微脉状管网和包埋微球型自修复涂层的制备及性能研究

发布时间：2020-11-11 12:10

　　 自修复涂层可以实现对自身缺陷和损伤的愈合修复,从而增加涂层的可靠性和延长其服役寿命。但是,自修复涂层发展至今,尽管取得一定成果,但还需在自修复体系建设及自修复机理方面进一步研究与探索。为此,本论文研究了微脉状管网型和包埋微球型自修复涂层的制备工艺、耐腐蚀性能和自修复性能,以促进自修复涂层发展与应用。涂层涂覆前对金属基体预处理能够改善金属基体的耐蚀性能,因此研究了以偏钒酸钠溶液作为Q235钢表面预处理液,通过单因素实验与正交实验,以深度腐蚀速率为评价指标,确定最佳的预处理工艺:NaVO3处理液浓度为55g/L,浸泡时间40min,NaVO3处理液pH为7.6,浸泡温度为40℃。在此工艺条件处理下,Q235钢的腐蚀速率为0.1325mm/a,提升了 Q235钢的耐蚀性能。通过层层组装法成功研制出一种微脉状管网型自修复涂层:该涂层的结构为三明治结构,通过电化学阻抗谱分析和极化曲线分析表明,相对于环氧树脂清漆,腐蚀抑制剂桐油Oil与棉花纤维素纤维CNF组合体适宜添加量为CNF1%-Oil2%时,在35℃、3.5wt%NaCl溶液中浸泡腐蚀168h后,涂层阻抗值达到104.48,该类型自修复涂层的自腐蚀电位为-0.797 V,通过SEM和EDS辅助分析该型涂层的自修复机理:CNF作为Oil的载体和运输通道,当涂层发生损伤后,Oil转移到损伤位置,反应生成保护膜,使得涂层具有良好的自修复性能。通过层层组装法成功研制出一种包埋微球型自修复涂层:首先水热法合成氧化锌,XRD和SEM测试表明,成功合成具有高结晶度的六方纤锌矿氧化锌微米球,微米球表面为蜂窝状的表面,激光粒度分析表明合成的氧化锌球体平均粒径为5.65μm,热重分析结果表明,缓蚀剂苯并三氮唑成功负载在氧化锌微米球上的质量百分数为32.35%。再通过刷涂法依次涂覆纯环氧树脂底层、掺杂2%负载有腐蚀缓蚀剂BTA的ZnO微米球的环氧树脂中间层和纯环氧树脂表层。试样在35℃、3.5wt%NaCl溶液中浸泡腐蚀168h以后,电化学测试结果表明,掺杂有负载缓蚀剂苯丙三氮唑BTA的ZnO微米球复合涂层的耐腐蚀性能良好,此时涂层阻抗为103 8,SEM分析和EDS分析表明,腐蚀产物是疏松堆积在缺陷部位形成非致密屏障,研制的一种包埋微球型自修复涂层具有一定的自修复性能。
【学位单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG174.4
【部分图文】：

图１－２研究技术路线??

图２－２浸泡处理时间影响规律??从图２－２可知，经ＮａＶ０３预处理之后的Ｑ２３５钢，其腐蚀速率随浸泡时间的增加而??

图２－３处理浓度对腐蚀速率的影响图??ＮａＶ０３预处理液浓度在由３０ｇ／Ｌ到５０ｇ／Ｌ时，ＮａＶ０３预处理液对基体的腐蚀速率的??
【参考文献】

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本文编号：2879167