Electrochemical performance and corrosion resistance of Zn-Ai pseudo-alloy coatings in chlorine ion-containing environment

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨．随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5（OH）8-Cl2H2O、ZnO和Zn5（CO3）2（OH）6,盐雾试验达到768h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂．锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5（OH）8C12H2O、Zn0.71A10.29（OH）2（CO3）0.145·xH2O及ZnAl2O4．电化学阻抗谱测试结果表明：随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性．     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

Cu/Mg含量对2024铝合金耐蚀性能的影响

Cu元素和Mg元素是2024铝合金中的主要添加元素,这两种元素的含量对合金的性能有至关重要的影响。针对Cu/Mg的质量比分别为3.49,2.38和2.19的三种合金,利用极化曲线、电化学阻抗谱、晶间腐蚀、表面粗糙度测试以及光学显微镜、扫描电子显微镜观察等手段研究Cu/Mg的质量比对2024铝合金耐腐蚀性和化学铣切表面粗糙度的影响。研究结果表明：腐蚀电流对2024铝合金的耐蚀性影响要大于腐蚀电势;随着Cu/Mg的质量比的增加,合金氧化膜厚度增加;当Cu/Mg为2.38时,合金的电化学腐蚀速率为24.3 μm/a,电荷转移电阻为23 662 Ω/cm²,晶间腐蚀深度为134.3 μm,化学铣切表面粗糙度为0.753 μm,此时综合性能最好。     

镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

利用溶胶凝胶技术在镁合金微弧氧化膜表面制备SiO2溶胶凝胶膜形成复合膜层.通过扫描电镜和能谱测试,分析膜层的表面形貌和成分.采用动电位极化曲线测试研究不同条件下复合膜的电化学性能.研究结果表明:SiO2溶胶凝胶膜的最佳沉积条件为浸涂次数3次,浸泡时间1 min,干燥温度80～100℃,干燥时间8h,固化温度170℃,固化时间1h.溶胶凝胶膜能够有效地封闭镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成均匀且较为致密的复合膜层.动电位极化曲线结果表明:复合膜比微弧氧化膜和镁合金基体具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、更低的腐蚀电流密度(icorr)和更大的线性极化电阻(Rp),说明微弧氧化镁合金沉积溶胶凝胶膜后耐腐蚀性能有显著地提高,复合膜对AZ91D镁合金具有良好的防腐蚀作用.     

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。     

镍基纳米SiC复合镀层的摩擦学性能

为研究镍基纳米 Si C复合镀层的摩擦学性能 ,在A3钢板上制备了该镀层 ,利用扫描电镜对镀层显微组织进行观察 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度 ,在 MM-2 0 0摩擦磨损试验机上对镀层进行磨损试验 ,研究阴极电流密度、温度和镀液中 Si C浓度等主要工艺参数对镀层耐磨性能的影响。结果表明 :Si C颗粒在镀层中分布均匀 ;Si C颗粒附近镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,但随着远离 Si C,复合镀层硬度明显下降 ;复合镀层的耐磨性能与普通镍镀层相比有较大幅度的提高 ,在油润滑条件下磨损体积为普通镍镀层的 1/ 8。     

反应等离子喷涂TiN涂层电化学腐蚀行为

利用电化学阻抗谱等电化学方法及扫描电镜(SEM)技术,研究了反应等离子喷涂TiN涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为. 研究结果表明:TiN涂层的自腐蚀电位高于基体,涂层对基体能起到良好的腐蚀屏蔽作用;腐蚀介质通过涂层的通孔、微裂纹等缺陷渗入涂层与基体的界面腐蚀基体,从而使涂层电阻下降、电容增加,所产生的腐蚀产物在一定程度上可以抑制腐蚀反应的进行,但不会阻止基体局部腐蚀的继续进行. 涂层的孔隙是造成涂层电化学腐蚀的主要原因.     

Q235钢表面环氧复合涂层在变电站环境中的腐蚀行为分析

以Q235钢表面涂覆的环氧富锌底漆,水性聚氨酯中间漆,银灰环氧磁漆构成的环氧复合涂层为对象,研究变电站环境中涂层自然暴露18个月后的腐蚀行为,并将其与用5%NaCl溶液浸泡250天处理的涂层的腐蚀行为做对比。采用电化学阻抗谱(EIS)研究环氧复合涂层试样的电化学腐蚀行为,评价环氧复合涂层的耐候性与耐盐性,并通过FT-IR表征涂层浸泡和自然暴露过程的结构变化。结果表明,环氧复合涂层试样在5%NaCl溶液中浸泡250d后,涂层阻抗从3.967×10~9Ω·cm2降至9.780×10~2Ω·cm~2,其失效机制为腐蚀介质通过涂层微孔逐渐渗入涂层中形成微观电通路,导致涂层孔隙率逐渐增大,基底材料腐蚀加速;自然暴露试验18个月的试样,其涂层阻抗为2.708×10~6Ω·cm~2,防护性良好。     

