硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响
- 格式:docx
- 大小:45.62 KB
- 文档页数:13
硅溶胶的制备及其影响因素作者:张翠,李绍纯,金祖权,赵铁军来源:《科技视界》 2015年第5期张翠李绍纯金祖权赵铁军(青岛理工大学土木工程学院,山东青岛 266033)【摘要】硅溶胶是二氧化硅的胶体分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液,具有一系列优异的性能,广泛应用于涂料、纺织等行业。
本文综述了以正硅酸乙酯为原料采用溶胶-凝胶法制备硅溶胶的过程及稳定性的影响因素。
【关键词】硅溶胶;正硅酸乙酯;稳定性;溶胶-凝胶法【Abstract】Silica sol is a colloidal dispersion of silica in water or solventin a kind of colloid solution, Silica sol has many excellent performance, thus it widely used in paint, textile and other industries, the ethyl silicate as the raw material is to be the reaction of silica sol prepared by sol-gel method process and the influence factors of stability are summarized in the paper , in order to make certain directive significance to the design process of silica sol.【Key words】Silica sol; Ethyl silicate; Stability; Sol - gel method0 引言硅溶胶是二氧化硅的胶体粒子分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液,又名硅酸溶液或二氧化硅水溶液[1]。
根据pH值的不同硅溶胶分为酸性硅溶胶和碱性硅溶胶。
浙江冠旗纳米科技有限公司
硅溶胶在水性涂料中应用原理
防水:纳米级硅溶胶粒子渗透性好,渗透到基材表面的毛细孔中,堵塞毛细孔,降低开放孔数,增加封闭孔数,从而抑制、减少基层对涂料水分的吸收,使得这种吸收变的得很均匀,干燥变的均匀,增加涂层的致密性,提高防水能力。
硬度:硅溶胶干燥时形成“硅—氧—硅”很硬的无机涂层。
重涂性:加入硅溶胶能够增强基层和中涂层之间的结合,在界面形成一层更密实的黏结层,增强界面的结合力。
耐水性:硅溶胶中氧化钠含量低一旦成膜就不会再溶解的特性,因而使涂膜具有很好的耐水性。
附着力:硅溶胶粒子细小对基材的渗透力强,能通过毛细管作用渗透到基材的内部,并能与基材中的碱性物质如:(Ca(OH)2反应生成硅酸钙CaSiO3,使涂膜具有较强的附着力。
附着力的增强是硅溶胶的渗透、硬化黏结的综合效果,是机械咬合与化学键合的综合结果,因而具有优于一般涂料的表面附着的黏结力。
耐温性:硅溶胶与有机高分子聚合物混溶,使有机高分子均匀地分布在硅-氧-硅无机涂层的间隙中,屏蔽无机涂层中残存的亲水基团,涂膜经受冷热交替时使涂层的收缩得到缓冲,并使涂层具有一定的弹性。
耐酸碱:硅溶胶成膜后形成硅氧体形网状结构,不怕酸碱。
防腐,防锈:良好的致密性和防水、耐水能力,提高了涂层防锈防腐的性能
耐沾污性:良好的致密性,尘埃粒子不易侵入涂层,硬度的提高也增加涂层耐沾污性能
抗静电性:由于硅溶胶透气性好,成膜从内到外干燥快,硬度高,表面不易产生静电。
耐紫外性:纳米二氧化硅具有紫外吸收、红外反射的特性,提高涂层耐紫外性。
硅溶胶的应用防水涂料硅溶胶对混凝土、水泥砂浆具有良好渗透力,同时渗透进去的胶体粒子膨胀这就使涂料牢固地粘接在墙上。
现在的“立邦漆”等大部分高档乳胶漆都含有硅溶胶。
本涂料是以聚乙烯缩已二醛和硅溶胶作为成膜物质,利用其良好的耐水性。
和不透水性使其成为具有一定柔性特征的钢性多功能防水涂料。
防壁毯装饰涂料涉及一种呈软包装效果的仿壁毯涂料,该种涂料采用棉麻、化纤及毛类短纤维做为填充料,用苯乙烯丙烯酸共聚乳液做为粘合剂,氯磺化聚乙烯做为防水剂,用硅溶胶和白乳胶做为助剂,用传统配比制作工艺调配而成,具有良好的软包装饰效果和质感,以及优良的防水、消音特性,具成本价格与普通多彩喷涂内外墙涂料相似,其装饰效果豪华富丽,是目前最新式的高档内外墙装饰材料。
种彩色建筑装饰膏装饰膏中有苯—丙乳液,复合聚乙烯醇溶液,831纤维素,硅溶胶,重钙,多能粉。
还可有增塑剂成膜助剂,活化重钙,有机硅乳液等。
无毒、无异味,无放射性,粘结力强,耐污染,并有优良的高耐光性、耐候性、不泛黄性,耐碱,耐火、耐湿擦洗等性能。
