镁合金复合有机涂层的研究现状与展望

要:镁及其合金的化学活性高,耐蚀性能差,阻碍了镁合金应用领域的拓展.采用预处理+有机涂装法制备复合有机涂层,综合了多种表面处理方法的优点,可获得耐蚀性能良好的镁合金保护涂层,是解决镁合金耐蚀问题的重要研究方向,具有巨大的应用前景.本文对几种镁合金复合有机涂层的制备原理和研究现状进行了综述,并提出了其发展方向.

有机-无机复合涂层在光伏领域的应用

在全球可再生能源产能扩张的进程中,光伏发电占据主导地位,其将收集到的太阳能转化电能,增加了能源供应。目前,有机-无机类型的复合涂层在光伏领域获得了广泛且深入的应用,其独特的性能显著提高了光伏器件的性能和稳定性。基于此,介绍有机-无机复合涂层的应用优势,深入分析有机-无机复合涂层在光伏领域的应用要点,包括提高电池性能、提高光伏器件的稳定性、提高光伏器件的耐候性、优化电荷传输、实现自我维护,并进一步提出有机-无机复合涂层的性能优化及应用展望。

薄型无铬有机复合涂层钢板耐蚀性的研究

在热镀锌钢板上分别制备了纳米硅溶胶／改性水溶性丙烯酸树脂复合涂层（AC-Si）、钼酸盐＋胶态SiO2系钝化膜＋AC-Si薄膜复合涂层（AB-2）、钼酸盐＋钛（IV）盐＋胶态SiO2系钝化膜＋AC-Si薄膜复合涂层（AB-6）等3种无铬有机复合涂层，并通过中性盐雾试验和电化学测试技术对复合涂层钢板的腐蚀、电化学行为和防蚀机理进行了探讨。结果表明，与AC-Si和AB-2复合涂层相比，厚度为4～5μm的AB-6复合涂层表现出良好的防护效果，使镀锌板的耐蚀性能提高了10倍，其抗白锈能力达48h。究其原因，主要是由于AB-6复合涂层高分子膜的屏障作用、SiO2沉淀膜的缓蚀作用及TiO2粒子的阻化作用和掺杂作用所致。

镁合金有机复合散热涂层的性能对比研究

通过向有机硅树脂涂层中添加高导热填料,在AZ31B镁合金基板上制备17种不同成分的有机复合涂层,并对该涂层的散热性、力学性能和耐腐蚀性进行测试表征及综合技术性能评估。结果表明:只有填料超过一定含量才能明显提高涂层的散热性,同一种填料随着其含量的增加,涂层散热效果越来越好,且纳米铜粉对涂层散热性的影响较明显;填料能够提高有机硅树脂涂层的硬度和耐冲击性;碳粉和碳化硅的添加可提高涂层的耐腐蚀性,而铜粉对涂层腐蚀性不利;涂层的综合技术性能随填料粒子含量的增加而提高,且添加纳米铜粉的提升效果最明显;填料的混杂添加对涂层散热性的影响优于单一填料,能提高涂层的综合技术性能。

有机复合弹性涂层材料的抗磨蚀试验研究

在圆盘式磨蚀试验台上,对一种修复保护磨蚀区的有机复合弹性涂层和化工泵叶轮的基材(13CrNi4)进行抗磨蚀性能对比试验,用磨蚀深度评价了两种材料的抗磨蚀性能,通过对比测试分析,研究其单位磨损率与水流速度的关系和比较它们的抗磨蚀性能.并用扫描电镜观察了磨蚀形貌,试验结果表明,涂层抗磨蚀性能大于13CrNi4基材.图4,表2,参6.

颗粒增强有机硅基复合涂层的冲蚀磨损行为

利用气流喷砂型试验机 ,对 Si C和 Al2 O3颗粒增强的有机硅基复合材料涂层 (SMCC)的冲蚀磨损行为进行了研究 .发现合适的基体组成、增强体颗粒种类及含量使 SMCC冲蚀率较纯有机硅树脂涂层降低了 1个数量级 .冲蚀表面形貌 SEM分析表明 :低速冲蚀时涂层冲蚀磨损机理以显微犁耕为主 ,并伴有显微切削 ;而高速冲蚀时的磨损机理主要是微裂纹的产生和扩展造成涂层的大块剥落 ,并伴有微切削和微犁耕 .

