磷酸盐无机涂料及其研究进展

磷酸盐涂料是在磷酸盐粘结剂中添加金属及金属氧化物骨料而形成的一种水性无机涂料。由于磷酸盐涂料固化后所形成的涂层具有机械强度高、防护性能好以及与基体附着力高等优点,已广泛应用于航天、航海以及汽车等工业领域。相比于金属涂层和有机涂层,磷酸盐涂料因其独特的优势而日益受到越来越多的关注。介绍了磷酸盐无机涂料及其组成,并综述了其在腐蚀防护、耐磨减摩、耐高温隔热等领域的应用。首先,详细阐述了粘结剂、固化剂、骨料等组分在涂料中的作用,同时对各组分的研究进展进行了论述。随后,报道了国内外有关的磷酸盐涂料固化成膜理论,分析了磷酸盐在高温和常温条件下的成膜机制。然后,针对磷酸盐涂料所存在的固化温度高、脆性大、韧性差、表面易存在缺陷等不足,总结了有机溶剂、缓凝剂、硅溶胶、石墨烯等对磷酸盐涂料的改性研究。最后,展望了磷酸盐涂料的发展趋势,指出常温易固化涂料配方的开发以及发展有机-无机复合涂层将会是今后研究的重点。     

淀粉磷酸盐在覆膜磷化中的应用

利用改性淀粉经糊化、磷酸酯化、复配磷化材料,能够在常温下快速磷化,并同时涂敷一层有机覆膜,能显著近长工序间的防锈时间,并可代替一道磷化底漆,直接用于涂装,具有省工、省时、节能和耐蚀效果优异等优点。     

镁合金磷酸盐转化膜层生长过程及其腐蚀率

利用扫描电镜(SEM)、质量损失等试验手段,研究了磷酸盐化学转化膜层生长过程中的变化规律和生成条件对腐蚀率的影响.结果表明,化学转化初期,转化膜层致密,几乎观察不到显微缺陷,腐蚀率增加,但是,随着处理时间的不断延长和膜层的增厚,致密层开始出现疏松,直至90%厚度范围都变成了疏松层,这段时间腐蚀率逐渐降低.     

达克罗技术研究进展

综述了达克罗技术的和现状及其在国内外的研究进展,讨论了达克罗转化膜的组化,结构及成膜机理,介绍了达克罗技术的先进性,对未来这一技术的发展提出了展望。     

无机磷酸盐基复合涂层在表面防护技术中的研究现状及应用进展

无机磷酸盐基复合涂层因其优异的耐高温、耐核/空间辐照及良好的特殊介质相容性等优点,被广泛应用于航空航天等军工高技术及民用工业领域。从不同种类及半径大小的金属离子制备得到的不同结构的粘结剂出发,详细介绍了无机磷酸盐基复合涂层的种类,对无机磷酸盐基粘结剂的粘结性能、耐热性能和储存稳定性进行了对比,并对其各自的优缺点进行了概述。详细总结了无机磷酸盐基复合涂层在高温防护、腐蚀防护、润滑防护、空间耦合辐照及地面强辐射环境等相关领域的应用现状,阐述了无机磷酸盐基复合涂层在不同使役条件下的防护机理。针对目前无机磷酸盐基复合涂层在不同领域应用时所面临的问题,提出了进一步改进无机磷酸盐基复合涂层性能的一些技术手段和方法。特别地,基于无机磷酸盐基复合涂层优异的抗辐射性能、耐高温性能,良好的空间环境适应性以及耐候性等独特性能,对无机磷酸盐基复合涂层在航空航天、武器装备和核技术等高技术产业表面防护中亟待解决的关键科学和技术问题进行了探讨,并对其发展趋势进行了展望。     

镁合金挤压型材磷酸盐转化膜生长特征

利用磷酸盐溶液在AZ31镁合金挤压型材表面获得转化膜.用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和质量损失检测等试验手段,对膜层生长和形貌特征进行了研究,对其表面膜层的成膜机理进行了探讨.结果表明,膜层生长初期基材腐蚀溶解迅速,质量损失超过整个损失的2/3;磷酸盐呈双膜层结构,底层为鳞片条带状相间分布,具有方向性.由于底层由微结构差异较大膜组成,这种微结构的差异使得两类膜之间结合处出现明显的狭缝, 成为影响底层膜耐蚀性的根本原因之一;基材的微观组织特点和化学状态直接影响底层膜层的生长特征.     

