發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 15:17

  本文關(guān)鍵詞：電弧噴涂Al-Zn-Si合金涂層的制備及耐海洋腐蝕性能研究

  更多相關(guān)文章： Al-Zn-Si合金 Al-Zn偽合金 電化學(xué)測(cè)量 耐蝕性 封孔

【摘要】：在海上大型鋼結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)效防腐蝕領(lǐng)域,熱噴涂鋅鋁合金防腐涂層技術(shù)正逐步替代純鋅、純鋁涂層技術(shù),因此,研究Al-Zn涂層的制備及其耐蝕性能對(duì)其應(yīng)用具有重要的工程價(jià)值。本文利用正交試驗(yàn)的方法優(yōu)化了電弧噴涂工藝參數(shù),并采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)制備了Al-Zn-Si合金涂層與相同鋁含量的Al-Zn偽合金涂層。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、X射線衍射儀等分析了涂層腐蝕前后的組織。通過鹽水全浸實(shí)驗(yàn)、中性鹽霧實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)量技術(shù),對(duì)比研究了相同鋁含量的Al-Zn-Si合金涂層與Al-Zn偽合金涂層在不同模擬海洋環(huán)境下的耐蝕性能。為縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,在涂層表面進(jìn)行人工劃叉破損處理,同時(shí)對(duì)部分涂層進(jìn)行封孔后處理,研究封孔處理對(duì)涂層耐蝕性能的影響,并對(duì)Al-Zn-Si合金涂層的耐蝕機(jī)理進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明,優(yōu)化后的最佳工藝參數(shù)為:噴涂電壓28 V,噴涂電流180 A,噴涂距離150mm,空氣壓力0.6 MPa。Al-Zn-Si合金涂層與Al-Zn偽合金涂層厚度均約為200μm,且前者比后者組織成分更均勻,經(jīng)過鹽水全浸實(shí)驗(yàn)150 d、中性鹽霧實(shí)驗(yàn)60 d,偽合金涂層比Al-Zn-Si合金涂層被腐蝕破壞更嚴(yán)重;涂層表面破損處均發(fā)生良好的自修復(fù)作用;封孔處理減輕了腐蝕破壞作用。Al-Zn-Si合金涂層與偽合金涂的腐蝕電流密度分別為2.482×10-5 A·cm-2、5.901×10-5A·cm-2,兩涂層封孔處理后腐蝕電流密度分別為1.3×10-5 A·cm-2、1.35×10-5 A·cm-2。封孔處理后Al-Zn-Si合金涂層的電化學(xué)阻抗模值增加,Al-Zn-Si合金涂層的腐蝕產(chǎn)物主要為堿式氯化鋅,鋅鋁羥基碳酸鹽,堿式氯化鋁。
【關(guān)鍵詞】：Al-Zn-Si合金 Al-Zn偽合金 電化學(xué)測(cè)量 耐蝕性 封孔
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-29
• 1.1 金屬材料在海洋環(huán)境中的腐蝕與防護(hù)13-19
• 1.1.1 金屬材料腐蝕的危害13-14
• 1.1.2 海洋環(huán)境腐蝕特點(diǎn)14
• 1.1.3 金屬材料在海洋環(huán)境中的防護(hù)措施14-17
• 1.1.4 海洋環(huán)境下金屬材料腐蝕研究進(jìn)展17-19
• 1.2 熱噴涂技術(shù)19-22
• 1.2.1 電弧噴涂技術(shù)的原理19-21
• 1.2.2 電弧噴涂技術(shù)的特點(diǎn)21-22
• 1.3 電弧噴涂Zn-Al系長(zhǎng)效防腐涂層及其發(fā)展現(xiàn)狀22-26
• 1.3.1 Zn涂層22
• 1.3.2 Al涂層22-23
• 1.3.3 Zn-Al合金涂層23-24
• 1.3.4 電弧噴涂Zn-Al系涂層耐蝕性能研究進(jìn)展24-26
• 1.4 封孔劑在Zn-Al系防腐涂層中的應(yīng)用26-27
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容，意義及實(shí)驗(yàn)方案27-29
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容及意義27
• 1.5.2 實(shí)驗(yàn)方案27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法29-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與涂層制備29-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料29
• 2.1.2 涂層的制備29-30
• 2.2 涂層的組織結(jié)構(gòu)分析30-31
• 2.2.1 涂層外觀和孔隙率的測(cè)定30
• 2.2.2 涂層組織形貌的觀察30
• 2.2.3 涂層成分及物相分析30
• 2.2.4 涂層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試30-31
• 2.3 涂層的耐蝕性能測(cè)試31-32
• 2.3.1 鹽水全浸實(shí)驗(yàn)31
• 2.3.2 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.3.4 電化學(xué)測(cè)量32
• 2.4 封孔處理32
• 2.5 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備32-34
• 第三章 電弧噴涂工藝參數(shù)優(yōu)化及涂層組織結(jié)構(gòu)分析34-46
• 3.1 電弧噴涂工藝參數(shù)的優(yōu)化34-36
• 3.1.1 正交試驗(yàn)的原理34
• 3.1.2 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)34-36
• 3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析36-39
• 3.3 涂層的組織結(jié)構(gòu)分析39-44
• 3.3.1 涂層的宏觀表面形貌39
• 3.3.2 涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)39-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 涂層在模擬海洋環(huán)境下的耐蝕性能46-72
• 4.1 涂層的耐鹽水腐蝕性能46-58
• 4.1.1 涂層的鹽水全浸實(shí)驗(yàn)腐蝕形貌46-53
• 4.1.2 腐蝕產(chǎn)物成分及物相分析53-58
• 4.2 涂層的耐中性鹽霧腐蝕性能58-63
• 4.2.1 涂層的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)腐蝕形貌58-60
• 4.2.2 涂層腐蝕產(chǎn)物成分及XRD物相分析60-63
• 4.3 涂層的電化學(xué)腐蝕性能63-70
• 4.3.1 涂層自腐蝕電位的測(cè)量63-65
• 4.3.2 涂層的極化曲線測(cè)試65-66
• 4.3.3 Al-Zn-Si合金涂層的電化學(xué)阻抗譜測(cè)量66-70
• 4.4 Al-Zn-Si合金涂層的耐蝕機(jī)理探討70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 封孔處理對(duì)涂層耐蝕性能的影響72-83
• 5.1 封孔涂層的耐鹽水腐蝕性能72-74
• 5.1.1 封孔涂層的鹽水全浸實(shí)驗(yàn)腐蝕形貌72-74
• 5.2 封孔涂層的耐中性鹽霧腐蝕性能74-75
• 5.2.1 封孔涂層的中性鹽霧實(shí)驗(yàn)腐蝕形貌74-75
• 5.3 封孔涂層的電化學(xué)腐蝕性能75-81
• 5.3.1 封孔涂層自腐蝕電位的測(cè)量75-76
• 5.3.2 封孔涂層的極化曲線測(cè)試76-77
• 5.3.3 Al-Zn-Si合金封孔涂層的電化學(xué)阻抗譜測(cè)量77-81
• 5.4 本章小結(jié)81-83
• 第六章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 總結(jié)83-84
• 6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)84
• 6.3 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 致謝90-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目91

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