成膜后表面光滑细腻、硬度高、成本低、工艺简单、适应性强、寿命长。
水溶性高光彩瓷涂料本发明公开了一种水溶性高光彩瓷涂料,由(按重量%计):甲组份:硅溶胶3—4,尿素树脂80,苯丙乳液0.5—1,聚乙烯醇2—3,颜料0.5—10,苯酚钠0.5,乳化剂0.2—1,消泡剂0.01—0.03;乙组份:聚酯树脂90—95,AP2-助膜剂5—10,苯酚钠0.2组成。
本发明可以直接用水调节其粘度。
无毒、无味、不污染环境,成本较低,附着力较好,色彩丰富,耐磨和耐酸碱。
并且耐高温,有瓷一样的效果。
是一种较理想的高光彩瓷涂料。
新型水性复合高分子外墙涂料提供了一种新型水性复合高分子外墙涂料,其特征是:将两种或两种以上有机成膜物与两种无机成膜物复合而成的,采用的是二次复合工艺。
其组分是硅溶胶、苯丙乳液、聚乙烯醇缩甲醛、改性硅酸钾钠、聚丙烯酸酯乳液、各类助剂及颜填料。
硅溶胶对磷酸盐无机防腐涂层性能的影响
丁铸;肖炳斐;王明燕
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2022(41)2
【摘要】以改善磷酸盐防腐涂料的常温固化性能为目的,采用磷酸二氢铝溶液作为粘结剂,氧化镁、氢氧化铝和二氧化硅作为填料,通过添加不同掺量的硅溶胶,使磷酸盐涂料在常温下固化成膜。
对常温固化磷酸盐涂层进行了附着力测试和微观结构表征,并通过电化学测试研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。
结果表明,硅溶胶的加入使得涂层附着力增大,腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,有效提高了涂层的耐蚀性能。
其中,5.6%硅溶胶改性的磷酸盐涂层的腐蚀电流密度最低,腐蚀电位最正,极化电阻最大。
经过720 h中性盐雾试验后,涂覆该涂层的Q235钢板基底表面依旧光亮且无腐蚀产物。
【总页数】8页(P144-151)
【作者】丁铸;肖炳斐;王明燕
【作者单位】深圳大学土木与交通工程学院;广东省滨海土木工程耐久性重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG178
【相关文献】
1.有机-无机杂化硅溶胶改性环氧树脂涂层的制备及性能研究
2.铝合金防腐硅溶胶的制备及涂层性能比较
3.MgO@SiO2固化无机磷酸盐防腐蚀涂层材料的制备与研究
4.硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响
5.氧化石墨烯对磷酸盐无机涂料防腐性能的影响
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
克朗弗硅溶胶是一种无机水性矿物涂料,具有防潮、防霉、防火阻燃、无味、耐候性强等特点。
它采用硅酸盐作为主要成分,经过特殊加工和处理,可以应用于各种建筑材料的涂装和保护。
克朗弗硅溶胶具有以下特点:
1. 无机环保:以无机硅酸盐为主要成分,不含有害物质,绿色环保。
2. 耐候性强:能够承受室外环境的影响,保持涂层的长久性和美观性。
3. 防潮防霉:具有很好的防潮和防霉性能,能够有效地防止水分渗透和霉菌生长。
4. 防火阻燃:具有较高的防火性能,能够有效阻止火焰蔓延和燃烧。
5. 无味无刺激:没有刺激性气味,不会对人体造成伤害。
6. 应用范围广:可以应用于各种建筑材料的涂装和保护,如水泥、木材、玻璃等。
总的来说,克朗弗硅溶胶是一种性能优良、应用广泛的无机涂料,具有环保、耐候、防潮防霉、防火阻燃等特点,可以有效地保护和装饰建筑表面。
第53卷•第12期•202()年12月包覆铝粉含量对耐高温涂层防腐蚀性能的影响研究李想「,史学海',赵宁宁-杨树松2,崔道金2,郭小平3,刘栓彳(1.浙江浙能技术研究院有限公司,浙江杭州310003;2.宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司,浙江宁波315201;3.中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波315201)[摘要]有关铝含量对耐高温涂层防腐蚀性能的作用机制及含铝高温涂层的失效过程鲜有研究。
研制了一种有机无机复合耐高温防腐蚀涂料,采用乙氧基硅烷对球形铝粉进行表面包覆,然后在硅酸钾和硅溶胶中加入硅烷偶联剂(KH560)、耐高温填料、包覆铝粉、冰醋酸、水和助剂制备了常温自干型耐高温防腐蚀涂料。
涂层固化后具有良好的耐高温、防腐蚀蚀和耐化学品性。
采用电化学测试技术、耐盐水浸泡和盐雾试验探究了不同铝粉含量对涂层防腐蚀性能的影响机制。
结果表明:添加包覆铝粉可以提高涂层致密性,并有效抑制基底金属发生电化学腐蚀反应。
当铝粉含量达到48%(质量分数)时,所制备的涂层具有最佳的防腐蚀性能。
