碳鋼表面納米水性鋅鋁涂層的配方及性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的達克羅涂層憑借其優(yōu)異的耐蝕、耐熱等性能以及低污染無氫脆的生產(chǎn)特點得到了廣泛的應用。但隨著人們環(huán)保意識的增強，達克羅涂層中鉻酸鹽的使用受到了越來越嚴格的限制，無鉻化涂層成為了發(fā)展的必然趨勢。但無鉻達克羅涂層因失去鉻酸鹽的緩蝕和自修復作用，其耐蝕性能還有待進一步提高。另外，無鉻達克羅涂層的硬度和耐磨性能也不高，限制了該涂層的應用領域。
　　 本課題在原有達克羅涂層研究的基礎上，首先通過探索試驗選擇了合適的緩蝕劑和粘結(jié)劑來代替?zhèn)?/p>

2、統(tǒng)涂料中的鉻酸鹽，并確定了涂料中各個組分的大致含量，然后根據(jù)涂料主要組分設計了4因素4水平的正交試驗，通過考察涂層外觀、結(jié)合力和耐蝕性確定了優(yōu)化配方，并在優(yōu)化配方的基礎上改善了涂層的制備工藝。在此基礎上，涂層中加入了SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO四種不同的納米微粒制備了納米復合涂層。最后運用SEM、EDS、XRD等手段分析了涂層的組織、形貌和成分，并研究了加入納米微粒前后涂層硬度、結(jié)合力及耐蝕性能的變化。
　　 研究結(jié)果

3、表明：涂料的優(yōu)化配方為，金屬粉（鋅鋁比為4:1）26%（質(zhì)量百分比，下同）、潤濕分散劑20%、緩蝕劑6%、粘結(jié)劑8%、增稠劑0.1%、消泡劑及其他表面助劑1~2%、余量為去離子水；涂層制備工藝參數(shù)為，2~3檔甩液30~60s、85~90℃烘干10~15min、290℃固化30min；未加納米微粒時，涂層表面以鋅、鋁相為主，片狀鋅鋁粉層層相疊，涂層厚度約為20μm左右，涂層顯微硬度為126.267HV，結(jié)合良好，涂層在3.5%的NaCl溶

4、液中的自腐蝕電位和自腐蝕電流密度分別為-0.95V和1.674×10-6A/cm2，在20%的硝酸銨溶液中腐蝕3h不出現(xiàn)銹斑，在5%的中性NaCl鹽霧試驗中涂層可耐720h腐蝕不出現(xiàn)紅銹；加入SiO2、TiO2、Al2O3和ZnO納米微粒后，涂層表面形貌和相組織基本未發(fā)生變化，硬度分別提高了8.2%、15.6%、24.7%和10%，在3.5%的NaCl溶液中加入ZnO、SiO2及TiO2納米微粒的涂層自腐蝕電流密度均較小（維持在10-6