發(fā)布時(shí)間：2017-09-18 14:14

  本文關(guān)鍵詞：水性無(wú)鉻鋅鋁合金涂層的制備及其耐候性研究

  更多相關(guān)文章： 鋅鋁合金粉 無(wú)鉻達(dá)克羅涂層 耐蝕性 耐候性

【摘要】：達(dá)克羅涂層又叫“鋅鋁鉻涂層”,是一種具有高防腐蝕性能的涂層。與電鍍鋅、電鍍鉻等傳統(tǒng)工藝相比,其安全循環(huán)涂覆流程使得涂層的制備實(shí)現(xiàn)了“綠色生產(chǎn)”。但是達(dá)克羅涂層技術(shù)中的六價(jià)鉻是一種嚴(yán)重的致癌物質(zhì)以及重金屬污染物,隨著環(huán)保要求的不斷提高而逐漸并摒棄。無(wú)鉻鋅鋁涂層是達(dá)克羅涂層的基礎(chǔ)上的環(huán)保型無(wú)鉻替代產(chǎn)品,具有達(dá)克羅涂層的高耐蝕性、無(wú)氫脆、高耐熱性且涂層較薄等優(yōu)點(diǎn)。但是目前普遍采用鋅鋁混合粉制備涂層,易造成涂料偏析現(xiàn)象嚴(yán)重,涂層的均勻性差等問(wèn)題。無(wú)鉻鋅鋁涂層與達(dá)克羅涂層相比,除耐蝕性有較大差距外,其在高溫、濕熱環(huán)境、風(fēng)沙沖蝕環(huán)境下的耐候性研究也相對(duì)較少,限制了無(wú)鉻鋅鋁涂層的再發(fā)展。論文中采用片狀鋅鋁合金粉替代傳統(tǒng)達(dá)克羅涂層中的鋅鋁混合粉制備涂層,提高涂層成分均一性的同時(shí)提高了涂層的耐蝕性能。研究了涂層的綜合性能,將涂層的耐蝕性以及復(fù)雜環(huán)境下的耐候性作為重點(diǎn)研究對(duì)象,旨在制備一種具有優(yōu)異的耐蝕性能,并可在復(fù)雜氣候條件下長(zhǎng)期服役的涂層。首先,以鋅鋁合金粉(20%Al-Zn-1.6%Si,30%Al-Zn-1.6%Si,40%Al-Zn-1.6%Si,55%Al-Zn-1.6%Si)、分散劑的種類(lèi)及兩者在涂料中的含量作為影響涂層性能的主要因素,設(shè)計(jì)了L16(45)正交試驗(yàn);并以涂層的結(jié)合力、外觀形貌及耐蝕性等作為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析,最終得出了涂層在四種影響因素下的最優(yōu)配方。其次,論文中對(duì)于涂層的耐蝕性進(jìn)行了較為全面的研究。對(duì)四種組分的鋅鋁合金粉在鹽水腐蝕中的耐蝕性規(guī)律進(jìn)行了探討;分析了優(yōu)化后涂液的粘度、細(xì)度、PH值等指標(biāo),以及涂層的厚度、硬度和表面形貌等;對(duì)優(yōu)化后的55%Al-Zn-1.6%Si合金涂層的耐鹽水性能、耐中性鹽霧試驗(yàn)以及電化學(xué)腐蝕性能進(jìn)行了分析,闡述了鋅鋁合金涂層的耐蝕性機(jī)理。最后,論文對(duì)優(yōu)化后涂層的耐候性進(jìn)行了較全面的研究。對(duì)其耐水性、耐濕熱氣候性能、高溫條件下的耐熱性以及耐風(fēng)沙沖蝕性能進(jìn)行了測(cè)試與分析,對(duì)鋅鋁合金涂層的耐候性機(jī)制和規(guī)律進(jìn)行了探討。論文采用XRD、SEM、EDS等為主要表征手段,對(duì)涂層的組織形貌、成分等的變化規(guī)律進(jìn)行了探討,優(yōu)化后的涂層耐蝕性良好,并具有優(yōu)異的耐復(fù)雜環(huán)境腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：鋅鋁合金粉 無(wú)鉻達(dá)克羅涂層 耐蝕性 耐候性
【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(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 金屬腐蝕及其危害13-15
• 1.1.1 金屬腐蝕定義及危害13-14
• 1.1.2 金屬腐蝕影響因素與分類(lèi)14-15
• 1.2 常見(jiàn)的金屬腐蝕防護(hù)方法15-17
• 1.2.1 電化學(xué)保護(hù)法15-16
• 1.2.2 涂層保護(hù)法及其防護(hù)機(jī)理16-17
• 1.3 達(dá)克羅技術(shù)及發(fā)展17-23
• 1.3.1 達(dá)克羅技術(shù)概述17-19
• 1.3.2 達(dá)克羅技術(shù)優(yōu)點(diǎn)19-20
• 1.3.3 達(dá)克羅技術(shù)耐蝕機(jī)理及缺點(diǎn)20-21
• 1.3.4 無(wú)鉻達(dá)克羅涂層研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.5 無(wú)鉻鋅鋁涂層特點(diǎn)22-23
• 1.4 涂層的耐候性研究背景及意義23-25
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容、目的及創(chuàng)新點(diǎn)25-27
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.5.2 研究目的及創(chuàng)新點(diǎn)26-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及測(cè)試方法27-39
• 2.1 化學(xué)試劑及原料27-28
