土壤中氯离子对无溶剂环氧石油沥青涂层的腐蚀行为

为考察无溶剂环氧石油沥青涂层在不同氯离子浓度土壤中的腐蚀行为,采用电化学测试技术测试涂层的腐蚀电位和低频阻抗模值.结果表明,随着土壤中氯离子含量的增加,涂层的腐蚀电位负移,容抗弧半径减小,阻抗模值降低,说明土壤中氯离子含量的增加导致涂层对土壤中腐蚀性介质的屏蔽作用能力有所下降.400μm厚的涂层在29%H_2O+1.8%NaCl土壤中的交流阻抗谱图呈现单容抗弧特征;随着埋设时间的延长,阻抗模值下降,埋设360d时涂层的低频阻抗模值达8.3020×10~8Ω·cm~2,涂层未发生鼓泡、裂缝和剥落迹象,表明涂层形成了有效的屏蔽层,对基体金属有着良好的防护作用.     

纳米SiO2粒子复合对聚脲涂层耐蚀性能的影响

采用紫外光暴露+冷凝的紫外加速老化试验,结合表面形貌观察测试了纳米SiO2粉体复合聚脲涂层的光老化性能,采用3·5%NaCl溶液浸泡试验测试了涂层的耐海水浸泡腐蚀性能,通过场发射扫描电子显微镜、自腐蚀电位和交流阻抗图谱等分析了不同涂层的耐蚀性能.结果表明:纳米SiO2粉体显著提高了芳香族聚脲涂层的耐蚀性能,自腐蚀电位由-40mV升高至60mV,电化学阻抗模值增加了约一个数量级,涂层进入迅速老化阶段的时间延长了约120h,在3·5%NaCl溶液中的浸泡寿命提高了约600h.     

无溶剂环氧煤焦沥青涂层在模拟土壤溶液中的电化学行为

采用电化学测试技术考察无溶剂环氧煤焦沥青涂层在模拟滨海氯盐土溶液中的电化学行为.结果表明,模拟滨海氯盐土溶液中,无溶剂环氧煤焦沥青的开路电位随涂层厚度的增加呈上升趋势,说明涂层厚度的增加提高了侵蚀性溶液的屏蔽阻挡能力.600μm无溶剂环氧煤焦沥青涂层在模拟滨海氯盐土溶液中浸泡30 d内,侵蚀性介质仍没有渗透到涂层-金属基体界面处,交流阻抗谱图显示单容抗弧,阻抗值为8×108Ω·cm2,表明涂层形成了高电阻、低电容的有效屏蔽层,对Q235碳钢基体起到有效的防护作用.     

电力输电杆塔用Q235钢聚硅氧烷复合涂层的大气腐蚀行为

采用喷涂法在Q235钢表面涂覆聚硅氧烷复合涂层,在重工业污染区、人口密集区、一般工业区、乡村定居区4个220kV变电站大气环境中自然暴露15个月,采用伏安法、交流阻抗法等研究其腐蚀行为。结果表明,重工业污染区变电站的腐蚀电流密度从3.849 5×10~(-12) A/cm~2增加到15个月的2.257 2×10~(-10) A/cm~2;而人口密集区变电站的腐蚀电流密度值先从1.640 1×10~(-10) A/cm~2降低到6个月的5.736 5×10~(-11) A/cm~2,后增加到15个月的3.929 9×10~(-10) A/cm~2。结合自腐蚀电位和涂层阻抗,聚硅氧烷复合涂层在不同环境中耐蚀性顺序为:人口密集区乡村定居区一般工业区重工业污染区。     

Zn-Al冷喷涂复合涂层耐3.5 wt.%NaCl溶液腐蚀行为

利用低压冷喷涂技术在Q235普通碳素钢基体表面沉积不同Al质量分数Zn-Al复合涂层,采用开路电位和极化曲线电化学测试方法,分析了Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡的腐蚀电位,阻抗值以及腐蚀电流密度;利用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了其在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡1 440 h后的涂层组织形貌、特定区域元素分布以及物相变化.研究表明：在3.5 wt.%NaCl溶液中,随着Al质量分数的增加,涂层耐腐蚀性能提高,当Al质量分数大于35%时,涂层耐腐蚀性能更加优越.因为腐蚀过程中Zn元素优先发生腐蚀,易形成稳定性较好的氧化膜,且Al抑制了Zn的活性从而减缓了腐蚀速率,Al质量分数越高,抑制效果越好.Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液的腐蚀机制为均匀腐蚀、点蚀、局部点蚀以及腐蚀产物的自我封闭.     