无取向电工钢用磷酸盐系绝缘环保涂层的研制及性能研究

以磷酸盐为基础成膜剂,添加稀土钝化剂与硅烷偶联剂,研制了一种无取向电工钢用绝缘环保涂料,对添加不同助剂的涂层的显微形貌、电化学性能、成分组成和盐雾性能进行了表征和测试。结果表明,在成膜剂中添加稀土钝化剂可有效填补涂层中的孔洞,进一步添加硅烷偶联剂可分散稀土盐沉淀,使复合涂层表面更均匀且无明显缺陷。电化学测试结果显示复合涂层的腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大,结合盐雾测试结果表明其具有出色的耐腐蚀性能。此外,复合涂层的层间电阻、附着力及铅笔硬度等性能均优于工业标准。     

镁合金磷酸盐-高锰酸盐化学转化处理工艺研究

在镁合金表面化学转化处理中，利用正交试验法进行试验，根据磷酸盐-高锰酸盐处理液中组分：KMnO4，K2HPO4，H3PO4(调节pH值)采用四因素，三水平的L9(3^4)正交设计试验，通过分析和计算所得转化膜层厚度和膜厚附着力，知道处理液中H3PO4(pH值)为最重要因素，K2HPO4的重要性次之，KMnO4最弱，并得到各因素最优水平。从而得到磷酸盐-高锰酸盐的最优配方及工艺。通过用该配方所得膜进行盐雾试验结果表明：其耐蚀性与铬酸盐处理液转化膜耐蚀性相同。     

用化学转化膜制备镁合金陶瓷涂层粘结底层研究

选用铬酸盐转化、磷酸盐转化及磷酸-高锰酸钾转化方法制备镁合金表面的化学转化膜.结果表明:在MB2镁合金表面制备的铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜均不够致密,不能起到阻隔作用,均不适合作为陶瓷涂层的过渡层使用;制备的磷酸-高锰酸钾转化膜可以减缓或阻止陶瓷料浆与镁合金基体的反应,适合作为陶瓷涂层的过渡层使用.     

AZ91D镁合金磷酸盐化学转化膜的组织及性能

采用镁合金磷酸盐化学转化工艺,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对膜的形貌、厚度以及相组成进行研究,利用盐雾和湿热试验箱检验基体以及化学转化膜的抗腐蚀性能,同时对AZ91D镁合金磷酸盐转化膜的成膜机理进行了初步探讨.结果表明,磷酸盐转化膜为显微网状结构,存在一些显微裂纹,膜厚为7.6μm,成膜比较均匀,对基体有较好的覆盖作用,膜层由一些无定形相组成,膜的组分主要含有P、O、Al、Ba、F、Mg元素,经盐雾和湿热检测,磷酸盐转化膜可以有效地提高AZ91D镁合金基体的防腐性能.     

电沉积钨合金镀层的研究现状与应用进展

介绍了电沉积钨合金镀层最常见的几种二元系、三元系及多元系合金类型,概述了在许多重要领域的研究和应用的现状与进展,分析了元素种类和含量对钨合金镀层硬度、耐磨性、耐蚀性和热稳定性等性能的影响,并详细探讨电镀工艺中镀液组成、温度、pH值、电流形式以及不同的热处理过程对钨合金镀层晶态与非晶态结构的影响,重点论述了钨合金镀层的耐蚀性与其晶体结构的关系,最后提出了今后钨合金镀层及其耐蚀性研究与应用的重要方向.     

CrAlN基硬质涂层的研究进展

近年来,现代工业对材料的性能提出了日益严苛的要求,表面技术改性逐渐成为提升材料表面性能的有效手段。CrAlN涂层因其良好的力学性能和优异的抗高温氧化性能,在保护性涂层领域受到广泛关注。本文综述了近10年来CrAlN基硬质涂层的最新研究进展,包括CrAlN涂层的结构和性能、制备工艺、合金化和以CrAlN为基的纳米多层结构涂层和纳米复合结构涂层的设计和优势等,讨论了CrAlN涂层潜在的发展方向,以期推动该涂层在保护性涂层领域的发展和应用。     

Ti65合金磷酸盐涂层抗高温氧化性能研究

目的通过表面涂层提高高温钛合金Ti65的抗高温氧化性能。方法采用喷涂法在Ti65合金基体上制备以磷酸铝为粘结剂、Al和Al/SiC为填料的两种磷酸盐抗高温氧化复合涂层。研究Ti65合金和涂层样品在650℃准等温、静态空气条件下的氧化动力学行为。用XRD和SEM/EDS分别对涂层样品氧化前后的物相组成、组织形貌和微区成分进行表征分析;用电子探针(EPMA)分析涂层样品的元素分布情况。结果650℃抗高温氧化实验结果表明,磷酸盐涂层样品的准等温氧化动力学曲线均符合抛物线规律,两种涂层样品的抛物线氧化速率常数kp分别为3.922×10^-2、1.768×10^-2 mg/(cm^2·h^1/2)和2.48×10^-2、3.385×10^-4 mg/(cm^2·h^1/2),均小于Ti65合金,氧化增重显著降低。以Al/SiC为填料的磷酸铝涂层的抗氧化性能最好,氧化1000 h,质量增加0.20 mg/cm^2,约为Ti65基体氧化增重(1.13 mg/cm^2)的1/6。微观分析结果表明,两种磷酸盐涂层样品在650℃准等温氧化后,涂层与基体形成扩散层,生成TiAl3金属间化合物,涂层表面均保持完好,没有裂纹和孔隙,有效阻止了氧元素向Ti65基体的扩散,保护基体不受氧化。结论磷酸盐涂层能有效阻止650℃温度下氧向Ti65合金基体的扩散,具有优异的抗高温氧化性能。     

