带锈涂装水性植酸富锌涂层的制备及其耐蚀性能EI北大核心CSCD

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着力拉开法、中性盐雾试验、电化学测试检测附着力与耐蚀性能,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后涂层表面锈层进行分析,并讨论涂层的防锈转锈机理。结果显示:环氧乳液和固化剂配比为4:1,片状锌粉含量为40%,以植酸为转锈剂时,该涂层对带锈钢基材表现出突出的附着力(11.8MPa)及优异的耐蚀性能。该涂层优势在于:片状锌粉致密堆积延长了腐蚀粒子入侵通道,为基材提供物理屏蔽效果;片状锌粉和钢基材形成若干微电池区,为基材提供牺牲阳极的阴极保护作用;植酸与铁锈形成稳固的植酸铁螯合物,转化锈层进一步保护基材。     

聚苯胺-碳化硅复合材料在膨胀型防火涂料中的应用

膨胀型防火涂料在阻隔基材迅速升温方面具有明显效果。试验合成了聚苯胺-碳化硅（PANI-SiC）复合材料,通过SEM、FTIR、XRD等手段分析了复合材料的形貌、组成和结构,考察了单组分膨胀型防火涂料乳液的种类及复合材料含量对涂层防火耐火性能的影响。结果表明：醋酸乙烯-乙烯（VAE）乳液相比于苯丙乳液和丙烯酸乳液可以更好地提升涂层的膨胀倍率和耐火性能。随着PANI-SiC含量的增加,涂层的膨胀倍率增加,背面温度降低,10%含量复合材料的防火涂层表现出优异的耐火性能。     

原位生长的CNTs@MoS2杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能

目的 设计并研制一种耐火和隔热性能突出的水性膨胀型防火涂料。方法 以碳纳米管(CNTs)、四水合钼酸铵、十六烷基溴化铵(CTAB)、硫脲为原料,通过简单的一步水热法原位生长出一种新型的CNTs@MoS2杂化物,并采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM等手段对复合杂化物进行表征。再将CNTs@MoS2杂化物作为增效剂分散在水性膨胀型防火涂料(CNTs@MoS2/WES)中,通过大板实验和涂层、炭焦层表面分析评价了涂层的耐火和隔热性能。结果 与WES(膨胀倍率为3.90)、CNTs /WES涂层(膨胀倍率为6.04)、MoS2/WES涂层(膨胀倍率为4.59)相比,CNTs@MoS2/WES涂层具有最高的膨胀倍率(8.88)。CNTs@MoS2/WES涂层所涂覆的钢板在燃烧40 min后背面温度最低(133.3 ℃),这充分表明该涂层具有优异的隔热性能。结论 制备的CNTs@MoS2杂化物表现出稳定的网络交织结构,有效提高了它在涂料中的分散性能。此外,CNTs@MoS2/WES涂层优异的耐火和隔热性能主要归因于:1)CNTs@MoS2/WES涂层及其炭焦层具有更致密和完整的表面,阻隔了热量的传递;2)CNTs的添加增强了炭焦层的致密性,抑制了膨胀过程中产生的气体泄漏,提升了涂层膨胀倍率;3)MoS2提高了膨胀层强度且促进了炭焦层的形成,减少了裂纹和孔隙的产生。     

负泊松比超构材料摩擦学性能研究

负泊松比超构材料因其优异的性能而被广泛应用于各工程领域。本文针对负泊松比超构材料的摩擦学性能,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）材料为载体,基于典型内凹六边形负泊松比结构,利用熔融沉积成型3D打印技术制备了负泊松比（Negative Poisson''s Ratio, NPR）试样和实体试样,结合环-块摩擦磨损试验、扫描电子显微镜、白光共焦三维形貌仪以及有限元静力学应力应变分析等测试手段,对比研究了不同载荷（10、30、50 N）工况下NPR试样与实体试样摩擦学性能的差异性。研究结果表明：1）不同载荷下,NPR试样的应力与变形大于实体试样,且随着载荷增加,NPR试样内部单元的关节处出现应力,负泊松比效应更加明显;2）相同载荷下,NPR试样的摩擦系数较小,磨损量较大,且摩擦接触界面出现犁沟,基体产生磨粒磨损,随着载荷的增加,部分磨屑粘着在NPR试样摩擦表面,磨损机理转变为粘着磨损;3）在较大载荷（本滚动试验条件下为50 N）下,NPR试样负泊松比效应增强,发挥出更好的减振抗冲击性能和能量吸收与传递作用,相比于低载荷（30 N）,摩擦系数减小,磨损量降低,有利于提高试样的摩擦学性能。研究成果丰富和完善了负泊松比摩擦学材料的研究体系,在材料科学研究前沿进行探索性尝试,为负泊松比材料在摩擦学工程领域应用提供基础数据和技术支撑。     

导电聚合物腐蚀防护涂层的制备与改性技术研究进展

我国海洋工程装备制造业正处在生存与发展的关键阶段,防腐涂层是降低基材腐蚀速率、提升其服役寿命最有效的方式之一。导电聚合物涂层由于其绿色环保、制备简单等优点及独特的导电与防腐机制,使其在金属腐蚀防护领域得到了广泛的应用。本文归纳总结了导电聚合物涂层的防腐机制,介绍了采用化学氧化和电化学合成两种方法制备导电聚合物涂层的现状,重点阐述了导电聚合物涂层的掺杂改性、共聚改性、分层设计3种改性技术对涂层耐蚀性能的提升效果,最后提出了导电聚合物涂层在腐蚀防护领域可能存在的研究热点和发展趋势。