铝合金表面超疏水涂层的制备及其在盐雾环境中耐蚀行为的研究
发布时间：2021-11-10 04:47
以F-SiO2纳米粒子、环氧树脂胶粘剂、氟硅清漆和白色含氟聚氨酯涂料等为原料,采用喷涂法,在铝合金表面制备具有微纳米结构的超疏水涂层。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、接触角测量仪、中性盐雾试验和电化学分析技术等对该涂层进行表征与分析。结果表明,当超疏水涂层中纳米粒子质量分数为30%时,其疏水性能最佳,接触角达156.3°,滚动角为3°;与铝合金相比,上述超疏水涂层的耐蚀性能得到极大的提高,腐蚀电位发生了明显的正向移动,为-0.393 V,腐蚀电流密度减小了大约4个数量级,为3.57×10-9 A·cm-2;经过20 d的中性盐雾腐蚀后,超疏水涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.541 V和3.45×10-8 A·cm-2,涂层的腐蚀电流密度相较于铝合金仍然降低了3个数量级。该超疏水涂层在海洋大气环境中具有优异的耐腐蚀性能。
【文章来源】：湖南师范大学自然科学学报. 2020,43(05)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
F-SiO2纳米粒子的EDS图谱(a)和微观形貌(b)
图6为经不同时间腐蚀后的铝合金的EIS结果图。在Nyquist图中,更大的阻抗弧半径代表更好的耐腐蚀性能[15]。从图6(a)可知,经过不同时间的盐雾腐蚀后,铝合金的阻抗弧仍然保持半圆形。随着盐雾腐蚀时间的延长,阻抗弧的半径呈现出先减小后增大,最后再减小的趋势,涂层的耐腐蚀性也随之发生相同的变化,这也与极化曲线中描述的耐腐蚀性能变化趋势一致。一般来说,低频处(0.01 Hz)的阻抗值大小代表涂层腐蚀屏蔽能力的高低[16]。从图6(b)Bode图中可见,在低频处(0.01 Hz)阻抗值大小的变化与Nyquist图中阻抗弧半径大小的变化基本一致。交流阻抗谱中产生这一变化的原因也与极化曲线中腐蚀电流密度的变化原因相一致。图4 铝合金经不同时间腐蚀后的极化曲线
图3 F-SiO2纳米粒子质量分数对涂层的接触角和滚动角的影响表1 铝合金经不同时间腐蚀后的极化曲线中的电化学参数Tab. 1 Electrochemical parameters of polarization curves for aluminum alloy after corrosion for different time Time/d Ecorr/V (vs. SCE) Icorr/(A·cm-2) Rp/(Ω·cm2) 0 -0.766 2.483×10-5 986.7 2 -0.831 8.868×10-5 383.4 6 -0.713 1.677×10-5 1 083.8 20 -0.659 7.068×10-4 73.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]Corrosion resistance of a superhydrophobic micro-arc oxidation coating on Mg-4Li-1Ca alloy[J]. Lan-Yue Cui,Han-Peng Liu,Wen-Le Zhang,Zhuang-Zhuang Han,Mei-Xu Deng,Rong-Chang Zeng,Shuo-Qi Li,Zhen-Lin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(11)
[2]海南电网刀闸铝合金部件腐蚀失效分析[J]. 杨大宁,董凯辉,符传福,单大勇,张奇伟,张帆,宋影伟,韩恩厚. 腐蚀科学与防护技术. 2016(01)
[3]铝合金在电力传输领域的研究及应用[J]. 陈迪,李成栋,赵晓冬. 材料导报. 2013(15)
[4]铝合金大气腐蚀行为及其防腐措施研究进展[J]. 王彬,苏艳. 装备环境工程. 2012(02)
[5]含氟/硅丙烯酸酯核壳型乳液的合成及性能[J]. 和玲,徐岩,朱江安,梁军艳. 高等学校化学学报. 2008(01)
[6]高分子材料光降解和光稳定[J]. 朱福海. 合成材料老化与应用. 1999(01)
本文编号：3486604
【文章来源】：湖南师范大学自然科学学报. 2020,43(05)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
F-SiO2纳米粒子的EDS图谱(a)和微观形貌(b)
图6为经不同时间腐蚀后的铝合金的EIS结果图。在Nyquist图中,更大的阻抗弧半径代表更好的耐腐蚀性能[15]。从图6(a)可知,经过不同时间的盐雾腐蚀后,铝合金的阻抗弧仍然保持半圆形。随着盐雾腐蚀时间的延长,阻抗弧的半径呈现出先减小后增大,最后再减小的趋势,涂层的耐腐蚀性也随之发生相同的变化,这也与极化曲线中描述的耐腐蚀性能变化趋势一致。一般来说,低频处(0.01 Hz)的阻抗值大小代表涂层腐蚀屏蔽能力的高低[16]。从图6(b)Bode图中可见,在低频处(0.01 Hz)阻抗值大小的变化与Nyquist图中阻抗弧半径大小的变化基本一致。交流阻抗谱中产生这一变化的原因也与极化曲线中腐蚀电流密度的变化原因相一致。图4 铝合金经不同时间腐蚀后的极化曲线
图3 F-SiO2纳米粒子质量分数对涂层的接触角和滚动角的影响表1 铝合金经不同时间腐蚀后的极化曲线中的电化学参数Tab. 1 Electrochemical parameters of polarization curves for aluminum alloy after corrosion for different time Time/d Ecorr/V (vs. SCE) Icorr/(A·cm-2) Rp/(Ω·cm2) 0 -0.766 2.483×10-5 986.7 2 -0.831 8.868×10-5 383.4 6 -0.713 1.677×10-5 1 083.8 20 -0.659 7.068×10-4 73.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]Corrosion resistance of a superhydrophobic micro-arc oxidation coating on Mg-4Li-1Ca alloy[J]. Lan-Yue Cui,Han-Peng Liu,Wen-Le Zhang,Zhuang-Zhuang Han,Mei-Xu Deng,Rong-Chang Zeng,Shuo-Qi Li,Zhen-Lin Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(11)
[2]海南电网刀闸铝合金部件腐蚀失效分析[J]. 杨大宁,董凯辉,符传福,单大勇,张奇伟,张帆,宋影伟,韩恩厚. 腐蚀科学与防护技术. 2016(01)
[3]铝合金在电力传输领域的研究及应用[J]. 陈迪,李成栋,赵晓冬. 材料导报. 2013(15)
[4]铝合金大气腐蚀行为及其防腐措施研究进展[J]. 王彬,苏艳. 装备环境工程. 2012(02)
[5]含氟/硅丙烯酸酯核壳型乳液的合成及性能[J]. 和玲,徐岩,朱江安,梁军艳. 高等学校化学学报. 2008(01)
[6]高分子材料光降解和光稳定[J]. 朱福海. 合成材料老化与应用. 1999(01)
本文编号：3486604
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