熱燒結鋅鋁涂層配方優(yōu)化及制備工藝研究.pdf

1、鋅鋁涂層是一種新型高耐蝕﹑無氫脆的金屬防腐新技術，廣泛應用于汽車和海洋鋼結構上。這種涂層具有物理屏蔽﹑鈍化保護﹑犧牲陽極保護等防護作用，可以對鋼質緊固件提供有效的防護。在海洋環(huán)境中也常與其他防腐技術如滲鋅和有機防腐涂層結合應用，極大的提高了涂層對基體的防腐作用。
　　本論文的研究目的是通過對涂液和涂層物理性能的評價，對涂層的影響因素進行優(yōu)化，得到一種新型的鋅鋁涂層。其簡化了涂液配制流程，降低了涂液的生產(chǎn)成本。與現(xiàn)有的達克羅涂層進行

2、了性能上的對比，并達到良好的防腐效果。
　　本論文的研究內(nèi)容是鋅鋁涂液配方優(yōu)化和涂層制備工藝優(yōu)化。涂液配方優(yōu)化包括鋅鋁組分配比選擇、鋅粉處理、鈍化劑含量選擇、涂液增稠劑種類及含量的選擇和潤濕劑含量選擇等方面的優(yōu)化。鈍化劑含量從少量到多量，鋅粉與鋁粉的相對比也逐漸增多，潤濕劑含量則關系到涂液的穩(wěn)定性，涂液增稠劑則分別選用了甲基纖維素、乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺四種。通過涂液及涂層的物理性能評價及耐蝕性評價，選出最佳的配方。結果

3、表明鋅鋁配比7:1、表面處理后的鋅粉、鈍化劑4％、增稠劑選用纖維素類（甲基或乙基）有效含量在0.3g/100ml到0.5g/100ml之間、潤濕劑25％蒸餾水45％，在這種配比下涂液及涂層的綜合性能最優(yōu)。
　　涂層制備工藝優(yōu)化主要包含涂層燒結溫度和時間及涂覆工藝的優(yōu)化。基體經(jīng)除油、噴砂、涂覆等過程后，然后烘干燒結成膜。燒結溫度是成膜的一個關鍵因素，本文中從275℃開始燒結，經(jīng)300℃，325℃，350℃，在此四個溫度下燒結不同時間

4、，經(jīng)滴磺實驗確定燒結合格與否，初步確定較寬的溫度范圍，然后在這個范圍內(nèi)進行溫度精確選擇，從溫度段的低溫點逐漸升高至高溫點，經(jīng)過硝酸銨快速評價和鹽霧測試確定出一個溫度。涂覆方式主要有甩涂和刷涂，緊固件基本采用甩涂，平面式樣則采用刷涂。結果證明燒結溫度在330℃，燒結時間25min時，涂層耐蝕性能最佳；甩涂時轉速定在40r/s，正甩15s,反甩15s，涂層厚度適中。
　　涂液失效時間采用間隔時間測試涂液和涂層的性能，關于此問題共設計了

5、兩種實驗方案，其一是將涂液完整的配好存放；其二是將鈍化液和金屬粉漿分開放置，使用時再混合。通過紅外測試和熱綜合分析等手段進行評價，每隔一段時間取兩種涂液進行測試。結果證明A﹑B液分開儲存有效期更長，至少可以保存20d以上，混合后保存7d。涂液失效的原因主要是涂液中六價鉻被還原致使鈍化機制失效，并因此與無鉻鋅鋁涂層進行了比較。對優(yōu)化后涂液的成本進行了計算，并與現(xiàn)在國內(nèi)外鋅鋁涂液價格做了對比，單價比其他涂液有了明顯降低。
　　綜上所述