阻锈剂对聚合物水泥基涂层耐蚀性的影响机制

氯离子侵蚀严重威胁沿海地区钢筋混凝土构件的耐久性。提升钢筋的抗锈蚀能力可显著增强构件整体的耐久性能。对此,以丙乳与P·O 52.5水泥质量比1∶2的聚合物水泥基涂层为基础研究对象,通过单掺及复掺亚硝酸钠、钼酸钠以及单氟磷酸钠,制备复合涂层,基于电化学试验,探究各复合涂层对钢筋的阻锈机理,进一步分析无机阻锈剂对聚合物水泥基涂层耐腐蚀性能的交互影响。单掺试验结果表明,虽然涂层中丙乳的碱性基团为钢筋表面形成钝化膜提供了有利条件,但钼酸钠的加入会破坏生成的钝化膜的致密性。同样的,若仅少量单独掺入单氟磷酸钠,会导致其与水泥或钢基体反应所生成的Ca₃(PO₄)₂与Fe₃(PO₄)₂含量不足,无法保障钝化膜的顺利成型,因而单掺钼酸钠或单氟磷酸钠均无法显著提升复合涂层的阻锈性能。而亚硝酸钠可与锈蚀产物直接反应生成新钝化膜,可有效地延缓锈蚀发展,因此亚硝酸钠在单掺组分中表现出最佳阻锈性能。合理复掺条件下,亚硝酸钠与单氟磷酸钠对聚合物水泥基涂层抗锈蚀效果存在协调与兼容效应,并...     

电弧喷涂铝及铝-锌涂层在动态腐蚀介质中的耐蚀性研究

对钢铁基体表面电弧喷涂铝及铝锌涂层进行了动态腐蚀实验 ,以失质量法计算了腐蚀速度 ,并探讨了腐蚀机理。采用SEM对铝及铝锌涂层腐蚀前后的外表形貌进行了观察 ,并对铝及铝锌涂层表面进行了能谱分析 ,采用电化学系统测试了涂层的自腐蚀电位。实验结果表明 ,在 3 %NaCl水溶液中铝涂层的耐蚀性优于铝锌涂层 ;其原因是铝涂层表面上氧化膜的自愈能力及自腐蚀电位高于铝锌涂层。研究还表明 ,铝及铝锌这些阳极涂层不仅能有效地保护它所覆盖的钢铁表面 ,还能保护暴露于腐蚀介质中的钢铁基体表面。在铝、铝锌涂层上刷涂有机涂料 ,有机涂料能渗透到金属涂层的孔隙中 ,将孔隙封闭。同时 ,有机涂层和金属涂层能构成复合涂层 ,其防腐效果更佳     

Q235与Zn-Al涂层的耐蚀性及退化过程研究

既有水工钢闸门的主要防腐方法是在钢基体上热喷涂金属涂层,本试验针对Q235裸钢、Zn-15%Al热喷涂涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行对比研究,并分析各自的腐蚀机理。结果表明:裸钢的腐蚀产物(FeOOH和Fe3O4)随浸泡时间的增加而增厚;Zn-15%Al涂层的腐蚀产物(锌和铝的氧化物及氢氧化物)具有自封闭性,保护基体,减缓腐蚀。裸钢与Zn-Al涂层在快速腐蚀试验中的腐蚀退化过程均呈非线性规律,与自然环境下钢闸门构件锈蚀退化过程相符。     

Zn-陶瓷复合涂层耐腐蚀性能研究

为了进一步提高锌涂层的抗环境腐蚀能力,采用溶胶-凝胶技术,在经过料浆法渗锌后的20钢表面,制备Zn-SiO2/Al2O3复合涂层,通过微细的陶瓷相粉末,充填渗锌表面的孔隙,弥合缺陷,提高符合涂层的抗腐蚀能力,研究了涂层特性,以及涂层抗冲刷腐蚀、抗高温氧化和抗硫化规律。结果表明:在自来水和3.5%的NaCl溶液的介质中,复合涂层有很好的耐冲刷腐蚀的性能;在500℃具有优异的抗高温氧化性能和抗高温硫化性能。复合涂层兼顾了渗锌层和陶瓷涂层的优点,是一种具有良好应用前景的新型复合涂层。     

织构对纳米晶纯镍镀层耐蚀性能的影响

采用脉冲电镀法在黄铜表面制备出具有(111)、(200)和(220)晶面择优生长织构的纳米晶纯镍镀层.采用扫描电镜对镀层的显微形貌进行观察,采用X射线衍射对不同晶面织构的择优性进行表征,并对镀层在3.5％ NaCl溶液中的动电位极化曲线和交流阻抗谱进行了测试,研究不同织构镀层的耐蚀性能.不同织构镀层的耐蚀性能存在显著差异:具有(220)强织构的镀层耐蚀性最差,其自腐蚀电流密度最大,为1.23μA·cm-2,镀层的电荷转移电阻为2.09 kΩ·cm2;具有(200)强织构的镀层耐蚀性能最佳,镀层的电荷转移电阻为27.32 kΩ·cm2,自腐蚀电流密度为0.15 μA·cm-2;具有(111)织构镀层的耐蚀性居中.认为织构引起的表面胞状物的差别是造成纯镍镀层耐蚀性能不同的原因.     