[关键词]硅溶胶;耐高温涂料;包覆铝粉;电化学腐蚀;失效[中图分类号]TQ630.1[文献标识码]A[文章编号]1001-1560(2020)12-0061-07Study on the Effect of Aluminum Powders Content on the CorrosionResistance of High Temperature Resistant CoatingLI Xiang',SHI Xue-hai1,ZHAO Ning-ning2,YANG Shu-song2,CUI Dao-Jin2,GUO Xiao-ping3.LIU Shuan3(1.Zhejiang Energy Technology Research Institute Co.,Ltd,Hangzhou310003,China;2.Ningbo Rail Transit Group Co.,Ltd.Operation Branch,Ningbo315201,China;3.Key Laboratory of Marine Materials and Related Technologies,Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Protective Technologies,Ningbo Institute of Materials Technologies and Engineering,Chinese Academy of Sciences,Ningbo315201,China)Abstract:Less studies were researched on the active mechanism of corrosion resistance of high temperature resistant coating and the failure process of Al-contained coatings.In this work,an organic-inorganic composite high temperature resistant anticorrosive coating was developed. Firstly,the aluminum powder was coated with ethoxysilane,and then the normal temperature self-drying anticorrosive coating was prepared by adding silane coupling agent(KH560),high temperature resistant filler,coated aluminum powder,glacial acetic acid,water and additives into potassium silicate and silica sol.The as- prepared coating exhibited good high temperature resistance,corrosion resistance and chemical resistance.Furthermore,the influence mechanism of adding different aluminum powder content on the corrosion resistance of the coating was studied by electrochemical testing technology,salt water immersion resistance and salt spray test.Results showed that the addition of coated aluminum powder could improve the compactness of the coating and effectively inhibit the electrochemical corrosion reaction of the base metal. When the content of aluminum powder reached48%(mass fraction),the prepared coating exhibited the best anticorrosion performance.Key words:silica sol;high temperature resistant coating;coated aluminum powder;electrochemical corrosion;failure0前言耐温防腐蚀涂料一般是指在200X.以上漆膜不变色、不脱落,仍能保持适当力学性能的涂料。
硅溶胶在涂料中的作用
哎呀,说起硅溶胶在涂料里头的作用,那可真是个细致活儿,就像咱
们四川人做川菜,每一味调料都讲究得不得了。
