前处理工艺对无铬涂层镀锌钢板性能的影响

采用喷淋方法对无铬涂层镀锌钢板进行清洗和磷化等前处理后,采用扫描电镜、能谱仪和低表面电阻测量仪等手段研究了喷淋后无铬涂层的表面形貌、化学成分和附着力性能。结果表明:碱性清洗液pH不大于11.0时,无铬涂层可与碱性清洗液反应产生涂层表面有限的溶胀、溶解,露出更多的锌凸起峰从而提高钢板的导电性能;在磷化处理过程中,随磷酸锌溶液pH的降低,磷酸盐形成量增加,但难以形成扇骨状的磷酸盐晶片,故磷酸液pH应大于3.5。

电器用高功能性无铬涂层钢板的开发

常规无铬涂层钢板（如由有机树脂和磷酸构成的复合涂层产品）的扫描电镜（SEM）分析显示其具有优越的耐腐蚀性和高导电率的涂层结构。基于上述结果．开发了一种薄型无机涂层，涂层组分的高防护性能以及抑制镀锌的溶解使其具备较高的耐腐蚀性和高的导电率。根据动电位扫描（PDS）和电化学阻抗谱法（EIS）的分析结果，发现该涂层可以抑制阴极和阳极反应，并长期保持高防护性。此外，通过润滑剂的调配（在无润滑油的恶劣成形条件下具有极佳的润滑性），高功能性无铬涂镀钢板得以商品化。

锌铝粉包覆改性对无铬达克罗涂层耐蚀性的影响

使用硅烷偶联剂KH570对片状锌粉进行表面包覆改性,同时使用正硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三异丙氧基硅烷(VIPOS)和丙烯酸(AA)对片状铝粉进行单层和复合包覆改性,以改性的锌粉和铝粉作为基础组成部分制备了无铬达克罗涂层,测定了改性锌铝涂层在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线。结果表明:所制备的TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑,没有明显颗粒,涂料的分散性和稳定性较好;与未改性锌铝涂层相比,TEOS/VIPOS和TEOS/VIPOS/AA改性铝粉涂层的腐蚀速率明显下降,TEOS/VIPOS改性铝粉涂层具有较小的腐蚀电流密度(1.01μA/cm2)和腐蚀速率(0.011mm/a)。在20%硝酸铵溶液中浸泡2h后,TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑,耐蚀性较好。

成膜温度对无铬达克罗涂层结构组成和耐蚀性的影响

[目的]温度对水性无铬达克罗涂层成膜机制的影响尚不明确。[方法]采用KH560硅烷偶联剂作为成膜物,钼酸盐作为钝化剂,片状锌、铝粉作为牺牲阳极组分,制备出一种水性无铬达克罗涂料。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、中性盐雾试验、电化学测量等手段对不同温度(240~600℃)下成膜后涂层的表面形貌、相组成及耐蚀性进行表征与分析。[结果]成膜温度为330℃和390℃时,涂层微观结构最佳,片状锌、铝粉层层叠加,且表面光滑平整,无明显缺陷,经720 h中性盐雾试验后无红锈。成膜温度为330℃时,涂层的腐蚀电流密度最小,极化电阻最大,表现出优异的防护性能。[结论]成膜温度太高或太低都不利于获得耐蚀性良好的无铬达克罗涂层。

硝酸镧改性无铬达克罗涂层的腐蚀行为与防腐机理

以锌粉、铝粉为原料,硝酸镧为添加剂,制备了硝酸镧改性无铬达克罗涂层,研究了改性涂层在质量分数5%NaCl溶液中浸泡后的腐蚀产物物相组成和微观形貌,探究了涂层的腐蚀行为和防腐机理。结果表明:在NaCl溶液中浸泡10 d后,涂层中部分富锌相优先腐蚀形成Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O,表面呈蜂窝状形貌;浸泡30 d后,腐蚀产物增多,生成Zn_(5)(OH)_(6)(CO_(3))_(2),表面呈海绵状结构;浸泡60 d后,腐蚀产物逐渐溶解、剥落,表面呈三维多孔网络结构。涂层的防腐机理包括腐蚀产物和稀土钝化膜的自修复作用、有机硅烷钝化膜和片状锌铝粉分层堆叠的物理屏蔽作用、锌和铝金属的牺牲阳极作用以及稀土钝化作用和缓蚀剂的缓释作用。

锌铝粉含量对无铬锌铝涂层性能的影响

本文研究了锌铝粉含量对锌铝涂层的防腐蚀性、外观以及附着力等性能的影响。结果表明,锌铝粉含量在23%~32%范围内得到的无铬锌铝涂层表面致密完整,无裂纹、起泡等不良现象,片状锌铝粉层层堆叠、紧密结合,能够对金属基体起到有效的物理屏障防护作用;随着锌铝粉含量的增加,锌铝金属涂层自腐蚀电流密度先减小后增大,涂层自腐蚀电压以及涂层电阻先增大后减小,锌铝粉含量为29%时涂层自腐蚀电流密度最低(8.356×10^(-6)A/cm^(2)),活化后涂层电阻最大(620.6Ω·cm^(2)),耐蚀性最好。

