無鉻達(dá)克羅涂層的制備與性能研究.pdf

1、達(dá)克羅涂層具有“三高”（高耐蝕性、高耐熱性、高滲透性）和“兩優(yōu)”（耐候性、附著力）的良好特性，正是由于它的這些優(yōu)良特性使得人們給予了非常關(guān)注，并且迅速在航空航天、化工石油、鐵路汽車等許多行業(yè)得到發(fā)展和應(yīng)用。
　　但是，達(dá)克羅技術(shù)存在對(duì)環(huán)境和健康非常不利的一面，因?yàn)樗趯?shí)際應(yīng)用的過程中使用了有致癌作用和高毒性的六價(jià)鉻離子(Cr6+)。世界范圍內(nèi)關(guān)于鉻的使用都有了很明確的規(guī)定和限制，使得以鉻酐或鉻酸鹽為鈍化劑的達(dá)克羅涂層技術(shù)的使用和發(fā)

2、展受到了極大的局限。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸提高，摒棄達(dá)克羅涂層中的Cr6+，探索和研究新型的對(duì)環(huán)境友好的無鉻達(dá)克羅技術(shù)迫在眉睫。
　　本文討論了無鉻達(dá)克羅涂液的主要組成成份及其對(duì)涂層耐蝕性能的影響，通過正交試驗(yàn)確定了無鉻達(dá)克羅涂液各成份的最佳比例，并研究了添加稀土鹽和納米顆粒氧化物對(duì)無鉻達(dá)克羅涂層耐蝕性能的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-ray衍射儀(XRD)對(duì)涂層進(jìn)行了形貌、成分分析，應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)手段(即為極化曲線和交

3、流阻抗(EIS)測(cè)試）、鹽水浸泡等試驗(yàn)研究并分析了涂層的耐蝕性能等。本論文研究的主要內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.討論了無鉻達(dá)克羅涂液的主要組成成份以及各成份對(duì)涂層耐蝕性能的影響，以耐NH4NO3快速腐蝕試驗(yàn)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)，以此來確定了本論文中所使用的聚氨酯改性無鉻達(dá)克羅涂液各成份的最優(yōu)比例。采用電化學(xué)技術(shù)手段（極化曲線、EIS）、鹽水浸泡等實(shí)驗(yàn)方法研究了最佳配方下涂層的耐蝕性，結(jié)果表明:該配方配制的涂層具有與市售優(yōu)良

4、無鉻達(dá)克羅相似的耐蝕性。
　　2.在前期工藝基礎(chǔ)上，選取稀土鹽-氯化釔作添加物，采用極化曲線測(cè)試的方法，得到稀土氯化物的改性無鉻達(dá)克羅涂層耐蝕性能最佳時(shí)添加稀土氯化釔的量，此為稀土氯化釔添加量的最優(yōu)參數(shù)。在最優(yōu)參數(shù)條件下，制備無鉻達(dá)克羅涂層與前期改性涂層進(jìn)行對(duì)比，EIS表明氯化釔添加量為10g/L時(shí)稀土改性無鉻達(dá)克羅涂層耐蝕性最好。通過鹽水浸泡試驗(yàn)和耐NH4NO3快速腐蝕試驗(yàn)比較了稀土氯化釔添加量為10g/L時(shí)稀土改性涂層與聚氨酯

5、改性涂層的耐蝕性能，發(fā)現(xiàn)稀土改性無鉻達(dá)克羅涂層耐蝕性能優(yōu)于聚氨酯改性涂層。
　　3.在前期無鉻達(dá)克羅涂液工藝基礎(chǔ)上，選用納米顆粒SiO2和Al2O3作為添加物，以納米顆粒SiO2為例，通過耐NH4NO3快速腐蝕試驗(yàn)來確定納米顆粒最佳添加量，并制備納米改性無鉻達(dá)克羅涂層，通過極化曲線對(duì)比兩種納米改性涂層與聚氨酯改性涂層的耐蝕性能，結(jié)果表明:耐蝕性能SiO2改性涂層優(yōu)于Al2O3改性涂層優(yōu)于聚氨酯改性涂層，且通過硬度測(cè)試發(fā)現(xiàn)兩種納米涂