燒結(jié)型無(wú)鉻鋅鋁涂層的制備與性能研究.pdf

1、由于達(dá)克羅技術(shù)涂覆工藝方便簡(jiǎn)單，防腐蝕效果好等優(yōu)點(diǎn)，而在工業(yè)及日常生活中有著廣泛應(yīng)用。但是因?yàn)檫_(dá)克羅技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)用到鉻酐，從而導(dǎo)致污染環(huán)境的六價(jià)鉻和三價(jià)鉻殘留。因此摒棄達(dá)克羅涂層中的六價(jià)鉻或三價(jià)鉻，研制新型的能夠滿足工程實(shí)際需要的無(wú)鉻鋅鋁防腐涂料為其發(fā)展趨勢(shì)。
　　本論文討論了燒結(jié)型無(wú)鉻鋅鋁涂料的主要組成成份及其對(duì)涂料和涂層性能的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)法確定了最佳配方。
　　本實(shí)驗(yàn)所研制的燒結(jié)型無(wú)鉻鋅鋁涂料主要由鋅粉與鋁

2、粉、潤(rùn)濕分散劑、抗氧化劑、粘結(jié)劑和緩蝕(鈍化)劑所組成。在以中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果和涂層與鋼鐵金屬基體間的結(jié)合力為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，確定了上述組成成份對(duì)涂料和涂層性能的影響程度和優(yōu)化后涂料的基本組成。
　　本文還討論了不同添加劑(例如 pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑和流平劑)對(duì)無(wú)鉻鋅鋁涂料和涂層的性能的影響，以保證無(wú)鉻鋅鋁涂料和涂層的穩(wěn)定性、使用壽命和改善其施工性能等。
　　確定了本實(shí)驗(yàn)條件下無(wú)鉻鋅鋁涂料應(yīng)保持的攪拌時(shí)間。根據(jù)正交試驗(yàn)的極差分析，討

3、論了燒結(jié)固化工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響，以中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果和涂層與鋼鐵金屬基體間結(jié)合力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化確定了燒結(jié)固化工藝參數(shù)。
　　對(duì)所制備涂層的形貌、結(jié)構(gòu)及成份運(yùn)用電子掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X-ray衍射儀進(jìn)行了分析測(cè)定，并通過(guò)耐濕熱性能試驗(yàn)、中性鹽霧試驗(yàn)、硝酸銨快速檢驗(yàn)和電化學(xué)測(cè)試考察了無(wú)鉻鋅鋁涂層在不同環(huán)境下的腐蝕行為。
　　XRD衍射結(jié)果表明：涂層雖然在一定溫度下烘烤固化一段時(shí)間后，但其中的鋅粉和鋁粉并

4、未被完全氧化或與涂料中其它組份發(fā)生反應(yīng)而生成另外的物質(zhì)，仍以單質(zhì)金屬的形態(tài)存在涂層之中。
　　通過(guò)SEM圖片觀察得知，片狀鋅粉和鋁粉在涂層中呈疊片狀結(jié)構(gòu)分布，涂層中有粘結(jié)劑或緩蝕(鈍化)劑等與鋅粉和鋁粉或金屬基體發(fā)生反應(yīng)后生成能增加涂層與金屬基體間的結(jié)合力的包覆物質(zhì)。
　　電化學(xué)測(cè)試表明，無(wú)鉻鋅鋁涂層在一定濃度NaCl溶液中開(kāi)路電位的變化可分為四個(gè)階段：浸泡初期，鋅粉和鋁粉活化，電位負(fù)移；浸泡中期，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，腐蝕產(chǎn)

5、物的生成，電位開(kāi)始正移，在這一階段，主要是鋅粉和鋁粉犧牲陽(yáng)極對(duì)金屬基體的保護(hù)作用，與本實(shí)驗(yàn)所選用的市售達(dá)克羅涂層相比，本實(shí)驗(yàn)所制備出的無(wú)鉻鋅鋁涂層有著較長(zhǎng)的犧牲陽(yáng)極對(duì)金屬基體的保護(hù)的時(shí)間；第三階段，腐蝕產(chǎn)物所產(chǎn)生物理屏障起著主要作用；浸泡后期，腐蝕產(chǎn)物體積膨脹并產(chǎn)生局部應(yīng)力，使得涂層出現(xiàn)新的微裂縫，腐蝕性介質(zhì)滲透到金屬基體表面，電位再次快速正移，涂層失去保護(hù)作用。極化曲線測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，達(dá)克羅涂層的自修復(fù)能力強(qiáng)于無(wú)鉻鋅鋁涂層。電化學(xué)阻抗譜