钼及钼合金表面高温防护涂层的研究进展

系统总结了国内外关于钼及钼合金表面高温防护涂层的最新研究成果，分析了钼在不同温度区间的氧化特征，并基于涂层组织结构稳定性、涂层缺陷、涂层与基体界面结合强度、界面物理和化学相容性、氧扩散等多方面，概述了钼及钼合金表面高温防护涂层的性能要求。归纳了现阶段应用于钼及钼合金表面的高温防护涂层体系，主要包括单一硅化物涂层、改性的硅化物涂层、硅化物基梯度复合涂层、铝化物涂层、耐热合金涂层和氧化物涂层，重点讨论了涂层的成分和结构对其抗高温氧化性能的影响。同时，对比介绍了钼及钼合金表面高温防护涂层常用的制备方法，主要包括料浆烧结法、包埋渗法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。最后，对钼及钼合金表面高温防护涂层现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。     

高温自蔓延合成复合涂层的研究现状

高温自蔓延合成技术因其节约能源、生产效率高、投资少、产品纯度高等特点,已用于制备特种性能陶瓷,是一种潜在的制备高性能涂层的方法 .介绍了由传统高温自蔓延合成技术延伸发展起来的自蔓延铸造涂层技术、自蔓延气相传输涂层技术、自蔓延烧结涂层技术和自蔓延反应喷涂涂层技术,重点分析了各种自蔓延合成涂层技术的基本原理、工艺特点、涂层特点、应用情况、研究现状及存在的主要问题.针对自蔓延合成涂层技术存在的问题,如孔隙率高(一般达5%~20%)、结合强度差(低于50 MPa)、反应速度快、过程难以控制等,提出了高温自蔓延合成复合涂层技术的研究方向:优化反应体系组分设计,设法避免低气化点反应生成相的形成,减轻自蔓延合成反应过程中的飞溅;加入添加剂延长液态停留时间和增强液相流动性;选择反应生成相与相之间以及生成相与基体金属都具有良好润湿性的反应体系;优化涂层结构设计,设计复合结构和梯度结构的涂层体系,提高涂层与金属基体的结合质量.     

层状双金属氢氧化物防腐蚀涂层材料的研究进展

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种重要的无机纳米容器型材料,具有离子交换性、结构可调控、热稳定性良好等优势,近年来已发展成为防腐蚀涂层领域的研究热点。本文系统总结了近年来该领域的相关研究成果,阐述了LDHs材料的防腐蚀机理和影响LDHs防腐蚀性能的因素,总结了几类主流LDHs防腐蚀涂层的研究进展,分析了其在应用过程中存在的问题并提出具有可行性的解决途径。同时,重点对LDHs防腐蚀涂层在多功能化和复合化方面的相关进展进行了总结和展望。     

镁锂合金表面锌锰磷化膜的制备与性能表征

采用化学转化法在镁锂合金表面制备了外观深灰色、结构均匀致密、耐蚀性能良好的锌锰磷酸盐转化膜,并研究了磷化温度对磷化膜性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)仪、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)仪对膜层的表面形貌、化学组成及结构进行了表征。采用动电位极化曲线、电化学交流阻抗(EIS)和腐蚀失重实验对磷化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,锌锰磷化膜主要由Zn、Zn3(PO4)2、MnHPO4、Mn3(PO4)2组成。锌锰磷酸化膜起到了保护镁锂合金的作用,提高了镁锂合金的耐蚀性,当磷化温度为45℃时,磷化膜的腐蚀电流密度最低,腐蚀速率最小,耐蚀性能最好。     

稀土在锌镀层中的应用及研究进展

讨论了稀土对热浸镀锌液及镀层的影响作用,综述了稀土转化膜在锌镀层中的应用与研究进展,并作用机理进行了探讨.     

硅橡胶涂料的研究进展

硅橡胶涂料是一种应用十分广泛的多功能涂料。概述了硅橡胶涂料的优点,包括表面能低、机械性能和热性能稳定、耐腐蚀、阻燃等。同时归纳了硅橡胶涂料在改性过程中存在的问题,包括与无机纳米粒子相容性较差,表面处理步骤繁琐等。在此基础上,重点综述了近年来改性硅橡胶涂料在防覆冰、自清洁、阻燃、防腐蚀领域的研究进展。防覆冰硅橡胶涂料改性方式主要有添加纳米粒子改性、添加聚合物改性、对涂层进行表面处理等,同时介绍了表面形貌对结冰机理的影响;自清洁硅橡胶涂料主要通过表面处理、添加纳米粒子或聚合物改性制备;阻燃硅橡胶涂料可以与其他阻燃剂复配使用,同时也能赋予涂覆物自清洁性能;防腐蚀硅橡胶涂料可以通过添加聚合物形成交联网络、添加纳米粒子改性或等离子体氧化制得。针对应用于不同领域的硅橡胶涂料,分别从改性方式的可操作性,添加不同组分对所制备涂料结构与性能的影响,涂料的多功能化等方面进行了归纳,最后展望了硅橡胶涂料未来的研究方向。