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1、導(dǎo)電耐蝕涂層同時(shí)具有導(dǎo)電性能和防腐蝕性能,能有效預(yù)防因腐蝕和導(dǎo)電能力變差引起的設(shè)備故障發(fā)生,甚至可避免災(zāi)難性事故,在接地網(wǎng)和石油管道防護(hù)中具有重要應(yīng)用。但導(dǎo)電耐蝕涂層的制備工藝還不成熟,存在導(dǎo)電效果不佳或耐蝕能力不強(qiáng),以及涂層與基體結(jié)合力差等問(wèn)題,限制了導(dǎo)電耐蝕涂層的應(yīng)用。針對(duì)這一實(shí)際,本文分別以環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯為基體材料、多壁碳納米管(MWCNTs)為導(dǎo)電填料,采用靜電噴涂法在普通碳鋼基體表面制備導(dǎo)電耐蝕涂層,并采用拉伸法、劃痕法、F
2、TIR、TG、SEM、四探針測(cè)試儀、電化學(xué)測(cè)試等方法研究了MWCNTs含量對(duì)復(fù)合涂層結(jié)合強(qiáng)度、化學(xué)結(jié)構(gòu)變化、熱穩(wěn)定性、MWCNTs的分散性、導(dǎo)電性和耐蝕性的影響。
研究結(jié)果表明,靜電噴涂法制備的MWCNTs/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層和MWCNTs/聚氨酯復(fù)合涂層都與基體具有強(qiáng)的結(jié)合力。隨著MWCNTs的含量減小,復(fù)合涂層與基體的粘結(jié)強(qiáng)度增加。當(dāng)MWCNTs含量為8%時(shí),MWCNTs/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層和MWCNTs/聚氨酯復(fù)合涂層與基體
3、的結(jié)合強(qiáng)度分別大于14.67MPa和20.24MPa;另外,MWCNTs含量影響MWCNTs在環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯中的分散性、導(dǎo)電性及復(fù)合涂層的耐蝕性;隨著MWCNTs含量的增加,MWCNTs在環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯中分散越均勻,制得的復(fù)合涂層導(dǎo)電能力越強(qiáng);當(dāng)MWCNTs含量為8%時(shí),MWCNTs/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層的電阻率為1.2×10-4Ω·m,比含量為0.5%的復(fù)合涂層降低了約7.9×106倍;當(dāng)MWCNTs含量大于6%時(shí),兩種復(fù)合涂層的導(dǎo)電
4、能力比普通碳鋼的導(dǎo)電能力好;MWCNTs/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層和MWCNTs/聚氨酯復(fù)合涂層的耐蝕性都強(qiáng)于普通碳鋼,隨著MWCNTs含量的減少,兩種涂層的耐蝕性增強(qiáng);MWCNTs含量為8%時(shí),MWCNTs/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合涂層和MWCNTs/聚氨酯復(fù)合涂層的腐蝕速率分別為0.00111mm/a和0.0037mm/a,約為普通碳鋼的30%和24.3%;當(dāng)MWCNTs含量大于6%時(shí),兩種復(fù)合涂層的土壤接觸電阻都小于普通碳鋼,可用于接地網(wǎng)的泄流和腐蝕
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