本文關(guān)鍵詞：鋁合金表面富鋁鎂合金涂層在模擬海洋大氣環(huán)境下的腐蝕性能研究

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【摘要】：富鎂涂層能夠?qū)︿X合金基體起到很好的陰極保護(hù)作用,由于其具有較好的抗蝕性能及其無毒環(huán)保的特點(diǎn),所以富鎂涂層現(xiàn)已逐漸取代含鉻涂層及其含鉻預(yù)處理涂層成為了鋁合金表面防腐涂層的最佳替代者。但是,由于涂層中的金屬填料是純鎂顆粒,而純鎂的化學(xué)活性很高且自溶性傾向較大,會導(dǎo)致涂層中化學(xué)反應(yīng)程度加劇,缺陷增多,陰極防護(hù)時(shí)間縮短,涂層壽命降低。本論文針對富鎂涂層在模擬海洋大氣環(huán)境(鹽霧環(huán)境)下防護(hù)時(shí)間短,失效快等問題,為了提高鎂系涂層在高溫、高濕、高鹽環(huán)境下的耐蝕性能,把鋁鎂合金顆粒作為金屬填料,制備出了性能優(yōu)良的有機(jī)富鋁鎂合金涂層,并考察了其在鹽霧環(huán)境下的耐蝕性能。采用Al替代富純鎂涂層中的部分Mg,以鋁鎂合金粉作為填料金屬制成富鋁鎂合金涂層,不會對涂層的陰極保護(hù)作用產(chǎn)生不良影響,相反,在很大程度上還使得其對鋁合金基體的保護(hù)作用被提高了。實(shí)驗(yàn)研究表明,PVC為50%的富鋁鎂合金涂層的對鋁合金的陰極保護(hù)作用更好。Al的加入,減少了Mg在涂層中的含量和分布,降低了填料金屬的活性,減弱了反應(yīng)中產(chǎn)生的電流作用,從而使得涂層的老化和降解速度降低,提高了涂層的耐蝕性能。本論文通過對有機(jī)富純鎂涂層、有機(jī)富AZ91D鎂合金涂層以及有機(jī)富鋁鎂合金涂層劃傷試樣在循環(huán)鹽霧環(huán)境下的抗蝕性能進(jìn)行對比研究后,發(fā)現(xiàn):在鹽霧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行1440h后,有機(jī)富純鎂涂層表面有近一半的面積出現(xiàn)了鼓泡現(xiàn)象,有機(jī)富AZ91D鎂合金涂層劃叉處周圍出現(xiàn)了腐蝕產(chǎn)物富集的現(xiàn)象,而有機(jī)富鋁鎂合金涂層表面既沒有出現(xiàn)鼓泡,劃叉處周圍也沒有出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物富集現(xiàn)象,由此表明有機(jī)富鋁鎂合金涂層的抗腐蝕性能比其它兩種鎂系涂層的抗腐蝕性能要好很多。通過對三種不同金屬填料的鎂系涂層在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液中進(jìn)行開路電位監(jiān)測后發(fā)現(xiàn),使用Al與Mg做成合金粉代替純鎂粉降低了涂層中Mg的含量,不會影響到涂層的陰極保護(hù)效果,反而降低了鎂系涂層在防護(hù)過程中反應(yīng)的劇烈程度,減小了反應(yīng)產(chǎn)生的電流對涂層的破壞作用,延長了涂層的防護(hù)時(shí)間,增強(qiáng)了涂層的耐蝕性能。通過觀察三種鎂系涂層的Bode圖低頻端阻抗模值變化圖發(fā)現(xiàn),有機(jī)富鋁鎂合金涂層比有機(jī)富純鎂涂層以及有機(jī)富AZ91D鎂合金涂層的屏蔽性能要好。通過對比三種不同金屬填料的鎂系涂層的試樣以及鋁合金基體在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液中的動電位掃描結(jié)果和極化曲線的擬合結(jié)果后,得出:三種鎂系涂層都能使得鋁合金基體的電位向陰極極化,起到陰極保護(hù)的效果;三種鎂系涂層的腐蝕電流密度均低于鋁合金基體的腐蝕電流密度,其中,有機(jī)富鋁鎂合金涂層的腐蝕電流密度最低,防腐蝕性能最好。將三種不同金屬填料涂層試樣進(jìn)行電鏡掃描發(fā)現(xiàn),富鋁鎂合金涂層表面的缺陷很少,與其他涂層相比可忽略不計(jì),涂層中的鋁鎂合金顆粒與樹脂相互之間結(jié)合得很好,使得其耐蝕性能比其他涂層要好。利用EIS對有機(jī)富鋁鎂合金涂層的耐蝕性機(jī)理進(jìn)行探索之后,發(fā)現(xiàn)有機(jī)富鋁鎂合金涂層的失效過程大致可分為四個(gè)階段:階段一,在腐蝕發(fā)生之前,涂層主要發(fā)揮屏蔽作用;階段二,涂層開始活化的階段,腐蝕電解質(zhì)溶液開始進(jìn)入到涂層之中,并與鋁鎂合金顆粒發(fā)生作用,導(dǎo)致涂層的阻抗模值下降;階段三,此時(shí)涂層中的鋁鎂合金顆粒能夠?qū)︿X合金基體起到很好的陰極保護(hù)作用,并且電化學(xué)反應(yīng)生成的腐蝕產(chǎn)物在此時(shí)也開始累積并擴(kuò)散,而擴(kuò)散尾此時(shí)也出現(xiàn)在了Nyquist圖中的低頻端;階段四,Nyqusit圖中出現(xiàn)了明顯的雙弧,鋁鎂合金顆粒消耗殆盡,涂層此時(shí)開始失效。
【關(guān)鍵詞】：富鎂涂層 電化學(xué)阻抗譜(EIS) 鋁鎂合金粉 極化曲線 陰極保護(hù)
【學(xué)位授予單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 鋁合金概述11
• 1.2 鋁合金的主要腐蝕類型11-12
• 1.3 鋁合金防護(hù)技術(shù)簡介12-13
• 1.3.1 鋁合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理12-13
• 1.3.2 鋁合金的陽極氧化處理法13
• 1.3.3 鋁合金的有機(jī)涂層保護(hù)技術(shù)13
• 1.4 富鎂涂層的研究進(jìn)展13-16
• 1.5 論文研究目的意義和內(nèi)容16-17
• 2 實(shí)驗(yàn)原理及方法17-23
• 2.1 原料與儀器設(shè)備17-18
• 2.2 涂料的制備18-19
• 2.3 樣板的制備19
• 2.4 涂層的表征19-20
• 2.5 測試方法20-23
• 2.5.1 循環(huán)鹽霧試驗(yàn)20
• 2.5.2 電化學(xué)交流阻抗測試20-21
• 2.5.3 動電位掃描21-22
• 2.5.4 掃描電子顯微鏡觀察22-23
• 3 富鋁鎂合金涂層、富純鎂涂層和富AZ91D鎂合金涂層的耐蝕性能對比研究23-32
• 3.1 引言23
• 3.2 試驗(yàn)方法23-24
• 3.2.1 試樣制備23-24
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析24-30
• 3.3.1 劃叉鹽霧試驗(yàn)結(jié)果24-26
• 3.3.2 開路電位監(jiān)測結(jié)果26-27
• 3.3.3 電化學(xué)阻抗測試結(jié)果27
• 3.3.4 動電位掃描結(jié)果27-29
• 3.3.5 掃描電鏡觀察結(jié)果29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 4 有機(jī)富鋁鎂合金涂層的耐蝕性能研究32-41
• 4.1 引言32
• 4.2 試驗(yàn)方法32-33
• 4.2.1 試樣制備32-33
• 4.3 最佳顏料體積濃度（PVC）的確定33-39
• 4.3.1 劃叉鹽霧試驗(yàn)結(jié)果33-34
• 4.3.2 開路電位監(jiān)測結(jié)果34-35
• 4.3.3 電化學(xué)阻抗測試結(jié)果35-37
• 4.3.4 動電位掃描結(jié)果37-38
• 4.3.5 掃描電鏡觀察結(jié)果38-39
• 4.4 本章小結(jié)39-41
• 5 有機(jī)富鋁鎂合金涂層在模擬海洋大氣環(huán)境下的耐蝕機(jī)理研究41-48
• 5.1 引言41
• 5.2 試驗(yàn)方法41-42
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析42-43
• 5.4 有機(jī)富鋁鎂合金涂層的腐蝕防護(hù)過程分析43-47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 6 結(jié)論與展望48-50
• 6.1 主要結(jié)論48-49
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)49
• 6.3 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果54-55
• 致謝55-56
• 作者簡介56-57
• 導(dǎo)師簡介57