纳米TiO2对丙烯酸酯聚氨酯涂层/碳钢界面的初期失效行为的影响

采用激光电子散斑干涉技术、电化学阻抗技术和扫描电化学显微镜技术实时、动态和原位观测了涂覆丙烯酸聚氨酯涂层的碳钢在质量分数为3.5%的NaCl溶液中浸泡初期的界面腐蚀行为,并对比了纳米TiO2的添加对界面腐蚀行为的影响.在浸泡初期无宏观缺陷存在时,激光电子散斑干涉技术成功检测到涂层界面的微小变化,电化学阻抗技术显示不同涂层低频阻抗膜值的变化情况,均与扫描电化学显微镜技术获得的腐蚀电化学形貌结果一致,即在浸泡初期,未添加纳米TiO2的涂层其界面变化速度(即锈蚀萌生速度)较添加涂层明显得多,表明纳米TiO2可延缓涂层/碳钢的界面失效.     

带有线缺陷熔结环氧/X70钢涂装体系在3.5%NaCl中的电化学行为

使用电化学阻抗(EIS)方法研究了带有线缺陷的熔结环氧/X70钢涂装体系在3.5% NaCl中的电化学行为.通过在试样表面以合适的角度划一个20.mm×20.mm的十字叉,划透至基体,来制得缺陷.结果表明,它的腐蚀失效过程大致可以分为三个步骤:在浸泡初期,试样的电化学行为类似裸钢;在中期,随着裸露金属腐蚀产物的增多,会在线缺陷内部造成塞积,使得缺陷内部pH值降低,涂层粘结接头中的离子键发生断裂;在后期,随着剥离区域的增大,会在剥离区域形成缝隙腐蚀,进而加速涂层的剥离和基底金属的腐蚀.     

玻璃鳞片在酚醛环氧乙烯基酯树脂防腐涂料中的应用

通过浸泡失重率、水蒸气透过率、孔洞率、交流阻抗技术（EIS）和机械性能测试等方法,研究了玻璃鳞片在酚醛环氧乙烯基酯树脂防腐涂料中的作用。结果表明,在防腐涂料中C型玻璃鳞片具有良好的耐蚀性;同时在喷涂型涂料中,选择200目玻璃鳞片较好。在3.5%NaCl溶液中浸泡120d后,玻璃鳞片与酚醛环氧乙烯基酯树脂的质量比为30/100的涂层电阻仍然10.9Ω·cm²以上,比未添加乙烯基酯树脂的涂层电阻高2个数量级,涂层电容稳定为8.40×10^-11F/cm²左右。     

磷化/钼酸盐后处理的热镀锌钢板的电化学行为

将热镀锌钢板先磷化再用钼酸盐溶液进行封闭后处理,通过塔菲尔极化和电化学阻抗测量研究其在5%NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为,并与单磷化的热镀锌钢板进行了对比.结果表明:磷化的热镀锌钢板再经钼酸盐封闭处理后,阳极极化和阴极极化均明显增强,腐蚀保护效率显著提高,发挥了单磷化膜和单钼酸盐膜耐蚀性能的协同效应,电化学阻抗值提高了一个数量级以上;在5%NaCl水溶液中浸泡的初期,低频扩散阻抗值随浸泡时间延长而增大,表明复合膜具有一定的自修复能力.     

硅烷改性主链型聚苯并噁嗪防腐蚀涂层的制备与性能

通过辊涂和热固化技术在低碳钢表面制备硅烷改性主链型聚苯并噁嗪涂层,该涂层具有良好的成膜性和疏水性。采用电化学阻抗谱法研究了硅烷改性对主链型聚苯并噁嗪涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:硅烷的引入能够提高主链型聚苯并噁嗪涂层的防腐蚀性能;当巯丙基三甲氧基硅烷与苯并噁嗪前驱体的质量比为40∶100时,所制备的涂层防腐蚀性能最优,涂层在0.01 Hz处的阻抗值达到6.29×10~8Ω·cm~2,相比空白低碳钢片提高了5个数量级。     

