环氧及聚氨酯类涂层抗渗及防腐蚀性能研究

采用测定涂层渗水率、吸水率、渗氯离子以及盐雾加速老化常规实验方法研究水、Cl-在环氧富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆、灰色聚氨酯面漆及其组合涂层中的传输、渗透行为。结果表明实验能够反映涂层的抗渗透性能,与常规实验方法配合使用,能提高涂料性能评价的准确性。     

沥青路面表面用疏水涂层制备与评价

为了提高沥青路面水稳定性,以有机硅树脂和甲基硅酸钠为原料,制备了沥青路面表面用疏水涂层;采用图像法分别测定了涂抹不同配比疏水涂层沥青混合料试块表面与水的接触角,通过吸水率、浸水马歇尔和冻融劈裂试验评价了沥青混合料试样涂抹疏水涂层后水稳定性,使用手工铺砂法和摆氏摩擦系数仪法分析了疏水涂层对沥青路面表面抗滑性的影响。结果表明:涂抹制备的两种疏水涂层试块表面与水的接触角均大于90°,且明显高于未涂抹试块,显示出良好的疏水效果;涂覆两种疏水涂层的沥青混合料试件的吸水率均降低,水稳定性有所改善,但试件表面构造深度和摆值均有一定程度衰减,在实际应用时应综合考虑疏水效果和抗滑性衰减。     

采用太赫兹时域光谱技术的高精度热障涂层测厚方法

针对标准试块法测量热障涂层厚度需要制作标准试块导致成本高、测量工艺复杂、无法适应热障涂层服役后折射率变化等问题，提出了采用太赫兹时域光谱技术的高精度热障涂层测厚方法。首先，根据太赫兹波在热障涂层中的传播特性建立了热障涂层太赫兹波传播模型，通过模型可以得到太赫兹检测信号回波数量和回波相位对应的变化关系；然后，根据菲涅尔定律和太赫兹检测信号前3次回波之间的作用关系建立了折射率计算模型；最后，根据所得到的折射率和相邻两次回波时间差采用飞行时间法求解热障涂层厚度。对所提方法测量热障涂层厚度的可行性和准确性进行了多组实验研究，结果表明：与标准试块法相比，所提方法不需要制作标准试块，仅根据太赫兹检测信号即可同时计算得到热障涂层折射率与厚度，实现了对热障涂层高效、高精度测厚；所提方法测量厚度的相对误差可以达到1.15%,比标准试块法测量厚度的相对误差降低了42.5%。     

光辐射对丙烯酸聚氨酯涂层防腐保护性能的影响

以氙灯为光源,对丙烯酸聚氨酯涂层/碳钢体系进行人工加速老化实验,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、光学显微镜和光泽仪对老化的涂层进行分析表征,用盐雾实验测试涂层老化后的防腐性能,初步探讨了光辐射对涂层保护性能的影响.结果表明,不同老化周期的体系在盐雾实验后,表面涂层的保护状态均基本完好,但膜下金属腐蚀程度随老化时间的增加而加剧.其原因是:光辐射使涂层中C—N键断裂,且随老化时间的延长,涂层表面粗糙程度增加,光泽度下降;涂层化学结构及表面状态的变化加速了腐蚀介质在涂层中的渗透,从而导致膜下金属腐蚀加重.     

风电叶片环氧/玻璃纤维复合材料湿热老化性能研究

研究了风电叶片用环氧/玻璃纤维复合材料在湿热老化条件下的弯曲强度和模量,并对其使用寿命进行了预测。结果表明:当材料处于沸水环境中老化时,弯曲强度和模量并不是一直下降,而是有所起伏,变化曲线大致可分为速降区、起伏区、缓降区3个过程,对应相应的湿热老化机理;采用阿伦尼斯外推模型进行寿命预测,当湿热老化温度为25℃时,叶片弯曲强度保留率为70%,对应的使用寿命为36024h。     

两种测试有机涂层的EIS实验装置的比较

最常用的EIS(电化学阻抗)测试用电解槽由有机玻璃制成,管中盛有电解液,并装有辅助电极和参比电极.有机玻璃管的固定可采用两种方式:(1)A装置将有机玻璃管用粘结剂粘在涂层/金属试样上;(2)在B装置中,将有机玻璃管用螺杆固定在两块有机玻璃板中间.本文研究了在两种实验装置下环氧涂层以及环氧富锌涂层的电化学阻抗谱特征,结果...     