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫爽;張悅;徐甜;汪廣進(jìn);潘牧;;Nafion對電池催化劑的影響及其研究進(jìn)展[J];電池工業(yè);2013年05期

2 黃即;劉華龍;趙娟;王貴;;環(huán)氧富鎂合金涂層的耐蝕性能[J];廣州化工;2013年01期

3 王雅萍;趙旭輝;盧向雨;左禹;;添加氧化鈰對AZ91D鎂合金表面富鎂涂層的保護(hù)作用[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

4 陳妍君;馮長杰;邵志松;王春霞;周雅;;鋁合金微弧氧化技術(shù)的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年09期

5 王立世;潘春旭;蔡啟舟;魏伯康;;鎂合金表面微弧氧化陶瓷膜的腐蝕失效機(jī)理[J];中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào);2008年04期

6 周琦;賀春林;才慶魁;邵忠寶;;溶膠-凝膠技術(shù)在鋁合金表面處理中的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年12期

7 王春江;;氟碳涂料的應(yīng)用及發(fā)展前景[J];江蘇化工;2007年04期

8 孫華杰;顧寶珊;宮麗;;顏料體積濃度對水性環(huán)氧防腐涂料性能的影響[J];涂料工業(yè);2007年03期

9 王秀華;孫益民;劉守華;孫紅霞;沈業(yè)青;;有機(jī)-無機(jī)雜化涂層制備及耐腐蝕性能研究[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2006年04期

10 陳東初;黃柱周;李文芳;;鋁合金表面無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究[J];表面技術(shù);2005年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 辛鐵柱;鋁合金表面微弧氧化陶瓷膜生成及機(jī)理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號：657438