MBT插层的CaAl-LDH对水性环氧树脂涂层耐腐蚀性能的提升作用

采用离子交换法制备了2-巯基苯并噻唑（MBT）插层的CaAl层状双氢氧化物（CaAl-MBT^--LDH）,并将其添加到水性环氧树脂中以提高水性涂料的耐腐蚀性。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对CaAl-MBT^--LDH进行了表征,结果表明缓蚀剂MBT成功插入LDH层间,CaAl-MBT^--LDH具有类似六边形的结构。通过盐雾试验和浸泡试验评价了添加一定量CaAl-MBT^--LDH粉末的环氧树脂涂层的耐腐蚀性能,结果表明,当0.08 mol/L MBT制备的CaAl-MBT^--LDH（CaAl-MBT_0.08M^--LDH）在环氧树脂中的添加量为2%（质量分数）时,环氧树脂涂层经过盐雾试验170 h后依然没有严重的腐蚀痕迹。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡13 d后,添加2% CaAl-MBT_0.08M^--LDH的环氧树脂涂层的界面电荷转移电阻（R_ct）仍高达1.922×10⁶ Ω·cm²,而纯环氧树脂涂层的R_ct仅为1.621×10³ Ω·cm²。以上结果表明,在环氧树脂中添加一定量的CaAl-MBT^--LDH粉末有助于提高水性涂层的耐腐蚀性能。     

MBT插层的CaAl-LDH对水性环氧树脂涂层耐腐蚀性能的提升作用

采用离子交换法制备了2-巯基苯并噻唑（MBT）插层的CaAl层状双氢氧化物（CaAl-MBT^--LDH）,并将其添加到水性环氧树脂中以提高水性涂料的耐腐蚀性。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对CaAl-MBT^--LDH进行了表征,结果表明缓蚀剂MBT成功插入LDH层间,CaAl-MBT^--LDH具有类似六边形的结构。通过盐雾试验和浸泡试验评价了添加一定量CaAl-MBT^--LDH粉末的环氧树脂涂层的耐腐蚀性能,结果表明,当0.08 mol/L MBT制备的CaAl-MBT^--LDH（CaAl-MBT_0.08M^--LDH）在环氧树脂中的添加量为2%（质量分数）时,环氧树脂涂层经过盐雾试验170 h后依然没有严重的腐蚀痕迹。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡13 d后,添加2% CaAl-MBT_0.08M^--LDH的环氧树脂涂层的界面电荷转移电阻（R_ct）仍高达1.922×10⁶ Ω·cm²,而纯环氧树脂涂层的R_ct仅为1.621×10³ Ω·cm²。以上结果表明,在环氧树脂中添加一定量的CaAl-MBT^--LDH粉末有助于提高水性涂层的耐腐蚀性能。     

Application of mesoporous silica nanocontainers as an intelligent host of molybdate corrosion inhibitor embedded in the epoxy coated steel

In this study, mesoporous silica served as a host for corrosion inhibitor. This material could adsorb and release corrosion inhibitor in different aqueous media. However, the extent of corrosion inhibitor release in the alkaline media was higher. By dispersing 1 wt% mesoporous silica loaded with sodium molybdate in the epoxy layer, a protective composite coating was produced. The corrosion properties of the composite coatings were assessed by electrochemical impedance spectroscopy. Results showed higher corrosion resistance of epoxy/mesoporous silica loaded with inhibitor in the NaCl media for eight weeks of immersion in comparison with epoxy/mesoporous silica. Corrosion inhibitors released from nano-containers in the response to corrosion damage at the interface zone.     

地热水管道防腐涂层的研究

地热水防腐涂层的耐温性和耐水性,利用高硅含量成膜物并配合颜填料,制备了一种常温固化涂料。通过对涂层的综合性能测试,确定涂料的优化配方为（质量分数）：环氧改性有机硅树脂SMH-30 50%～60%、云母氧化铁灰 22%～30%、绢云母 9%～14%、固化剂 4.5%～6%、分散剂0.2%～0.5%、消泡剂0.1%～0.4%;热重-差示扫描分析涂层的分解温度为216.4℃;全反射红外光谱分析结果显示,涂层在120℃ 的腐蚀模拟液中性能稳定;在质量分数为35%的氯化钠溶液中浸泡30d后,涂层的交流阻抗值在10⁸Ω/cm²以上,表明涂层具有良好耐腐蚀性能。     