硝酸镧含量对锌铝涂层组织结构和耐蚀性的影响

以稀土硝酸镧为添加剂,用硅烷钝化液代替铬酐,通过添加不量的硝酸镧制备了水性无铬锌铝涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)分析、中性盐雾试验和极化曲线等对含硝酸镧涂层试样的结构和性能进行了评价。结果表明:含5g/L硝酸镧(指其在B组分中的质量浓度)涂层试样的耐蚀性最好,适量的镧盐可以改善涂层结构,使涂层均匀致密;硝酸镧钝化处理可以显著降低涂层试样的腐蚀电流,提高腐蚀电位,抑制腐蚀速率,提高涂层的耐蚀性。硝酸镧也可以作为物理屏障,阻止腐蚀介质渗透到涂层中,但它不改变极化曲线的形状。水性无铬锌铝涂层中硝酸镧的最佳用量为5g/L。

锡粉含量对无铬锌铝涂层性能的影响研究

为进一步降低锌铝涂层的摩擦系数,在水性无铬锌铝涂层的基础上引入锡粉,通过对涂层的硬度、附着力、抗冲击性、耐盐雾、电化学性能、摩擦系数及微观形貌等方面进行评价分析,探究了不同用量的锡粉对涂层的力学性能、耐蚀性及摩擦学性能的影响。结果表明:锌铝涂层中引入锡粉能有效提升涂层的韧性,当其含量为5%~10%(质量分数)时,涂层的硬度不出现明显下降,且附着力和抗冲击性得到有效提升;锡粉的添加还能改善涂层的润滑性能,降低涂层的摩擦系数,当其含量为10%~20%(质量分数)时,螺纹摩擦系数以及支撑面摩擦系数均可降低至0.15以下;而且,锡粉的加入还可提升涂层的耐蚀性,中性盐雾试验和电化学测试结果均表明,当锡粉含量为10%(质量分数)时涂层的耐蚀性能相对更佳。

紧固件无铬锌铝涂层的腐蚀行为

文章针对海上风电紧固件常用无铬锌铝涂层的腐蚀行为开展研究,通过在碳钢紧固件表面制备一种无铬锌铝涂层,并利用中性盐雾实验、扫描电子显微镜、电化学阻抗、极化曲线等分析方法分析涂层的腐蚀行为。试验结果表明碳钢紧固件表面制备的无铬锌铝涂层中铝粉呈现层叠状分层分布,锌则在涂层中其他区域均匀分布,涂层经过60天中性盐雾试验表面未观察到红锈,表明具有很好的防护性,电化学测量结果表明涂层中的锌铝粉交替作用,为紧固件基体提供良好的阴极保护作用。

紧固件表面无铬锌铝涂层的腐蚀行为研究

紧固件实际安装使用时,表面涂层会受到一定的力矩使其发生破坏,为了探究螺栓在实际安装使用情况下的腐蚀行为,本论文选用具有无铬锌铝涂层的螺栓为研究对象,通过扭矩扳手在螺栓上加载60 N·m的力对表面涂层进行破坏,以模拟涂层实际安装使用时的表面状态,并通过中性盐雾试验探究加载力矩后涂层的腐蚀行为。研究表明锌铝涂层具有很好的防护性,加载力矩的螺栓表面涂层被破坏后仍能表现出很好的耐蚀性,经过60d试验涂层表面破损处未观察到红锈,电化学测量结果表明加载力矩后的破损涂层仍然具有很好的屏蔽和阴极保护作用。

磷钼酸钠型无铬锌铝涂层的制备与性能研究

为获得表面形貌良好、耐蚀性能优异的无铬锌铝涂层,以磷钼酸钠为缓蚀剂,研究其含量对涂层性能(宏观形貌、微观形貌、显微硬度、附着力和耐腐蚀性)的影响。结果表明:当添加质量分数为0.41%磷钼酸钠时,所制备的磷钼酸钠型无铬锌铝涂层均匀致密、粗糙度较小,显微硬度、附着力、耐腐蚀等性能优良。

锌铝合金粉中Al含量对无铬达克罗涂层耐蚀性的影响

为获得表面形貌良好、耐蚀性能优异的无铬锌铝合金涂层,采用4种不同Al含量的片状Al-Zn合金粉替代传统达克罗涂层所用的锌铝混合粉制备涂层,将涂层浸入Na Cl溶液中进行加速浸泡腐蚀。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析涂层腐蚀形貌、成分及物相,研究了Al含量对合金粉末涂层性能的影响。结果表明,当合金粉中Al的质量分数低于55%时,涂层的防护寿命随着Al含量的增大而增加,采用Al含量为55%的片状合金粉制备的无铬达克罗涂层的耐蚀性最好。

