【摘要】：隨著海洋資源的開發(fā)和利用,海上基礎(chǔ)設(shè)施大量興建,大量的金屬材料被投入使用,暴露于海洋環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)等而受到嚴(yán)重腐蝕。鋅鋁合金涂層是一種應(yīng)用很廣泛并且效果很好的防護(hù)手段,作為兩相組織結(jié)構(gòu)的涂層,它在很多方面的性能都優(yōu)于純鋁及純鋅涂層。海洋是一種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境,同一種材料在不同區(qū)域的腐蝕環(huán)境下的耐蝕性能及使用壽命是不一樣的,甚至溫度以及鹽度差也會(huì)對(duì)金屬材料的使用壽命造成很大的影響。為了滿足海洋不同區(qū)域腐蝕環(huán)境的使用要求,本文利用火焰噴涂、電弧噴涂以及低壓冷噴涂制備鋅鋁涂層,考察浪花飛濺腐蝕環(huán)境、海水潮差區(qū)、海洋大氣區(qū)以及全浸區(qū)溫度、鹽度因素對(duì)三種涂層耐腐蝕性能的影響。本文利用電鏡、EDS、XRD、三維視頻顯微鏡以及拉伸試驗(yàn)機(jī)等對(duì)涂層的微觀形貌、組成成分以及物理性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明:火焰噴涂以及電弧噴涂鋅鋁涂層的表面均較為粗糙,存在一定量的孔隙及凹坑;冷噴涂鋅鋁涂層表面較平整,無孔隙以及凹坑等明顯缺陷;拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明低壓冷噴涂鋅鋁涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯高于火焰噴涂以及電弧噴涂鋅鋁涂層。利用中性鹽霧和電化學(xué)測(cè)試方法分析涂層的腐蝕行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn)中性鹽霧試驗(yàn)150d后三種鋅鋁涂層表面均未出現(xiàn)紅銹,說明三種涂層中性鹽霧試驗(yàn)150d后均能繼續(xù)對(duì)基體起到防護(hù)作用。通過涂層增重情況以及結(jié)合強(qiáng)度的變化可知火焰噴涂鋅鋁涂層受鹽霧腐蝕最嚴(yán)重,其次是電弧噴涂鋅鋁涂層,從長期使用來看,冷噴涂鋅鋁涂層具有更為長效的防護(hù)作用。飛濺腐蝕試驗(yàn)中,冷噴涂鋅鋁涂層Rc值明顯大于兩種熱噴涂涂層,而火焰噴涂以及電弧噴涂鋅鋁涂層的Rc值相差不多,由于腐蝕介質(zhì)間歇性地沖刷作用,三種涂層Rc值的波動(dòng)相比于全浸試驗(yàn)較明顯。干濕交替工況下三種涂層表現(xiàn)出比全浸更優(yōu)異的防護(hù)性能,這是因?yàn)樵囼?yàn)干濕比為12-12h,干燥時(shí)間較長,陰陽極區(qū)域失去了電解質(zhì)離子的導(dǎo)通,界面腐蝕反應(yīng)處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)涂層再次浸入腐蝕介質(zhì)中時(shí),腐蝕介質(zhì)的浸入過程重新開始,因此,干濕交替工況下長時(shí)間的干燥減緩了涂層表面腐蝕介質(zhì)的滲入。全浸試驗(yàn)中,三種鋅鋁涂層在不同濃度的腐蝕介質(zhì)中腐蝕速率基本符合3.5%7%5%,浸泡于7%NaCl中的冷噴涂試樣的Rc值增大的幅度較大,可見,在腐蝕環(huán)境惡劣的情況下,冷噴涂鋅鋁涂層能夠更加充分地發(fā)揮其防護(hù)作用;隨著溫度的升高,三種鋅鋁涂層的腐蝕速率均變快,與熱噴涂鋅鋁合金涂層相比,冷噴涂鋅鋁涂層腐蝕電流密度較小并且受溫度影響較小,長期浸泡來說,冷噴涂鋅鋁涂層具有更長效的防護(hù)效果。
【圖文】：

圖 1-1 電弧噴涂工藝示意圖ig.1-1 The arc spraying process schematic diagra是在上個(gè)世紀(jì) 20 年代初期由瑞士工程師 M.U應(yīng)用于裝飾領(lǐng)域。1920 年，，日本人發(fā)明了一種

圖 1-2 粉末火焰噴槍的剖面圖炔 3.噴槍 4.粉末 5.噴嘴 6.火焰 7.噴涂氣流 Fig.1-2. Profile of powder flame spray gune 3.spray gun 4.powder 5.nozzle 6. Flame 7.spray
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2551808