燒結(jié)型無鉻鋅鋁涂層的制備與性能研究.pdf

1、由于達克羅技術(shù)涂覆工藝方便簡單，防腐蝕效果好等優(yōu)點，而在工業(yè)及日常生活中有著廣泛應(yīng)用。但是因為達克羅技術(shù)在應(yīng)用過程中會用到鉻酐，從而導(dǎo)致污染環(huán)境的六價鉻和三價鉻殘留。因此摒棄達克羅涂層中的六價鉻或三價鉻，研制新型的能夠滿足工程實際需要的無鉻鋅鋁防腐涂料為其發(fā)展趨勢。
　　本論文討論了燒結(jié)型無鉻鋅鋁涂料的主要組成成份及其對涂料和涂層性能的影響，并通過正交試驗法確定了最佳配方。
　　本實驗所研制的燒結(jié)型無鉻鋅鋁涂料主要由鋅粉與鋁

2、粉、潤濕分散劑、抗氧化劑、粘結(jié)劑和緩蝕(鈍化)劑所組成。在以中性鹽霧試驗結(jié)果和涂層與鋼鐵金屬基體間的結(jié)合力為評價指標(biāo)時，確定了上述組成成份對涂料和涂層性能的影響程度和優(yōu)化后涂料的基本組成。
　　本文還討論了不同添加劑(例如 pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑和流平劑)對無鉻鋅鋁涂料和涂層的性能的影響，以保證無鉻鋅鋁涂料和涂層的穩(wěn)定性、使用壽命和改善其施工性能等。
　　確定了本實驗條件下無鉻鋅鋁涂料應(yīng)保持的攪拌時間。根據(jù)正交試驗的極差分析，討

3、論了燒結(jié)固化工藝參數(shù)對涂層性能的影響，以中性鹽霧試驗結(jié)果和涂層與鋼鐵金屬基體間結(jié)合力為評價指標(biāo)，優(yōu)化確定了燒結(jié)固化工藝參數(shù)。
　　對所制備涂層的形貌、結(jié)構(gòu)及成份運用電子掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X-ray衍射儀進行了分析測定，并通過耐濕熱性能試驗、中性鹽霧試驗、硝酸銨快速檢驗和電化學(xué)測試考察了無鉻鋅鋁涂層在不同環(huán)境下的腐蝕行為。
　　XRD衍射結(jié)果表明：涂層雖然在一定溫度下烘烤固化一段時間后，但其中的鋅粉和鋁粉并

4、未被完全氧化或與涂料中其它組份發(fā)生反應(yīng)而生成另外的物質(zhì)，仍以單質(zhì)金屬的形態(tài)存在涂層之中。
　　通過SEM圖片觀察得知，片狀鋅粉和鋁粉在涂層中呈疊片狀結(jié)構(gòu)分布，涂層中有粘結(jié)劑或緩蝕(鈍化)劑等與鋅粉和鋁粉或金屬基體發(fā)生反應(yīng)后生成能增加涂層與金屬基體間的結(jié)合力的包覆物質(zhì)。
　　電化學(xué)測試表明，無鉻鋅鋁涂層在一定濃度NaCl溶液中開路電位的變化可分為四個階段：浸泡初期，鋅粉和鋁粉活化，電位負移；浸泡中期，隨著浸泡時間的延長，腐蝕產(chǎn)

5、物的生成，電位開始正移，在這一階段，主要是鋅粉和鋁粉犧牲陽極對金屬基體的保護作用，與本實驗所選用的市售達克羅涂層相比，本實驗所制備出的無鉻鋅鋁涂層有著較長的犧牲陽極對金屬基體的保護的時間；第三階段，腐蝕產(chǎn)物所產(chǎn)生物理屏障起著主要作用；浸泡后期，腐蝕產(chǎn)物體積膨脹并產(chǎn)生局部應(yīng)力，使得涂層出現(xiàn)新的微裂縫，腐蝕性介質(zhì)滲透到金屬基體表面，電位再次快速正移，涂層失去保護作用。極化曲線測試結(jié)果說明，達克羅涂層的自修復(fù)能力強于無鉻鋅鋁涂層。電化學(xué)阻抗譜