你想啊,涂料嘛,就像是
给房子穿衣服,得既好看又耐用,对吧?硅溶胶,就是这件“衣服”里头
那个低调但实力派的“小能手”。
首先,咱们得说说它的“润滑”效果。
硅溶胶加进涂料里头,就像是
在给涂料加了点“顺滑剂”,让涂料刷起来更顺畅,不留刷痕,就跟你用
咱们四川的豆瓣酱炒菜一样,油光水滑的,看着就舒服。
这样一来,师傅
们施工也轻松多了,心情一好,手艺都跟着上了一层楼。
再来说说它的“增强”作用。
硅溶胶这家伙,还能悄悄提升涂料的硬
度和耐磨性,就像是给涂料穿了一层“防弹衣”。
你想啊,外面风吹雨打、日晒雨淋的,涂料要是扛不住,房子不就“露怯”了嘛。
但有了硅溶胶,
涂料就变得皮实多了,经得起时间的考验,让房子看起来总是那么精神抖擞。
还有啊,硅溶胶还有个“保湿”的妙用。
它能让涂料在干燥过程中,
保持一定的水分平衡,这样涂料的收缩率就小了,不容易开裂、起皮。
这
就像咱们护肤,得用对保湿产品,皮肤才能水嫩嫩的。
涂料也一样,保湿
做好了,才能长久保持那份光鲜亮丽。
所以啊,硅溶胶在涂料里头,那可是个不可或缺的角色。
它默默无闻,却能在关键时刻发挥作用,让咱们的居住环境更加美好。
这就像咱们四川
人,虽然性格直爽,但对待生活中的每一个细节,都充满了热爱和用心。
下次你见到涂料师傅,不妨也跟他聊聊硅溶胶的这些小秘密,说不定你们能成为聊得来的好朋友呢!。
材料制造和应用2020年第5期73张爱华,李 欣(四川工程职业技术学院,四川 德阳 618000)摘 要:采用液-固法加料时间、加料速度、反应温度作为单因素变量,成功制备均匀、纯净的磷酸二氢铝基液,其中磷与铝的物质的量之比为3.1∶1。
文章在磷酸铝基液配方的基础上研究了硅钢用磷酸盐环保绝缘涂层液的配方,确定磷酸二氢铝基液配方后,选用丙烯酸树脂作为增韧剂、硅溶胶作为悬浮剂、氧化镁作为固化相,利用盐雾实验、膜层厚度、成膜效果、附着性测试分析涂层的性能,最终确定磷酸盐涂层制备最佳工艺方案如下:氧化镁0.2g,硅胶6g,丙烯酸树脂0.3g。
关键词:磷酸二氢铝基液;液-固法;磷酸盐涂层;硅钢中图分类号:TG174.4 文献标志码:A 文章编号:2096-3092(2020)05-0073-03Preparation and Property Study on the Phosphate EnvironmentalProtection Coating for Silicon SteelZhang Aihua, Li Xin(Sichuan Vocational And Technical College of Engineering, Deyang, Sichuan 618000)Abstract: Uniform and pure aluminum dihydrogen phosphate base liquid has successfully prepared by using liquid-solid method feeding time, feeding speed and reaction temperature as single factor variables, in which the ratio of amount of phosphorus and aluminum is 3.1∶1. The paper studies the formulation of phosphate environmental protection insulating coating liquid for silicon steel based on the formulation of aluminum phosphate base liquid and determines the formulation of aluminum dihydrogen phosphate solution. Then taking acrylic resin as toughening agent, silica sol as suspension agent and magnesium oxide as curing phase, the property of coating is analyzed by salt spray experiment, film thickness, film forming effect and adhesion test. The optimal preparation process of phosphate coating is determined as follows, 0.2g magnesium oxide, 6g silica gel and 0.3g acrylic resin.Key words: aluminum dihydrogen phosphate, liquid-solid method, phosphate coating, silicon steel硅钢是广泛应用于电机、变压器、电器以及电工仪表中的磁性材料。
