熱燒結(jié)鋅鋁涂層配方優(yōu)化及制備工藝研究.pdf

1、鋅鋁涂層是一種新型高耐蝕﹑無(wú)氫脆的金屬防腐新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于汽車和海洋鋼結(jié)構(gòu)上。這種涂層具有物理屏蔽﹑鈍化保護(hù)﹑犧牲陽(yáng)極保護(hù)等防護(hù)作用，可以對(duì)鋼質(zhì)緊固件提供有效的防護(hù)。在海洋環(huán)境中也常與其他防腐技術(shù)如滲鋅和有機(jī)防腐涂層結(jié)合應(yīng)用，極大的提高了涂層對(duì)基體的防腐作用。
　　本論文的研究目的是通過(guò)對(duì)涂液和涂層物理性能的評(píng)價(jià)，對(duì)涂層的影響因素進(jìn)行優(yōu)化，得到一種新型的鋅鋁涂層。其簡(jiǎn)化了涂液配制流程，降低了涂液的生產(chǎn)成本。與現(xiàn)有的達(dá)克羅涂層進(jìn)行

2、了性能上的對(duì)比，并達(dá)到良好的防腐效果。
　　本論文的研究?jī)?nèi)容是鋅鋁涂液配方優(yōu)化和涂層制備工藝優(yōu)化。涂液配方優(yōu)化包括鋅鋁組分配比選擇、鋅粉處理、鈍化劑含量選擇、涂液增稠劑種類及含量的選擇和潤(rùn)濕劑含量選擇等方面的優(yōu)化。鈍化劑含量從少量到多量，鋅粉與鋁粉的相對(duì)比也逐漸增多，潤(rùn)濕劑含量則關(guān)系到涂液的穩(wěn)定性，涂液增稠劑則分別選用了甲基纖維素、乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺四種。通過(guò)涂液及涂層的物理性能評(píng)價(jià)及耐蝕性評(píng)價(jià)，選出最佳的配方。結(jié)果

3、表明鋅鋁配比7:1、表面處理后的鋅粉、鈍化劑4％、增稠劑選用纖維素類（甲基或乙基）有效含量在0.3g/100ml到0.5g/100ml之間、潤(rùn)濕劑25％蒸餾水45％，在這種配比下涂液及涂層的綜合性能最優(yōu)。
　　涂層制備工藝優(yōu)化主要包含涂層燒結(jié)溫度和時(shí)間及涂覆工藝的優(yōu)化?；w經(jīng)除油、噴砂、涂覆等過(guò)程后，然后烘干燒結(jié)成膜。燒結(jié)溫度是成膜的一個(gè)關(guān)鍵因素，本文中從275℃開(kāi)始燒結(jié)，經(jīng)300℃，325℃，350℃，在此四個(gè)溫度下燒結(jié)不同時(shí)間

4、，經(jīng)滴磺實(shí)驗(yàn)確定燒結(jié)合格與否，初步確定較寬的溫度范圍，然后在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行溫度精確選擇，從溫度段的低溫點(diǎn)逐漸升高至高溫點(diǎn)，經(jīng)過(guò)硝酸銨快速評(píng)價(jià)和鹽霧測(cè)試確定出一個(gè)溫度。涂覆方式主要有甩涂和刷涂，緊固件基本采用甩涂，平面式樣則采用刷涂。結(jié)果證明燒結(jié)溫度在330℃，燒結(jié)時(shí)間25min時(shí)，涂層耐蝕性能最佳；甩涂時(shí)轉(zhuǎn)速定在40r/s，正甩15s,反甩15s，涂層厚度適中。
　　涂液失效時(shí)間采用間隔時(shí)間測(cè)試涂液和涂層的性能，關(guān)于此問(wèn)題共設(shè)計(jì)了

5、兩種實(shí)驗(yàn)方案，其一是將涂液完整的配好存放；其二是將鈍化液和金屬粉漿分開(kāi)放置，使用時(shí)再混合。通過(guò)紅外測(cè)試和熱綜合分析等手段進(jìn)行評(píng)價(jià)，每隔一段時(shí)間取兩種涂液進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果證明A﹑B液分開(kāi)儲(chǔ)存有效期更長(zhǎng)，至少可以保存20d以上，混合后保存7d。涂液失效的原因主要是涂液中六價(jià)鉻被還原致使鈍化機(jī)制失效，并因此與無(wú)鉻鋅鋁涂層進(jìn)行了比較。對(duì)優(yōu)化后涂液的成本進(jìn)行了計(jì)算，并與現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外鋅鋁涂液價(jià)格做了對(duì)比，單價(jià)比其他涂液有了明顯降低。
　　綜上所述