• 2.1.1 化學(xué)試劑27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要原料28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器28-29
• 2.3 涂層的制備29-31
• 2.4 涂液測(cè)試與分析31-33
• 2.4.1 粘度測(cè)試31-32
• 2.4.2 細(xì)度測(cè)試32-33
• 2.4.3 pH值測(cè)定33
• 2.5 涂層常規(guī)性能測(cè)試33-35
• 2.5.1 涂層附著力測(cè)試33-34
• 2.5.2 厚度測(cè)試34-35
• 2.5.3 外觀測(cè)試35
• 2.5.4 硬度測(cè)試35
• 2.6 涂層的耐蝕性測(cè)試35-36
• 2.6.1 耐鹽水浸泡試驗(yàn)35
• 2.6.2 耐鹽霧試驗(yàn)35-36
• 2.6.3 電化學(xué)測(cè)試36
• 2.7 涂層耐候性測(cè)試及分析36-38
• 2.7.1 耐水性測(cè)試36-37
• 2.7.2 耐濕熱實(shí)驗(yàn)37
• 2.7.3 耐熱性實(shí)驗(yàn)37-38
• 2.7.4 耐風(fēng)沙沖蝕實(shí)驗(yàn)38
• 2.8 形貌觀察及成分測(cè)試38-39
• 2.8.1 形貌觀察38
• 2.8.2 成分檢測(cè)分析38-39
• 第三章 無(wú)鉻鋁鋅涂層配方優(yōu)化研究39-48
• 3.1 涂料的基本組分的確定39-41
• 3.1.1 金屬粉的選擇39-40
• 3.1.2 潤(rùn)濕分散劑的選擇40
• 3.1.3 硅烷的選擇40
• 3.1.4 緩蝕劑的選擇40
• 3.1.5 增稠劑的選擇40
• 3.1.6 消泡劑的選擇40-41
• 3.2 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及結(jié)果分析41-47
• 3.2.1 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)41
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)與分析41-43
• 3.2.3 正交試驗(yàn)的單因素各水平分析43-45
• 3.2.4 涂料最優(yōu)配方的確定45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 涂層耐蝕性研究48-64
• 4.1 前言48
• 4.2 鋅鋁合金配比對(duì)涂層腐蝕性能的影響48-56
• 4.2.1 粉末形貌及成分分析49-50
• 4.2.2 涂層表面形貌及成分分析50-53
• 4.2.3 涂層的腐蝕形貌表征53-54
• 4.2.4 涂層腐蝕產(chǎn)物的XRD分析54-55
• 4.2.5 試驗(yàn)規(guī)律總結(jié)55-56
• 4.3 優(yōu)化配方的涂液指標(biāo)測(cè)試分析56
• 4.3.1 粘度測(cè)試分析56
• 4.3.2 pH值測(cè)試分析56
• 4.3.3 細(xì)度測(cè)試分析56
• 4.4 優(yōu)化配方下涂層常規(guī)性能測(cè)試分析56-58
• 4.4.1 附著力測(cè)試分析56-57
• 4.4.2 厚度測(cè)試分析57
• 4.4.3 外觀測(cè)試分析57-58
• 4.4.4 硬度測(cè)試分析58
• 4.5 優(yōu)化配方下涂層的耐蝕性測(cè)試及研究58-62
• 4.5.1 耐鹽水浸泡性能測(cè)試58-59
• 4.5.2 耐鹽霧腐蝕性能研究59-60
• 4.5.3 電化學(xué)性腐蝕實(shí)驗(yàn)60-62
• 4.6 涂層耐蝕性機(jī)理分析62-63
• 4.7 本章小結(jié)63-64
• 第五章 鋅鋁合金涂層的耐候性研究64-78
• 5.1 引言64
• 5.2 優(yōu)化配方下涂層的耐水性能測(cè)試分析64-65
• 5.3 優(yōu)化配方下涂層的耐熱性能測(cè)試及分析65-68
• 5.3.1 5.5 h不同耐熱溫度下耐熱性測(cè)試及結(jié)果66-67
• 5.3.2 450℃時(shí)的耐熱性測(cè)試及結(jié)果67-68
• 5.3.3 耐熱試驗(yàn)結(jié)果討論68
• 5.4 優(yōu)化配方涂層的耐濕熱性能測(cè)試及分析68-71
• 5.4.1 耐濕熱性能測(cè)試69
• 5.4.2 涂層耐濕熱性能宏觀形貌分析69-70
• 5.4.3 涂層耐濕熱性能微觀形貌分析70-71
• 5.4.4 鋅鋁合金涂層耐濕熱性能分析71
• 5.5 風(fēng)沙環(huán)境下優(yōu)化配方涂層的耐沖蝕性能研究71-77
• 5.5.1 鋅鋁合金涂層耐沖蝕試驗(yàn)及結(jié)果72-74
• 5.5.2 涂層風(fēng)沙沖蝕后的電化學(xué)性能測(cè)試74-76
• 5.5.3 涂層風(fēng)沙沖蝕試驗(yàn)行為分析76-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望與發(fā)展79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

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