碳鋼表面磷酸鎂防腐涂料的制備及改性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 15:35
磷酸鎂水泥(MPC)涂料對(duì)碳鋼具有良好的防腐能力,但需要對(duì)金屬基體進(jìn)行磷酸鹽轉(zhuǎn)化等預(yù)處理,影響其實(shí)際應(yīng)用。本研究用氫氧化鎂部分替換MPC原料中的重?zé)趸V,涂覆Q235鋼表面。采用掃描電鏡、X射線衍射表征涂層形貌與成分,通過線性極化法、電化學(xué)阻抗譜、中性鹽霧試驗(yàn)和動(dòng)電位極化法分析涂層的耐腐蝕性能及其防護(hù)機(jī)理。結(jié)果表明:添加6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氧化鎂的MPC涂層能夠有效抑制涂層-金屬界面析氫,且具有更好的耐腐蝕性能。試樣浸泡在3.5%NaCl溶液中14 d涂層性能保持穩(wěn)定,線性極化電阻維持在104Ω·cm2數(shù)量級(jí),耐鹽霧超過2 400 h。動(dòng)電位極化曲線表明,MPC涂層具有物理隔離與化學(xué)緩蝕雙重防護(hù)機(jī)制。
【文章來源】:涂料工業(yè). 2020,50(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
樣品部分鑿去MPC涂層后的光學(xué)照片
圖2 OH-0和OH-1樣品表面的掃描電鏡照片從圖3可以發(fā)現(xiàn),2種樣品的相成分相同,均由水化產(chǎn)物MgKPO4·6H2O(鳥糞石)、未反應(yīng)的MgO以及填料Al2O3組成,此外未見其他物相的衍射峰。XRD結(jié)果證實(shí)OH-1樣品涂層表面析出的晶體仍為水化產(chǎn)物MgKPO4·6H2O,但形貌有所不同。2種涂層組成相同而形貌存在差異可能是由于OH-1涂層固化提前、固化后水化反應(yīng)仍在進(jìn)行、水化物晶體從表面裂紋縫隙中析出的緣故,但具體原因尚待進(jìn)一步研究。
從圖4可以看出,未涂覆涂層的Q235樣品的Rp為495Ω·cm2;該樣品在3.5%NaCl溶液中迅速腐蝕,1 h樣品表面已產(chǎn)生明顯銹蝕且造成溶液發(fā)生變色,因此本研究未監(jiān)測其隨后的Rp變化。OH-0與OH-1在浸泡1 h時(shí)Rp接近,分別為1.78×104Ω·cm2和2.28×104Ω·cm2;浸泡1 d后2種樣品的Rp均下降至最低值,OH-0為1.06×104Ω·cm2,OH-1為7.30×103Ω·cm2。從浸泡3 d開始,OH-0和OH-1的Rp均持續(xù)緩慢上升,直至第14 d(實(shí)驗(yàn)結(jié)束)。其中,OH-1樣品上升趨勢(shì)更為明顯;至第14 d其Rp升至1.88×104Ω·cm2,高于OH-0樣品1 h時(shí)的Rp;而OH-0在14 d時(shí)Rp為1.36×104Ω·cm2。表明OH-0和OH-1均具有良好的防腐性能,后者的防護(hù)能力可能略高于前者。主要原因是樣品剛浸泡于3.5%NaCl溶液后涂層中的可溶性物質(zhì)發(fā)生了溶解,涂層中裂縫、孔洞增加,導(dǎo)致在浸泡第1 d內(nèi)Rp下降。但隨著水進(jìn)入涂層,涂層內(nèi)部水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,同時(shí)基體的腐蝕產(chǎn)物堵塞孔洞,這些新生成物質(zhì)減小了水進(jìn)入、接觸基體的通道,造成后期Rp上升。圖5 OH-0和OH-1在3.5%NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間的EIS圖譜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磷酸鎂水泥用作道路的快速修補(bǔ)材料研究[J]. 孫佳龍,黃煜鑌,范英儒,蘭興陽,牛欣川. 功能材料. 2018(01)
[2]聚氨酯涂層老化機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 馬磊,鄭文偉,程海峰,張朝陽. 新技術(shù)新工藝. 2011(09)
[3]無機(jī)富鋅漆研究及進(jìn)展[J]. 張?jiān)?熊金平,左禹. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2007(02)
本文編號(hào):3285984
【文章來源】:涂料工業(yè). 2020,50(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
樣品部分鑿去MPC涂層后的光學(xué)照片
圖2 OH-0和OH-1樣品表面的掃描電鏡照片從圖3可以發(fā)現(xiàn),2種樣品的相成分相同,均由水化產(chǎn)物MgKPO4·6H2O(鳥糞石)、未反應(yīng)的MgO以及填料Al2O3組成,此外未見其他物相的衍射峰。XRD結(jié)果證實(shí)OH-1樣品涂層表面析出的晶體仍為水化產(chǎn)物MgKPO4·6H2O,但形貌有所不同。2種涂層組成相同而形貌存在差異可能是由于OH-1涂層固化提前、固化后水化反應(yīng)仍在進(jìn)行、水化物晶體從表面裂紋縫隙中析出的緣故,但具體原因尚待進(jìn)一步研究。
從圖4可以看出,未涂覆涂層的Q235樣品的Rp為495Ω·cm2;該樣品在3.5%NaCl溶液中迅速腐蝕,1 h樣品表面已產(chǎn)生明顯銹蝕且造成溶液發(fā)生變色,因此本研究未監(jiān)測其隨后的Rp變化。OH-0與OH-1在浸泡1 h時(shí)Rp接近,分別為1.78×104Ω·cm2和2.28×104Ω·cm2;浸泡1 d后2種樣品的Rp均下降至最低值,OH-0為1.06×104Ω·cm2,OH-1為7.30×103Ω·cm2。從浸泡3 d開始,OH-0和OH-1的Rp均持續(xù)緩慢上升,直至第14 d(實(shí)驗(yàn)結(jié)束)。其中,OH-1樣品上升趨勢(shì)更為明顯;至第14 d其Rp升至1.88×104Ω·cm2,高于OH-0樣品1 h時(shí)的Rp;而OH-0在14 d時(shí)Rp為1.36×104Ω·cm2。表明OH-0和OH-1均具有良好的防腐性能,后者的防護(hù)能力可能略高于前者。主要原因是樣品剛浸泡于3.5%NaCl溶液后涂層中的可溶性物質(zhì)發(fā)生了溶解,涂層中裂縫、孔洞增加,導(dǎo)致在浸泡第1 d內(nèi)Rp下降。但隨著水進(jìn)入涂層,涂層內(nèi)部水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,同時(shí)基體的腐蝕產(chǎn)物堵塞孔洞,這些新生成物質(zhì)減小了水進(jìn)入、接觸基體的通道,造成后期Rp上升。圖5 OH-0和OH-1在3.5%NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間的EIS圖譜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磷酸鎂水泥用作道路的快速修補(bǔ)材料研究[J]. 孫佳龍,黃煜鑌,范英儒,蘭興陽,牛欣川. 功能材料. 2018(01)
[2]聚氨酯涂層老化機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 馬磊,鄭文偉,程海峰,張朝陽. 新技術(shù)新工藝. 2011(09)
[3]無機(jī)富鋅漆研究及進(jìn)展[J]. 張?jiān)?熊金平,左禹. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2007(02)
本文編號(hào):3285984
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