防火涂料炭质层形成及阻燃机理的研究

在高温或火焰下,涂层中的各主要组分均参与了炭化层的形成.本文借助傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振(NMR)和热失重分析(TGA)等分析手段对炭质层的形成过程进行了表征,并探讨了相应的阻燃机理.实验结果表明涂层在膨胀成炭过程中通过气相和凝聚相阻燃机理实现了对基材的保护作用.     

金属粉末激光烧结的动态凝固特征

在实验的基础上,分析了激光烧结成形过程中的凝固组织特征及其形核机制,讨论了烧结工艺参数和运动熔池形状特征对动态凝固特征的影响.对烧结体进行分析的结果表明:烧结体的组织是以枝晶和等轴晶二种组织形态交替叠加而成,形成整个制件的组织呈周期性重复出现.     

PMMA/TiO2纳米复合粒子的制备及初步应用研究

采用原位乳液聚合法，用经硅烷偶联剂处理过的纳米TiO₂，与MMA单体混合，合成PMMA/TiO₂纳米复合粒子。探讨了TiO₂表面改性机理， 并用TG、IR、DSC等对产物进行了表征，表明纳米TiO₂被包覆在聚合物PMMA中。将复合粒子加入紫外光固化涂料，制得复合涂膜。由原子力显微镜照片分析，制备的PMMA/ TiO₂复合粒子平均粒径约为75nm。分别在涂膜中添加等量的纳米TiO₂和PMMA/ TiO₂纳米复合粒子，制成两张复合涂膜，比较发现PMMA/ TiO₂纳米复合粒子在涂膜中的分散情况优于纳米TiO₂，呈现良好的纳米级分散，明显改善了TiO₂与涂膜的相容性，从而提高了涂膜的硬度及涂膜与基材的附着力。     

电弧喷涂铝涂层在海洋环境中的腐蚀机理

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备了铝涂层,并用完整涂层和局部破坏涂层两种试样进行室内模拟浸泡腐蚀实验,腐蚀介质为3.5%NaCl水溶液,流速为0.6m*s-1,实验温度为50±1*#℃. 结果表明:涂层局部破坏时的腐蚀速度与涂层完好时相差不大;铝涂层表面的均匀腐蚀并不严重,铝涂层的腐蚀主要是由于闭塞电池和活性-钝性腐蚀微电池的联合作用引起的局部腐蚀,主要类型为点蚀,且涂层层状剥落形成蚀坑;腐蚀介质到达基体时,将发生电偶腐蚀,铝涂层会作为牺牲阳极保护基体免受腐蚀.     

Fe3O4聚脲微胶囊的制备及性能

用甲苯2,4（2,6）-二异氰酸酯（TDI）为壁材原料,Fe3O4作为芯材,由原位聚合法制得了Fe3O4聚脲微胶囊.通过红外光谱分析和亲水性的比较,证明了Fe3O4已被聚脲包覆.用热分析方法测定了微胶囊内Fe3O4的质量百分比为5.0%、10.2%、15.2%.扫描电镜观察说明,当原料质量比m（Fe3O4）∶m（TDI）=（0.2~0.4）∶2时,微胶囊的分散性好于Fe3O4,此时,微胶囊磁性与Fe3O4相似.微胶囊化的Fe3O4密度为（1.01~1.45）g/cm3,小于原Fe3O4的密度（3.12 g/cm3）.Fe3O4聚脲微胶囊能分散于丙烯酸异辛酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、二乙烯三胺、甲苯、乙醇、乙醇水溶液[w（C2H5OH）=30%]、二缩三乙二醇等有机溶剂中,且能稳定存在180 d以上,有望用于涂料、油墨、粘合剂等领域.     

聚氨酯石墨抗静电防腐涂层在高硫原油中的耐蚀性研究

针对高硫油对原油储存设备腐蚀严重的实际,选用聚氨酯树脂为成膜物质,石墨为导电介质制备抗静电防腐涂层,采用失重法研究了石墨含量、硫浓度、温度对涂层耐蚀性的影响.结果表明:不含石墨及w(石墨)在25%时,涂层质量的增加主要是由聚氨酯活性基团与介质中的硫反应引起,w(石墨)在55%时涂层质量的增加主要是由渗透引起;不含石墨及w(石墨)为25%时涂层增重较大,w(石墨)为55%时涂层增重最大.硫含量增加使不含石墨的涂层质量增加,当w(石墨)在25%~45%时,涂层质量增加与硫含量无关.温度升高使不含石墨的涂层质量增加,当w(石墨)为25%~45%时,温度升高涂层质量变化较小.因此,聚氨酯石墨抗静电防腐涂层w(石墨)为35%~45%时,其耐蚀性最好.     

薄膜涂层材料的界面破坏准则

为了确定界面起裂位置及条件的评价方法,通过对引入假想界面裂纹的划痕实验的数值分析,讨论了界面的起裂位置.根据起裂位置的不同界面应力状态及相应的实验结果,提出了界面破坏的强度准则.实验和分析结果表明,在划痕实验中,起裂位置由最大界面剪应力决定,但起裂条件不仅与界面剪应力有关,而且与起裂位置处的界面压应力有关,界面压应力越大,导致界面起裂的界面剪应力也越大.该薄膜界面结合强度的评价准则,不受具体实验条件的影响,具有通用性.     

Ni-P-CNTs化学复合镀层组织结构

为了提高工件的使用寿命,采用化学镀工艺使纳米碳管与镍磷复合镀层.利用SEM、TEM、EDS等分析手段对Ni-P-CNTs镀层组织结构进行分析.结果表明:Ni-P-CNTs化学复合镀层连续、均匀、无裂纹和气孔,纳米碳管在镀层中分布均匀,呈网状排布.     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构和耐蚀性

采用非对称方波输出模式的恒流交流电源,利用微弧氧化方法在铝合金表面沉积Al2O3陶瓷膜,考察了微弧氧化工艺参数(电流密度、处理时间)对膜层微观结构和耐蚀性的影响.结果表明:工艺参数对膜层组织结构和性能的影响存在较佳的范围,即氧化时间为15-20min,电流密度在20A/dm2左右;氧化时间过短时,试样表面存在陶瓷膜未完全覆盖的区域,而当电流密度过大时,膜层表面将会出现大量的显微裂纹,导致膜层性能大幅度降低;在恒流非对称方波输出模式下,工艺参数对膜层的相组成影响不大,微弧氧化膜层由晶态Al2O3和非晶态Al2O3组成.     

二氧化钛涂层/钢的摩擦磨损性能

在室温下对二氧化钛涂层/GCr15钢、20Cr钢/GCr15钢进行了油润滑情况下的球盘式摩擦磨损试验.研究了速度、载荷等外部因素对摩擦系数、磨损率等的影响.结果表明,涂层的显微硬度(HV)基本维持在685,气孔率很低,具有较高的致密性和较好的加工性能,可以更好地满足耐磨工艺的需要;TiO2涂层/GCr15钢摩擦副在试验条件下抗磨损性能优于20Cr钢/GCr15钢.