冷噴涂Al復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)與腐蝕行為的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，港口碼頭、跨海大橋等海上鋼制結(jié)構(gòu)物大量興建，大量的金屬材料被投入使用，鋼制結(jié)構(gòu)物與海洋環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)接觸而受到嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致其使用壽命明顯下降。
　　本文利用冷噴涂技術(shù)制備了五種不同的Al復(fù)合涂層，對涂層的力學(xué)性能和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，利用電化學(xué)方法對涂層的腐蝕行為進(jìn)行了研究，對涂層的腐蝕機(jī)理、機(jī)械性能及耐腐蝕性能進(jìn)行了分析。
　　本文研究分析了五種冷噴涂涂層的力學(xué)性能及組織結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):五種冷噴涂

2、涂層表面、涂層界面均不存在明顯的缺陷，致密性較好。Al-25％Al2O3涂層的厚度可達(dá)980μm以上，其他四種涂層的厚度可達(dá)290μm以上。五種涂層的硬度均在59.6HV以上，其中Al-25％Zn-25％Al2O3涂層的硬度達(dá)100HV以上。五種涂層的孔隙率均不超過2.44％，Al-50％Zn涂層孔隙率僅為1.64％。Al-50％Zn-25％Al2O3涂層在加入了Al2O3粉后孔隙率明顯下降，僅為1.13％，為五種Al復(fù)合涂層中最小。A

3、l-50％Zn，Al-50％Zn-25％Al2O3涂層較Al-25％Zn，Al-25％Zn-25％Al2O3涂層孔隙率明顯減小，說明提高Zn粉的比例能降低涂層的孔隙率。
　　本文研究分析了五種冷噴涂涂層的耐腐蝕性能，Al-25％Zn-25％Al2O3及Al-50％Zn-25％Al2O3涂層浸泡后期自腐蝕電位在-0.98V附近趨于穩(wěn)定，相較其他幾種Al復(fù)合涂層其耐腐蝕性能更加優(yōu)異。浸泡336h后，Al-25％Al2O3，Al-25％

4、Zn-25％Al2O3，Al-50％Zn-25％Al2O3涂層的自腐蝕電流密度分別為0.35μA/cm2，26.41μA/cm2，15.29μA/cm2?？傮w而言，五種涂層的電流密度在浸泡后期基本趨于穩(wěn)定，耐腐蝕性能較好，防護(hù)能力逐漸增強(qiáng)。
　　Al-25％Al2O3涂層的阻抗譜圖的容抗弧呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢，浸泡初期在高頻區(qū)表現(xiàn)出一個容抗弧，低頻區(qū)表現(xiàn)出一個直線擴(kuò)散過程，336h后阻抗譜圖在低頻區(qū)呈現(xiàn)出一個較明顯的低頻擴(kuò)散過

5、程。Al-25％Zn與Al-50％Zn涂層在浸泡過程中僅出現(xiàn)一個簡單容抗弧，隨后容抗弧的半徑呈增大趨勢。浸泡初始階段，Al-25％Zn-25％Al2O3的阻抗譜圖在高頻區(qū)呈現(xiàn)出一個高頻容抗弧，在低頻區(qū)表現(xiàn)出一個直線擴(kuò)散過程，容抗弧的半徑呈逐漸增大趨勢，168h后阻抗譜圖上呈現(xiàn)出明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象。而Al-50％Zn-25％Al2O3涂層，在528h才出現(xiàn)明顯的低頻擴(kuò)散現(xiàn)象?？傮w而言，五種涂層浸泡后期的耐腐蝕性逐漸增強(qiáng)，Al-25％Al2O3

6、涂層的容抗弧半徑最大，耐腐蝕效果較好。
　　Al-25％Al2O3涂層在浸泡24h后出現(xiàn)了較為明顯的鈍化區(qū)，528h后極化率呈增大趨勢，浸泡后期防護(hù)能力逐漸增強(qiáng)。Al-25％Zn與Al-50％Zn涂層的陽極區(qū)沒有出現(xiàn)明顯的鈍化區(qū)，浸泡后期極化率呈增大趨勢。Al-25％Zn-25％Al2O3涂層和Al-50％Zn-25％Al2O3涂層在整個浸泡過程中電位穩(wěn)定在-0.95V～-1.0V，浸泡96h后出現(xiàn)鈍化區(qū)，電位隨著電流的增大而逐漸