涂层界面失效过程的ESPI无损检测方法

基于激光电子散斑干涉技术(ESPI),对涂层失效过程的电子散斑干涉技术检测平台进行设计搭建,在不破坏涂层前提下,观察到浸泡失效过程中涂层的原位、实时和动态干涉条纹,并对其进行优化处理.将原位、实时观察到的条纹与零时刻条纹图像相减后进行计算机二值化处理,得到反映涂层失效信息的原位、实时及动态图像.针对环氧色漆/碳钢涂装体系,证实了电子散斑干涉技术分析的有效性,并根据其检测图像的变化,将环氧涂层的浸泡过程分为三阶段:初期没有斑点,涂层完好;中期出现模糊的斑点,涂层防护作用下降;后期出现清晰的黑色大斑点,涂层丧失防护能力.实现了涂层/金属界面失黏、膜下金属腐蚀微观发展过程原位、实时和动态的无损检测.     

采用等效结构参数的混凝土试块弹性模量监测

基于压电阻抗技术,对混凝土试块弹性模量在固化过程中的发展进行监测实验研究.用阻抗分析仪测得粘贴在不同配合比的混凝土试块的压电陶瓷片在不同龄期下的电导纳信号,对28d龄期内不同配合比的混凝土试块进行弹性模量测试.采用共振频率和等效结构参数来评价混凝土固化过程中的变化.通过回归分析建立等效结构参数与混凝土试块弹性模量之间的关系,监测混凝土弹性模量发展.结果表明:压电阻抗技术可用来监测混凝土弹性模量在固化过程中的变化.     

不同光源条件下PVC涂层膜材料的光氧老化性能

以聚氯乙烯(PVC)涂层膜材料为研究对象,分别采用UVB313和UVA340型紫外灯管为光源进行人工加速老化试验,研究其光氧老化过程.对老化过程中试样的拉伸性能进行测试,并进行红外光谱和紫外光谱分析,以探究其光氧老化动力学过程.试验结果表明:两种光源条件下试样的光氧老化机制没有发生变化,但当累积紫外辐射能相同时,试样的老化程度并不一致,这是由两种光源的发光光谱不同造成的,因此,互易定律不适用于PVC涂层膜材料寿命预测模型的建立.根据两光源发光光谱的不同,引入有效紫外辐射的概念,依据改进的Schwarzschild定律建立了不同光源条件下PVC涂层膜材料老化结果的相关性.     

有机涂层室内加速实验的对比

研究了丙烯酸聚氨酯清漆涂层在荧光紫外UVA辐照/凝露和氙灯辐照/雨淋两种加速实验程序下的物理、化学性能和防护屏障性与暴露时间的关系.结果表明:氙灯辐照/雨淋对涂层的膜厚损失、失光率的影响程度略大于同周期UVA加速的效果;而黄色指数及不同暴露周期的完整涂层的低频阻抗模值与暴露时间的关系则与FTIR反映的羰基指数的变化规律较为一致,显示UVA加速涂层老化的效果大于同周期氙灯加速效果.且在两种加速条件下,完整涂层的低频阻抗模值均与暴露时间呈指数规律衰减,表现出较好的时间函数关系;说明EIS的低频阻抗模值与UV光辐射产生的涂层性能的变化有一定的相关性,并很好地反映其防护屏障性,可作为有效的监测参量用于建立室内外老化实验的相关性,预测光老化涂层的防护寿命.     

钢筋混凝土试块静态破裂试验与分析

为分析钢筋混凝土构件在静态破裂过程中的破坏形态与混凝土应变变化情况,以钢筋混凝土和普通混凝土试块为研究对象,通过静态破裂试验对试件进行应变采集,根据得出的应变-时间曲线和不同破坏形态,对钢筋混凝土试块静态破裂过程进行对比分析。试验结果表明,钢筋混凝土试块裂纹起裂时间为780min,普通混凝土试块裂纹起裂时间为600min,钢筋混凝土试块起裂时间较晚;由于钢筋对混凝土的套箍约束作用,钢筋混凝土试块裂纹扩展较慢,且其裂缝宽度、破裂形态以及相同位置的应变值都与普通混凝土有较大差异。为静态破碎技术在钢筋混凝土构件中的应用提供了实验参考依据。     

室外涂饰木材的抗老化性能

通过测量气体渗透值研究室外涂饰木材在老化过程中的性能表现.结果表明:涂层渗透性与涂料的抗老化能力无直接关系;木材涂饰以后气体渗透值比未涂饰时均有所下降,在老化过程中涂饰木材的气体渗透值随着老化时间的增加而增加.木材径切面上的漆膜比弦切面上的抗老化,径切面上的渗透变化率kt和老化时间的关系为:渗透变化率在老化初期增长趋势很快,随着老化时间的增加逐渐变缓,到老化后期甚至出现渗透变化率下降的趋势.     

