釉质防护涂层的湿化学法制备及劣化性能

防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障。本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结构演变、铅笔硬度、附着力、光泽度及厚度变化。结果表明:涂层的微观结构为有机硅-无机硅复合网络体系,其他无机相通过有机基团及分子间的配位键共同形成致密化交联。无机相中,微细Ti和TiO_(2)粉在还原气氛中会通过高能机械化学反应生成TiO,TiO拥有较高的抗侵蚀能力。NaAlO_(2)和Al 2O 3容易包覆在未参加反应的TiO_(2)表面,屏蔽TiO_(2)光催化活性对自身耐候性劣化的影响。因此,釉质涂层耐久性优异,在冻融循环和氙灯辐照前后表面宏观/微观形貌、色泽、光泽度、铅笔硬度及附着力基本不变。釉质涂层的铅笔硬度为8H,附着力为1级,60°角光泽度为64.5GU,紫外辐照失光率为1.7%。所有劣化过程中,紫外辐照会削弱涂层的附着力,提升铅笔硬度,且减薄明显。这是由于紫外光子能量高,能促使活性的SiO_(2)发生交联反应生成有机硅,使涂层内部结构更加致密,并能断键产生CH_(2)基团,从而削弱涂层与基体的结合。本研究可为室外工程结构表面防护涂层的发展提供支持。

碳素钢表面有机硅复合涂层的制备及其防腐性能

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三氯硅烷(MTS)为前驱体,铁铬合金和石墨粉为颜填料,通过湿化学法在碳素钢表面制备轻薄的有机硅复合涂层。结果表明,以Si—O—Si键交联的有机硅体系由MTS和TEOS水解聚合而来,无机相作均匀填充。复合涂层平整致密,铅笔硬度为7 H,附着力为1级,水接触角为73°。在3.5 wt%NaCl溶液中浸泡60 d后,腐蚀电流密度增大,硬度和附着力下降,但仍高于同期制作的纯涂层,这是由于填料的填充作用增强了涂层的阻隔效应、硬度和附着力。