改性环氧树脂无铬达克罗涂层的制备及其性能

实施了用聚氨酯改性环氧树脂替代铬酐制备无铬达克罗涂层的工艺,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)手段分析了所制备涂层的形貌和成分,通过动电位极化曲线,电化学阻抗(EIS),耐硝酸铵快速腐蚀试验,盐水浸泡试验等方法对涂层的耐蚀性进行了评价和研究。结果表明:树脂固化交联形成致密、均一、连续的膜层,有效阻止腐蚀介质的侵入,提高了涂层的耐蚀性;涂层主要成分为Zn和Al,当腐蚀介质侵入时,锌铝粉钝化生成氧化物,其防腐蚀机理主要是屏蔽作用、电化学作用及钝化作用。

无铬达克罗涂层的制备及其耐蚀性能

为了制备耐蚀性优良的无铬达克罗涂层,以硅烷偶联剂、植酸及锰盐代替铬酐制备了无铬达克罗涂液,采用正交试验优化了涂液配方,通过分析涂层的表面、截面形貌,对涂层的耐蚀机理作了初步探究。结果表明:无铬达克罗涂液的优化配方为锌粉25.2 g,铝粉2.8 g,乙二醇14 mL,OP-10 14 mL,锰盐2.5 g,植酸O.4 g,KH-5503.5 g,丁二酸0.2 g,硼酸0.2 g,蒸馏水58 mL;涂层的微观多孔结构使腐蚀介质扩散至金属表面的通道长度增加,进而提高了涂层的耐蚀性能。

纳米微粒增强水性无铬锌铝合金涂层的制备及其性能

针对水性无铬锌铝合金涂层硬度低的问题,采用向涂液中添加硬质纳米颗粒的方法分别制备了SiO_2、TiO_2、ZnO、Al_2O_3和TiC纳米颗粒增强锌铝合金涂层,利用显微硬度测试和Tafel曲线研究纳米颗粒种类及含量(质量分数)对涂层硬度和腐蚀性能的影响,并采用电化学阻抗谱技术研究优化涂层的电化学腐蚀行为。结果表明:在不影响涂层腐蚀性能前提下,添加1%纳米ZnO的锌铝合金涂层综合性能最好,显微硬度从132.8 HV_(0.025)提高到175.0 HV_(0.025),而自腐蚀电流密度仅从3.124μA/cm^2增至3.157μA/cm^2。纳米ZnO增强涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀过程经历4个阶段:一是初期涂层本身的屏蔽作用;二是涂层中金属粉的活化腐蚀阶段;三是腐蚀介质到达涂层-基体界面时涂层的阴极保护作用;四是后期腐蚀产物的物理屏蔽作用。

钨酸盐对无铬锌铝涂层性能的影响

为实现锌铝涂层的无铬化,利用具有缓蚀作用的钨酸盐替代部分钼酸盐在Q235A碳钢板上制备无铬锌铝涂层。通过超景深三维体式显微镜、划格法、铅笔硬度法、中性盐雾试验及电化学工作站研究了钨酸盐用量对自制无铬锌铝涂层的形貌、硬度、附着力及耐蚀性的影响。结果表明:当钨酸盐含量过低时,由于钝化膜不完整,形成"活化-钝化"电池使涂层的腐蚀速率加快,耐蚀性下降;当钨酸盐含量超过2.0%时,涂层硬度降低;当钨酸盐含量为2.0%时,涂层的综合性能最佳。

无铬锌铝涂层的研究进展研究

介绍了无铬锌铝涂层的工艺流程、防腐蚀机理、膜层性能特点,以及国内外研究概况和应用领域,并对无铬锌铝涂层技术的发展提出了展望。

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。

钒酸钠型无铬达克罗涂层的制备与性能

采用钒酸钠作为钝化剂,硅烷偶联剂(A-187)水解液作为成膜物,锌铝粉作为牺牲阳极的主要组分,制备了一种高性能的环保水性无铬达克罗涂层,研究了钒酸钠的存在对无铬达克罗涂层腐蚀行为的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对硅烷偶联剂水解液和锌铝粉进行表征,探讨了钒酸钠添加量对硅烷偶联剂水解液成分的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、动电位极化曲线测量、电化学阻抗谱(EIS)等手段,研究了锌铝粉在涂料中的分散状态及钒酸钠添加量不同的无铬达克罗涂层的耐蚀性。结果表明:钒酸钠的添加不仅对硅烷水解液的稳定性无不良影响,还在一定程度上促进了硅烷的水解。钒酸钠添加量为0.4%~1.0%时,涂料具有优异的贮存稳定性,且涂层表面光滑平整,无明显缺陷,中性盐雾试验720 h后无红锈产生。当钒酸钠添加量为0.7%时,无铬达克罗涂层的腐蚀电流密度最低,阻抗模值较大,其防腐性能最佳。将适量钒酸钠作为钝化剂加入到无铬达克罗涂层中能有效钝化锌铝粉填料,提高涂层的耐蚀性。

锌铬涂层与无铬锌铝涂层的性能对比

介绍了锌铬涂料和无铬锌铝涂料的基本组分,并对这两种涂层的性能进行检测。结果表明:无铬锌铝涂层的外观和耐盐雾性较锌铬涂层略差,而附着力和硬度略优。分析了产生这些区别的原因。