MICP技术改性古建筑灰浆实验研究

通过微生物诱导方解石沉积(microbial induced calcite precipitation,简称MICP)技术,对与现存古建筑灰浆各项性能相似的铝酸盐水泥砂浆进行生物浸泡修复研究,进而探究古建筑灰浆的修复方法.在实验中为确保试块反应充分,采用先浸泡后烘干再浸泡的循环处理方式,使溶液与干燥试块之间形成压力差,并通过内部毛细作用均匀进入试块当中.通过对比处理前后试块抗压强度、抗折强度、质量、软化系数和试块吸水率的变化情况,综合评价MICP技术改良效果.结果表明:经MICP技术处理后,试块平均质量、抗压强度和抗折强度较未处理时分别提高4.3％、67.26％和116％;试块软化系数较未处理时提高10％,质量吸水率降低47.8％.     

浅谈火力发电厂（电站锅炉房）循环冷却水系统设计的体会

本论述通过对火力发电厂（电站锅炉房）循环冷却水系统的介绍,根据冷却塔布置在不同地点,对循环水系统的特点进行了简要的阐述。主要针对冷却塔布置在主厂房屋面,循环水系统在运行中发现的问题,提出优化方案。     

纳米氧化铁在环氧粉末涂料中的应用研究

开展了纳米氧化铁在环氧粉末涂料中的应用研究,介绍了环氧粉末涂料的配制及其性能测试结果.试验结果表明,在环氧粉末涂料中加入适量的纳米氧化铁,可提高涂料的综合性能.讨论了纳米氧化铁的不同加入量对涂层抗紫外光性能的影响.     

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。     

老化对慢回弹聚氨酯泡沫塑料吸声性能影响的研究

对作为吸声材料使用的慢回弹聚氨酯泡沫材料的耐老化性能进行了研究,得出其125℃条件下人工热老化1 h后的吸声性能相当于自然条件下经历1.98d这一比例关系,由此可以根据人工老化数据推算出其自然老化寿命.     

海洋大气环境中Na_2MoO_4对丙烯酸聚氨酯涂层老化性能的影响

目前丙烯酸聚氨酯涂层已广泛使用在沿海大气环境中,但易于老化。采用电化学阻抗谱(EIS)技术、数值分析技术,探讨了该环境下添加Na_2MoO_4对涂层的老化过程的影响。研究发现:当丙烯酸聚氨酯涂层中添加Na_2MoO_4后在海洋大气环境中使用时,Na_2MoO_4导致涂层中水分的扩散过程加快,扩散系数D达到6.31×10-10cm2/s;Na_2MoO_4加入到海洋大气环境中的丙烯酸聚氨酯涂层中能够起到缓蚀作用,添加Na_2MoO_4的丙烯酸聚氨酯涂层老化时间依然达到360 h,此时涂层电阻只有6.53×104Ω·cm~2。     

扫描Kelvin探针研究破损环氧涂层下碳钢的腐蚀行为

采用扫描Kelvin探针技术(SKP)对中性盐雾环境条件下破损环氧涂层的碳钢的腐蚀行为进行了研究.不同盐雾试验阶段的伏打电位变化规律的分析结果表明:环氧/碳钢涂层的缺陷为腐蚀介质提供了向碳钢基体传输的通道.破损处碳钢基体的电位比其邻近的膜下碳钢基体更负,成为阳极溶解发生区域.一定时间的盐雾试验后,破损处生成的未溶腐蚀产物可覆盖住裸露基体,使破损处向正的电位变化而成为阴极,而其附近的膜下碳钢基体电位变负而成为新的阳极区.同时,不断形成的新阴极和新阳极的电位差成为膜下腐蚀继续发展的驱动力.随着膜下腐蚀的进行,腐蚀介质和腐蚀产物在界面处大量聚集,破坏了环氧和碳钢基体的结合力,导致鼓泡和剥离现象的出现.     

人工加速老化对聚脲涂料防护性能的影响

针对聚脲涂料防腐涂层进行紫外加速老化实验,采用光泽度计、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析并结合电化学阻抗谱(EIS)图谱,研究涂层的老化行为.结果表明:涂层的老化分为前期、中期和后期三阶段,涂层表面在老化中期变色较大.涂层的表面、断面SEM及EIS测试显示涂层中的微气泡阻止了涂层的老化裂纹向基体发展,涂层仍保持较好的防护性能.