NiCo/纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀及其摩擦学性能研究

采用电沉积法在铜基底上沉积了NiCo/纳米SiO2复合镀层和NiCo合金镀层,用扫描电子显微镜、CHI660A电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损测试机考查了镀层的表面形貌、磨损形貌、耐腐蚀性能及摩擦学性能.结果表明,纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶体的增长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密;在相同的腐蚀和摩擦条件下,纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数先降低后增大,当镀液中SiO2纳米颗粒含量为5 g/L时复合镀层的摩擦系数最小.     

钴对热浸镀锌层耐腐蚀性的影响

通过5 wt%NaCl溶液浸泡腐蚀实验和电化学极化实验测量了热浸锌镀层的腐蚀速率和极化曲线,采用光学显微镜、扫描电镜SEM观察了镀层腐蚀后表面的显微组织,初步探讨了腐蚀机理.研究结果表明:锌浴中加入钴的合金镀层抗腐蚀能力要强于纯锌浴镀层;在盐水腐蚀溶液中,锌镀层能够阻滞腐蚀保护基体的主要原因,是牺牲阳极锌和在镀层表面形成了一层由ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2组成的钝化膜;当锌浴中添加适量钴元素后,在镀层中会形成富钴层,可以阻碍镀层的腐蚀,也有利于稳定腐蚀初期生成的Zn(OH)2或ZnCl2.4Zn(OH)2,降低腐蚀电流,提高镀层的耐腐蚀性能.     

氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响

为了研究纳米氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响,考察了添加3种不同含量纳米氧化铈的NiCoCrAlY熔覆涂层在1 050℃混合硫酸盐(质量分数为75％ Na2SO4-+25％ K2SO4)作用下的热腐蚀行为,并与未加纳米颗粒的涂层进行了比较.结果表明:添加纳米氧化铈后,涂层的抗热腐蚀性能得到了较大提高,其...     

纳米ZnO复合涂层的制备及其对铝合金的防腐性能研究

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了用纳米氧化锌掺杂于聚氨酯涂料中制备纳米氧化锌复合涂层.通过电化学测试表明,在质量分数为3.5％的NaCl溶液中,涂有纳米氧化锌复合涂层的铝合金其腐蚀电流密度约为5.965×10-9 A/cm2,这一数值相对于文献中给出的铝合金基体的腐蚀电流密度降低了4个数量级,说明涂层使铝合金基体...     

压水堆一回路主管道316 L不锈钢的电化学腐蚀行为

通过中心复合设计试验法设计试验,结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测量以及氧化膜形貌观察和成分测量,研究了温度(30~350℃)、Cl-质量浓度(10~1000μg·L-1)和溶解氧质量浓度(0~200μg·L-1)3种因素对压水堆一回路主管道316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响.结果表明:温度是影响316L不锈钢电化学腐蚀性能最显著的因素,温度越高,腐蚀电流密度越大,点蚀电位越低;Cl-浓度和溶解氧浓度对316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响与温度密切相关,温度较低时(T<150℃),Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L腐蚀电流密度几乎无影响,但点蚀电位却随Cl-浓度增加和溶解氧浓度的降低而降低;温度较高时,分别为T>130℃和T>150℃,Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L点蚀电位几乎无影响,但腐蚀电流密度却随Cl-和溶解氧的浓度增加而显著增加,腐蚀加剧.电化学阻抗谱的测量和氧化膜形貌的观察也进一步验证了上述试验结果.     

新型耐蚀低合金钢筋腐蚀行为

 应用动电位极化、电化学阻抗谱、周浸腐蚀试验的方法,研究了HRB400 碳钢钢筋和两种Cr 合金化的低合金钢筋在0.01mol/L NaHSO₃溶液中的腐蚀行为。结果表明,相比HRB400 钢筋,Cr 合金化钢筋的开路电位明显正移,Cr 元素提高了钢的热力学稳定性;随着Cr 元素质量分数的增加,钢筋的自腐蚀电流密度减小,极化电阻增大,Cr 合金化的钢筋具有相对较小的电化学腐蚀速率;周浸加速腐蚀72 h 后,HRB400 钢筋和Cr 合金化的钢筋均以均匀腐蚀为主,添加Cr 元素可以显著降低钢筋的均匀腐蚀速率。     

AZ31镁合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了AZ31镁合金在3 5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,挤压加工成形的AZ31镁合金,由于合金内部组织沿水平方向发生了一定的层移,位错和缺陷增多,致使侧面和截面的耐腐蚀性能比表面稍差.阻抗测试结果显示,随着浸泡时间的延长,腐蚀产物在合金表面沉积,对基体金属具有一定的保护作用.