硅溶胶对无机磷酸铝涂料防腐性能的影响翁亶;秦真波;周潼;刘磊;胡文彬【摘要】采用化学合成法制备磷酸铝粘结剂,以球形铝粉为骨料,添加不同含量的硅溶胶,制备磷酸铝涂料,再经过热处理制备磷酸铝涂层.通过X射线衍射分析(XRD)表征粘结剂和涂层物相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层形貌,通过电化学测试和浸泡试验对比研究涂层腐蚀行为.分析结果表明:在磷酸铝涂层中添加适量硅溶胶可以改善涂层表面质量和耐腐蚀性能,从而使涂层腐蚀电位升高,腐蚀电流降低,阻抗值增大.添加10%硅溶胶的涂层质量最佳,耐腐蚀性能最优.%In this paper,an aluminum phosphate binder was prepared by chemical synthesis.And aluminum phosphate composite coatings prepared by usingbinder,aluminum powder and different concentration of silica sol were fabricated on Q235 steel to form the films.The structure and morphology of the films were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM),and the corrosion behavior was studied through electrochemical and soaking tests.The results indicated that the addition of silica sol improved the film quality and corrosion resistance,meanwhile,increased the corrosion potential and impedance magnitude and decreased the corrosion current.In particular,the coating comprising 10% silica sol exhibited the optimal film quality and corrosion resistance.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2018(048)005【总页数】7页(P7-13)【关键词】磷酸铝粘结剂;磷酸铝涂层;硅溶胶;电化学测试;耐腐蚀性能【作者】翁亶;秦真波;周潼;刘磊;胡文彬【作者单位】上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室,上海200240;天津大学材料科学与工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2磷酸盐涂料是一种水性无机涂料,通过磷酸与碱性金属氢氧化物(铝、镁等)进行化学反应得到磷酸盐粘结剂作为成膜物,以金属及金属氧化物粉末为骨料混合形成。
涂层与基体之间的结合力受碱金属原子半径影响,铝原子半径小,制备成的磷酸铝粘结剂作为成膜物制备涂层与金属基体间结合力好,应用最为广泛[1]。
与有机涂料相比,磷酸盐涂料具有良好的耐热性、耐候性及耐油性等性能,可以作为高温耐火材料、防腐材料、耐磨材料等,目前已经广泛应用于航空航天、汽车、电力设备、海洋船舶等领域[2]。
国内外学者对磷酸盐涂料已经有众多研究,在耐磨材料方面, Chen等[3]以磷酸铝为粘结剂,以Al2O3、SiC为骨料制备复合陶瓷涂层,研究不同骨料配比下涂层的耐磨性能; Kong等[4]以磷酸铝为粘结剂,添加不同润滑介质,研究润滑介质含量对涂层耐磨及润滑性能的影响。
在耐高温材料方面,冯莉等[5]以水溶性磷酸二氢铝为粘结剂,以铝粉为填料,制备了具有耐高温性能的水性磷酸盐涂料。
在防腐材料方面,王云鹏等[6]制备了含铝的水性磷酸盐防腐涂料,可以在高温和腐蚀介质环境中为钢基体提供有效保护。
由于片状和球形铝粉对腐蚀介质具有良好的屏蔽性能,因此研究者常以含铝为骨料的磷酸盐涂料为基础,通过改性来提升其耐腐蚀性能。
史述宾等[7]在磷酸铝涂层中添加氧化石墨烯,使得涂层耐腐蚀性能显著提升。
硅溶胶是无机涂料的成膜剂之一,其包含的纳米SiO2可以与磷酸盐通过活性羟基基团交联,二者相容性好,能够促进涂层形成网状结构,提高体系的稳定性[8]。
硅溶胶也常单独作为成膜物或作为添加物用于防腐涂层以保护金属基体[9]。
赵强等[10]通过在磷酸铝粘结剂中添加硅溶胶,研究了热处理后硅溶胶对磷酸铝结构的影响,史述宾等[11]通过添加硅溶胶,提升了涂层耐腐蚀性能。
