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。

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。

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。

水性无铬锌铝涂层的研究进展

从提高硬度、实现多彩化、降低固化温度及开发功能性等方面介绍了水性无铬锌铝涂层的研发现状与进展。

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。

锌铝涂层中六价铬替代物的研究现状

介绍了六价铬替代物在锌铝涂料中的应用现状。要代替三氧化铬,所选用的物质必须具备钝化、黏结和自修复三大功能。钝化剂与成膜物质组合使用的研究已经取得了很大进展,且已有大量的产品获得了实际应用,而具有自修复功能的产品还较少,有待于进一步的开发研究。

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^-4 A/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^-6 A/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。

无铬锌铝涂层的研究进展

达克罗(Dacromet)涂层因其良好的耐蚀性、耐热性、无氢脆等性能被广泛应用于汽车、铁路、建筑、桥梁等领域。但传统的Dacromet涂层中常含有致癌的Cr 6+,且涂层具有相对硬度低、抗划伤性差以及不耐磨等问题。为了适应日益严格的环保政策并满足防护中对Dacromet涂层提出更高性能的应用要求,发展一种绿色且高性能的无铬锌铝涂层成为一项急迫而重要的技术工作。为此,本文基于Dacromet涂层的材料学基础,从传统Dacromet涂层向无铬锌铝涂层的转变以及国内外无铬锌铝涂层的研究现状和应用进行了述评,旨在推动这一表面涂层技术的创新发展,为研制可靠高效、绿色环保的新型锌铝涂层指明方向。

以甲基三甲氧基硅烷为粘结剂的无铬锌铝涂层的制备及性能

制备了一种以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为粘结剂的无铬锌铝涂层,其烧结温度为230°C,比采用KH560硅烷偶联剂制备的略低。通过动电位极化曲线测量及5%Na Cl溶液浸泡试验,比较了不同含水量的MTMS水解液所制锌铝涂层的耐腐蚀性能,结果表明,含水40%的MTMS水解液所制涂层具有更好的耐蚀性。分别采用红外光谱和X射线衍射分析了涂层粘结剂的成膜状况及涂层烧结后的表面氧化情况。结果表明,在230°C时下能有效成膜,且涂层表面的锌、铝粉体无严重氧化。

甲基三甲氧基硅烷水解液pH值对无铬锌铝涂层耐蚀性能的影响

为了提高无铬锌铝涂层的耐蚀性能,研究了不同pH值(3.5、4.5、5.5、7.0、8.0、9.0)的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解液对涂层耐蚀性能的影响。采用电导率仪、红外光谱仪(FTIR)分析水解液的水解趋势和水解产物,进一步采用动电位极化研究MTMS水解液制备的无铬锌铝涂层的耐蚀性能。结果表明:MTMS水解液在酸性条件下水解稳定性更高,水解速率随着酸性增强而加快;当pH值为4.5时,MTMS水解稳定性最好且水解最为充分,因为此时MTMS水解液中的硅醇含量更高,成膜质量更佳; pH值为4.5的水解液制备的涂层自腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更低,耐腐蚀性能更好,这是由于涂层的多层交错和钝化,使得最外层钝化膜的破坏不至于引起耐蚀性的严重降低。

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。

水性无铬锌铝涂层研制成功并产业化

我国首个拥有独立知识产权的水性无铬锌铝涂层，已由北京永泰和金属防腐技术有限公司研制成功并实现了产业化。

纳米SiO_(2)含量对无铬Zn-Al涂层性能影响

为获得表面形貌良好、耐蚀性能优异的无铬Zn-Al涂层,向涂层中添加了0~1.6%纳米SiO_(2)。用涂层测厚仪、表面粗糙度仪和显微硬度仪等设备对涂层的形貌、厚度、硬度、耐蚀性等进行表征,以探究纳米SiO_(2)含量对涂层性能的影响。结果表明:无铬Zn-Al涂层中加入0~1.6%纳米SiO_(2)后,所制涂层呈银灰色,表面光滑、致密、平整,粗糙度维持在1.0μm左右。随着纳米SiO_(2)含量的增加,涂层厚度在45~80μm范围内波动,并呈下降趋势;涂层硬度有了显著的提高,达到123.08 HV;涂层结合力良好,均在IO S-2级以上;纳米SiO_(2)的添加可改善涂层的耐蚀性,当添加量为1.2%时,耐蚀性最优。

硅烷在无铬锌铝涂料中的应用现状及展望

硅烷偶联剂含有机和无机结构,既可以作腐蚀抑制剂,也可以作良好的粘结剂,同时还具有无污染、无毒、成本低、适用范围广的特点,在无铬锌铝涂层的应用上有很大的发展空间。总结了国内外硅烷在无铬锌铝涂层中的应用情况,指出复配硅烷和含环氧基团的硅烷类技术具有很好的发展潜力。

多壁碳纳米管含量对无铬锌铝涂层耐蚀性能的影响

针对无铬锌铝涂层耐蚀性不足的问题,通过超声波分散的方法制备了不同多壁碳纳米管(MWCNTs)含量的无铬锌铝涂层,研究了MWCNTs含量对无铬锌铝涂层宏观及微观形貌、成分、结合力及耐蚀性能的影响。结果表明:添加MWCNTs质量分数为0%~0.7%时,所有涂层外观均完整平滑,连续致密。MWCNTs含量为0.3%时,在涂层中分散良好,涂层结合力最佳,耐NaCl溶液腐蚀性能最好,且可以为基体提供良好的阴极保护作用,其自腐蚀电流密度仅为2.019×10^(-5)A/cm^(2),阻抗模量较未加MWCNTs的涂层大一个数量级。此外,对MWCNTs影响涂层耐蚀性的机理也进行了分析。

新型环保锌铝合金涂层的研究现状

综述了无铬锌铝涂层技术,分析了涂层的成膜机理及耐蚀机理;重点介绍了无铬锌铝合金涂层的应用研究,并与传统无铬锌铝混合粉涂层进行了对比;最后展望了无铬锌铝合金涂层的发展趋势。