AZ91D镁合金有机复合涂层的腐蚀防护性能

AZ91D镁合金易腐蚀,单项处理防腐蚀效果不大。先分别对其作无铬转化和微弧氧化预处理,再阴极电泳底层,最后喷涂面漆,获得了无铬转化层/阴极电泳层/有机涂层和微弧氧化层/阴极电泳层/有机涂层。采用附着力及铅笔硬度测试、盐雾试验、电化学试验对2种有机复合涂层的形貌、多种性、防腐蚀效果及其机理进行了探讨。结果表明:2种有机复合涂层都能显著提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,使其自腐蚀电位分别约提高130 mV和80 mV,腐蚀电流密度约降低40%和70%,极化电阻约提高4倍和7倍;2种涂层的附着力达到1级以上,铅笔硬度达到7 H以上;微弧氧化预处理后获得的有机复合涂层的腐蚀防护效果比无铬转化预处理的好。

电镀锌钢板有机复合涂层的研究

研究一种新型的有机复合涂层钢板（ＫＤＰＣ），它是以电镀锌（２０ｇ／ｍ２）钢板为基板，由内外两层涂层构成，内层为ＣｒＯ３Ｈ３ＰＯ４ＳｉＯ２系转化膜，外层由Ｃｒ３＋，Ｃｒ６＋，ＳｉＯ２及丙烯酸树脂涂料组成。该涂层不仅能有效地阻挡Ｈ２Ｏ，Ｏ２，Ｃｌ－对镀锌层的腐蚀，而且还能起到良好的缓蚀作用。

磷酸功能化有机无机SiO_2复合防腐涂层的结构及性能

采用溶胶-凝胶法,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)与正硅酸乙酯(TEOS)进行水解聚合,再与磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯(EGMP)进行自由基聚合,在马口铁上制备有机无机复合防腐涂层。通过傅里叶变换红外光谱表征涂层结构,扫描电镜研究涂层的微观表面,附着力测试研究涂层对基材的附着水平,极化曲线以及中性盐雾测试对复合薄膜的防腐性能测试,并探讨了EGMP量对涂层的性能的影响。结果表明,有机无机网络结构已形成,表面致密光滑,其附着力水平达到1级,n(KH570)∶n(EGMP)=4∶1时涂层的防腐性能最好。

电气石/有机硅复合低表面能涂层的防污减阻性能

有机硅低表面能船舶防污涂料无毒安全,具有良好的表面污损物脱除性能,但是存在着防污性不足的问题。为了提高其防污性能,选择了5种电气石粉,以替代涂料中常用的钛白粉和氧化锌,制备了电气石/有机硅复合低表面能涂层;测试了电气石粉体和涂层的负离子释放率,用激光共聚焦扫描显微镜测试分析了复合涂层的表面形貌与粗糙度;测量了复合涂层与水和二碘甲烷的接触角,利用二液法估算了涂层的表面自由能;在黄海海域旅顺港进行了涂层实海挂板浸泡试验;在实验室采用旋转圆盘法测量了涂层的海水阻力。结果表明:应用电气石粉能明显提高有机硅涂层的防污性能,电气石/有机硅复合低表面能涂层的负离子释放率越高,其防污性能越好。

一种哑光透明有机复合涂层对钢铁材料的防腐蚀性能

采用透明无色哑光清漆对钢铁材料进行涂装防护可以在保留其原貌的基础上提供防腐蚀能力。为此,研究了环氧清漆和氟碳哑光清漆复合涂层在不同周期盐雾加速老化试验下对钢板的物理、化学性能和防护屏蔽性与时间的关系。结果表明:复合涂层在3 000 h盐雾试验后底板并未生锈,涂层也未发生开裂、鼓泡和脱落等破坏形式,涂层的等级评定为0级.涂层附着力随盐雾时间的变化符合指数函数模型,在整个盐雾周期内涂层表现的是一个纯电容元件的特征,涂层对腐蚀性介质的阻挡作用较强。

基于EIS阻抗模值变化率快速评价有机复合涂层防护性能研究

摘要：通过理论分析电化学阻抗谱Bode图特征，提出以其高频区阻抗模值的变化率为切入点，提取涂层防护效能系数灿的方法，并对车辆装备灰色有机复合涂层的防护性能进行评价，验证特征参数的有效性。研究发现，涂层防护效能系数肛随浸泡时间的变化曲线与低频0．1Hz处的阻抗模值、中频10Hz及高频10kHz处的相位角随浸泡时间的变化曲线的变化趋势基本一致。由此得出，有机涂层防护效能系数肛可以用来快速评价有机复合涂层的防护性能，并根据系数肛的值对车辆装备灰色有机复合涂层防护性能状态进行快速评价。

