提高氯化橡膠涂層在海水中的沖蝕磨損抗力研究.pdf

1、氯化橡膠涂層因其具有良好的耐腐蝕性、耐老化性等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境下的設(shè)施設(shè)備，但由于海水的苛刻復(fù)雜性，如紫外線、鹽度、海水沖擊、海砂雜質(zhì)等，對材料造成各式各樣的損壞失效，如電化學(xué)腐蝕失效、老化失效、海生物污染、沖蝕磨損等。沖蝕磨損是指材料受到小而流動(dòng)的粒子沖擊時(shí)材料表面出現(xiàn)損失的一類現(xiàn)象。海水中存在海砂等雜質(zhì)，會(huì)對該環(huán)境下的氯化橡膠涂層產(chǎn)生沖蝕磨損的影響，造成涂層的損壞與失效，從而導(dǎo)致基材的腐蝕。而目前對于氯化橡膠涂層在海水中

2、的失效形式研究只限于電化學(xué)失效和老化失效這兩方面，而對其沖蝕磨損失效的相關(guān)研究鮮見。因此對氯化橡膠涂層在含砂海水環(huán)境下的沖蝕磨損研究具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。為此，本課題主要采用質(zhì)量法與形貌觀察法，在實(shí)驗(yàn)室自制的沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖蝕試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了沖蝕角度、海砂濃度以及沖蝕時(shí)間對涂層沖蝕磨損性能的影響，并對涂層的沖蝕磨損機(jī)理進(jìn)行了探討以及建立了相應(yīng)的沖蝕磨損物理模型。而后根據(jù)涂層的沖蝕磨損機(jī)理通過采用添加硬質(zhì)顆粒 Al2O3的

3、辦法提高涂層的抗沖蝕磨損性能，通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粒徑以及偶聯(lián)劑 KH-550的使用方法、使用量對提高涂層的抗沖蝕磨損性能的影響，并最終選定了最佳的抗沖蝕磨損涂層的配方。得出的有以下結(jié)論：
　　1.氯化橡膠涂層的沖蝕磨損率隨沖蝕角度的增加先增加后減少，最大的沖蝕磨損率出現(xiàn)在67.5°，最小的沖蝕磨損率發(fā)生在22.5°。
　　2.氯化橡膠涂層的沖蝕磨損機(jī)理因沖蝕角度的不同而不同，低角度時(shí)(22.5°、45°)沖

4、蝕磨損主要是切削與犁削為主。高角度下，沖蝕磨損主要是鑿坑與塑性變形造成基質(zhì)相形成坑唇脫落，以及硬質(zhì)相被拔出形成空孔與硬質(zhì)相的斷裂。
　　3.涂層沖蝕磨損率隨沖蝕磨損時(shí)間的變化有三個(gè)階段：在初期時(shí)涂層的沖蝕磨損率較大，過渡期磨損率隨沖蝕時(shí)間下降，穩(wěn)定期涂層的沖蝕磨損率逐漸趨于平緩。
　　4.氯化橡膠涂層的抗沖蝕磨損性能優(yōu)化的最佳方案為：將 Al2O3用偶聯(lián)劑 KH-550處理，且其加入量為1 wt％，加入的Al2O3量為10