石墨烯掺杂环氧复合涂层的制备及防腐性能的研究

 通过简单的化学反应，将3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝在氧化石墨烯上，制备成复合材料（GO-APTES与GO-GPTES）。2种表面改性剂使氧化石墨烯更易于与环氧-胺树脂产生化学键。通过微观电镜以及可见-近红外全波段透过率测试实验，发现改性剂作用后的氧化石墨烯能均匀分散在树脂体系中。相比较于纯的环氧-胺树脂涂层，GO-APTES/Resin涂层的蒸汽透过率降低30%，形成“迷宫效应”，对水蒸气具有良好的阻隔效果。通过 Bode和 Nyquist图谱研究了复合涂层的防腐机理。添加改性氧化石墨烯后的涂层对腐蚀介质的屏蔽性增强，腐蚀介质穿透涂层的能力降低，因此在涂层与金属的界面处改性氧化石墨烯分散的树脂涂层能够更好的附着，电化学腐蚀的面积更小，表现出更优秀的腐蚀防护性。中性盐雾实验表明，经过7000 h，涂层表面无起泡，无脱落。     

石墨烯/二氧化锆纳米复合材料的制备及其防腐性能研究

采用静电吸附与水热法制备一种石墨烯/二氧化锆（rGO/ZrO₂）复合材料,将所制备的rGO/ZrO₂作为填料加入环氧树脂涂料中,得到环氧复合防腐涂料。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及红外光谱（FI-IR）分析rGO/ZrO₂的结构及微观形貌,采用电化学阻抗谱（EIS）分析rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能。结果表明：ZrO₂纳米颗粒均匀分散在rGO上,平均粒径约为5~10 nm;与纯环氧涂层、rGO环氧涂层、ZrO₂环氧涂层相比,rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能最好,其阻抗值为7.00 GΩ·cm²。     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.     

纳米材料/环氧复合涂层的耐蚀性能研究进展

结构保护法、保护层法、防护层材料法、电化学保护法和介质处理法等是金属防腐蚀的主要方法,在诸多缓蚀方法中,防护层材料法是一种经济高效且广泛使用的防腐方法。环氧树脂是一种高效的防护层材料,需经过常温固化或加热固化后使用。然而,其固化过程存在的微孔会弱化环氧涂层的耐蚀性。将纳米材料加入环氧树脂中形成环氧树脂复合涂层,可填补环氧涂层中的微孔,提升环氧涂层的防腐效率。首先,详细讨论了影响纳米材料/环氧复合涂层耐蚀性能的因素,探讨了纳米材料/环氧复合涂层的防腐机理。其次,简要介绍了用于环氧涂层的2种纳米材料（石墨烯和金属有机框架材料）,总结了石墨烯和金属有机框架材料的改性和修饰方法。最后,从树脂成分、填料成分、机理探究以及开发自愈合涂层等方面对纳米材料/环氧复合涂层应用存在的问题和发展前景进行了展望,提出纳米材料/环氧复合涂层是一种长期防护金属免受腐蚀的方法,未来应致力于研发用于环氧涂层的二维和三维材料。     

富马酸根插层的MgAl-LDH对水性环氧树脂涂层耐腐蚀性能的提升作用

使用超重力技术制备了富马酸根插层的镁铝层状双氢氧化合物(LDH-Fu)浆液，经水热处理后得到LDH-Fu粉末。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)对LDH-Fu粉末进行了表征，结果表明与NO₃^-插层的LDH(LDH-NO₃^-)相比，LDH-Fu呈现出更加规则的六边形，并且分散性也更好。测试了富马酸根在0.01 mol/L NaCl溶液中从LDH层间释放的速度，结果表明LDH-Fu能对腐蚀性离子做出快速响应，并且能保持长时间的释放。将一定量的LDH-Fu添加到水性环氧树脂中，涂布在马口铁样板上，通过浸泡试验和盐雾试验测试了水性涂层的耐腐蚀性能，结果表明：在LDH-Fu添加量为0~7% (质量分数)的范围内，添加3% LDH-Fu的水性涂层具有最佳的防护性能；与添加3% LDH-NO₃^-相比，添加3% LDH-Fu的水性涂层具有更好的耐腐蚀性能。