高防护性复合有机硅树脂涂层的制备及性能研究

金属材料难以避免地会经常产生表面吸附与腐蚀,从而造成材料表面腐蚀失效,给生命安全与社会经济造成巨大的危害与损失,研发高效的金属表面防护涂层是一种关键技术手段。利用自由基共聚法,制备了兼具高疏水性与优异的防腐功能的有机硅-丙烯酸酯复合树脂材料。通过核磁共振氢谱、原子力显微镜、接触角以及腐蚀溶液浸泡等测试手段,对复合材料进行了化学结构、形貌及性能的测试和表征。研究结果表明:复合涂层的表面呈现典型的纳米级粗糙结构,分布着微纳米富硅储液池;复合树脂在金属表面成膜后可显示很高的疏水特性,其表面水滴的前进、后退接触角(θ_(A),θ_(R))分别为106和94°,优异的疏水性能使其可应用于高效油水分离;该涂层对常见液体以及脱氮假单胞菌Pseudomonas sp均显示出优异的防吸附性能,特别是该复合树脂涂层还具有良好的抗酸、碱、盐腐蚀性和机械稳定性。上述结果表明,有机硅-丙烯酸酯复合树脂涂层在诸多领域均具有较高的应用潜力。

溶胶-凝胶法制备有机-无机复合涂层发展现状

首先简要介绍了溶胶-凝胶工艺的原理,其次介绍了用于金属表面的有机-无机复合涂层的发展现状,最后对有机-无机复合涂层的未来进行了展望。

薄有机涂层钢板的应用与开发

介绍了国内外薄有机涂层钢板的开发及应用概况,分析了涂层膜厚、耐蚀性、耐指纹性、润滑性、导电性、涂装性等性能的评价方法及影响因素,并对攀钢进一步提高薄有机涂层钢板的水平、质量及品种开发提出建议。

军绿有机涂层破损腐蚀行为研究

目的研究不同破损程度下军绿有机涂层的腐蚀行为,确定破损率对其防护性能变化的影响。方法通过人工制作不同的破损率,并利用电化学阻抗谱技术,研究不同破损程度下军绿有机涂层的电化学特征。结果根据不同破损程度下的军绿有机涂层的电化学特征,确定了涂层从完好到失效的四个阶段,初始完好阶段(破损率K≤0.0004%)、破损增大阶段(0.0016%<K≤0.04%)、破损过大阶段(0.16%<K≤1%)和失效阶段(4%<K≤16%)。结论破损率K为0.04%的点是该涂层防护性能急转直下的转折点,因此破损率K大于0.04%时,应及时对车辆表面涂层进行修补和防护。

醇溶性有机/无机复合树脂的制备及其在重防腐富锌涂料中的应用研究

研究设计了醇溶性有机/无机复合树脂,即通过自由基聚合制备醇溶性丙烯酸树脂,然后将其与硅溶胶进行物理冷拼,变换比例优化配方得到。利用FTIR和XRD对得到的树脂进行表征,同时通过TG和DSC等测试分析涂层的热力学性能。结果表明,硅溶胶掺入质量分数为40%时,能得到综合性能优良的有机/无机复合树脂。基于此复合树脂体系,加入片状锌粉得到应用于重防腐领域的醇溶性富锌防腐涂料。由于片状锌粉的阴极保护作用和锌粉片层形貌的物理阻隔作用,固化涂层具有优异的耐腐蚀性能。本研究制备的涂料,制备方法简便,得到的涂层性能优越。可应用于环境苛刻、要求较高的重防腐领域。此外,涂料所选用的乙醇溶剂,对环境危害较小,符合未来涂料发展方向。

具有互穿网络结构的Ce^(3+)掺杂硅溶胶涂层及其防腐性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为前驱体,经溶胶-凝胶法制备基础溶胶;经自由基反应接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)后,进一步掺杂Ce(NO_(3))_(3)后制得Ce^(3+)掺杂交联改性溶胶。通过傅里叶红外光谱、附着力、硬度、柔韧性、电化学极化、交流阻抗和耐中性盐雾测试表征了涂层的各项性能。结果表明:涂层具有有机-无机互穿网络结构,附着力1级,硬度4H,柔韧性1 mm,当Ce(NO_(3))_(3)加入量为溶胶质量分数的1.0%,改性单体占溶胶质量分数为6.0%时,涂层于3.5%NaCl溶液浸泡2 h后的阻抗值高达1.203×10^(9)Ω·cm^(2),涂层试样经168 h耐中性盐雾试验后,可达到GB/T 1766—2008标准中的生锈0级标准。