备出含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层,并对涂层进行了中性盐雾试验以及电化学试验,采用扫描电镜和能谱分析形貌及成分。结果表明:涂层中性盐雾腐蚀寿命达到1 000 h;涂层的自腐蚀电位低于基体,能为基体提供阴极保护;含Zn-Al磷酸盐防腐蚀涂层的腐蚀过程分为4个阶段,涂层的主要防护机制为金属粉的牺牲阳极作用和腐蚀产物的屏蔽效应。     

城市污水处理厂钢制设备的腐蚀与防护

为寻找城市污水处理厂中钢结构设备有效的防腐蚀方案,通过对其腐蚀介质和腐蚀环境的分析,筛选出了合适的防腐蚀涂装体系,对所选择的防护涂层的性能进行了试验验证并在工程实际中应用.结果显示,对完全浸泡的设备,采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 改性环氧面漆的涂层体系有很好的防护效果;对干湿交替的设备采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆的防护体系具有良好的防护性能,预计其防护寿命可达到8 a以上.     

冷喷涂锌镍合金层的组织结构及耐蚀性

为了探讨冷喷涂制备锌镍合金的可行性及其制成的涂层的耐蚀性,采用机械合金化制备了不同镍含量的锌镍合金粉末,将其冷喷涂于Q235钢表面制成锌镍合金层,通过动电位极化测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等研究了其在海水中的腐蚀行为。结果表明:机械合金化能使部分锌镍粉末合金化,冷喷涂过程使合金化程度进一步提高;锌镍合金冷喷涂层在海水中浸泡时,锌首先被溶解生成致密产物,产物膜下形成镍的富集层,延缓了涂层的腐蚀速率;镍的加入可以提高涂层的稳定电位,降低涂层腐蚀速率,但镍含量过高会使涂层发生腐蚀微电池作用,含镍15%的冷喷涂锌镍合金层的耐蚀性最佳;镍可以稳定Zn(OH)2,抑制其向ZnO转化,使得冷喷涂层腐蚀形貌均匀致密。     

重工业污染区输电线路杆塔防腐蚀涂层配套体系的选用

为了给重工业污染区输电线路杆塔钢构件提供既耐蚀、又耐候的防护,选用经过特殊改性研制的低表面处理底漆与高性能中间漆及面漆组成配套涂层体系,通过实验室模拟试验以及现场挂片暴晒试验研究了该配套涂层体系在强腐蚀介质环境中的耐蚀性能和耐候性能.结果表明:防锈底漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆的配套涂层体系具有优良的耐盐雾腐蚀性能和耐海洋大气腐蚀性能,可以满足重工业污染区输电线路杆塔对于现场修复施工与重防腐蚀性能的双重要求.     

无机富锌漆中锌粉形状对涂层重防腐蚀性能的影响

为了进一步研究无机富锌底漆中锌粉形状对涂层及其复合涂层防腐蚀性能的影响,分别选用球状和片状锌粉制备了无机富锌底漆,并与H702环氧云铁中间漆、H703灰环氧面漆一起构成了重防腐蚀复合涂层体系。通过盐雾腐蚀和电化学交流阻抗谱技术研究了无机富锌底漆涂层及其复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:片状无机富锌底漆涂层的耐蚀性能更强,经过长时间的盐雾腐蚀没有出现明显的腐蚀产物;复合涂层交流阻抗谱的Bode中低频阻抗模值在较长时间内稳定在107Ω·cm2左右,Nyquist谱中的容抗弧半径明显增大,片状复合涂层的防腐蚀性能优于球状复合底漆涂层。