但是在硅溶胶添加前后粘结剂成分结构变化、电化学性能以及腐蚀形貌变化规律等方面阐述并不完善。
因此,本文通过在合成磷酸铝粘结剂中添加不同含量的硅溶胶,涂覆在Q235钢基体上制备涂层,从涂层表面形貌、涂层电化学性能、涂层腐蚀过程中的宏观及微观形貌变化等方面,系统地分析了添加硅溶胶对磷酸铝涂层微观结构及其耐腐蚀性能的影响。
1 实验方法1.1 主要原料和仪器磷酸:分析纯,质量分数85%;氢氧化铝:分析纯;氧化镁:分析纯;三氧化铬:分析纯。
以上材料均来源于国药化学试剂有限公司。
球形铝粉:粒径1~3 μm,章丘市金属颜料有限公司;硅溶胶:粒径10~20 nm,质量分数35%,天津威一化工科技有限公司;Q235钢:经过喷砂处理,表面粗糙度(Ra)为3~5 μm。
真空管式炉(GSL1600X):合肥科晶材料技术有限公司;均相反应器(11-16):烟台松铃化工设备有限公司;电热真空干燥箱(ZKF030):上海实验仪器有限公司;X射线衍射分析仪(D8 ADVANCE DA VINCI):德国布鲁克公司;差示扫描量热仪(DSC 214 FI):德国耐驰公司;电化学工作站(CHI660E):上海辰华仪器有限公司;超声波清洗器(DL-180B):上海之信仪器有限公司。
1.2 磷酸铝粘结剂制备取50 g三氧化铬加到345 g质量分数为85%的磷酸溶液中,在80 ℃条件下恒温水浴,搅拌直至完全溶解;将78 g氢氧化铝用去离子水稀释后,分批加到反应溶液中,直至反应完全后溶液澄清;将去离子水稀释后的20 g氧化镁加入反应溶液中,上升反应温度至100 ℃,保持100 ℃反应3 h;反应完成冷却后即制得实验所需磷酸铝粘结剂[4]。
1.3 涂料制备选取球形铝粉作为无机磷酸盐涂料的骨料,以制备好的磷酸铝粘结剂为主要成膜物,辅以不同含量的硅溶胶。
表1为不同涂料的原始材料配比,保持涂料总质量和成膜物(粘结剂和硅溶胶)总质量不变,按表1中比例添加硅溶胶,使得硅溶胶质量占涂料总质量比例分别为0、5%、10%和15%,混合后通过磁力搅拌均匀,加入相同质量的铝粉,经球磨分散3 h后得到不同硅溶胶含量的4种涂料。
表1 不同涂料原料比例Table 1 The ratio of raw materials for different coatings组分m/g样品1样品2样品3样品4粘结剂5045.54136.5铝粉40404040硅溶胶04.5913.5硅溶胶占比/%0510151.4 涂层制备将Q235钢板进行喷砂处理,用粗糙度仪测得表面粗糙度为3~5 μm,线切割成120 mm×80 mm×3 mm的钢片;配制碱性除油液,将钢片置于除油液中经80 ℃恒温水浴10~20 min后取出,用去离子水清洗,再放入丙酮溶液中超声清洗5 min取出,用去离子水清洗、干燥后备用。
用涂膜器将制备好的4种涂料均匀涂覆在钢片基体上,涂覆好的涂层先在室温下干燥6 h,再放入鼓风干燥箱中200 ℃干燥2 h,再在400 ℃下固化1 h[4]作为试样。
涂层的厚度根据涂覆的次数进行控制,固化后测得涂层的厚度约为30~50 μm。
1.5 测试与表征1.5.1 成分与形貌分析采用X 射线衍射仪(XRD)对粘结剂、硅溶胶以及不同硅溶胶含量的4种涂层物相变化进行分析,扫描速度为2(°)/min;利用JSM7600F场发射扫描电子显微镜对腐蚀前后的4种涂层表面和截面形貌特征进行观察;利用霍梅尔T1000表面粗糙度仪测量喷砂后基体的表面粗糙度。
1.5.2 电化学测试将固化后的试样线切割成12 mm×12 mm×3 mm大小的样片,电化学测试时裸露出的测试面尺寸为10 mm×10 mm,测试电极面积为1 cm2,其余非测试面均用石蜡密封。
采用上海辰华CHI660E电化学工作站分别测试涂层的开路电位-时间曲线(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)以及极化曲线(Tafel)。
测试采用三电极体系,样片为工作电极,辅助电极为铂电极,参比电极为饱和甘汞电极,腐蚀介质为质量分数3.5%的NaCl溶液,测试环境为(25±2)℃。
EIS测试时测定频率为105~10-2 Hz,正弦波振幅为5 mV。
动电位极化曲线的扫描速率设为0.5 mV/s。
1.5.3 浸泡试验浸泡试验的介质为氯化钠水溶液,质量分数为3.5%,实验环境为恒温(25±2)℃。
将试样线切割成20 mm×15 mm×3 mm作为测试样品,用石蜡封住5个非测试面,裸露出测试面,同时在试样表面交叉划口,将部分基体暴露出来。
定期取出测试样品观察表面宏观形貌,腐蚀一定时间后取出试样清洗吹干,采用扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌,通过对比不同硅溶胶含量涂层腐蚀形貌变化,分析硅溶胶对磷酸铝防腐涂层性能的影响。
2 结果与讨论2.1 涂层成分分析图1为硅溶胶和硅溶胶质量分数为0、5%、10%、15%的4种涂层的XRD图谱,其中对硅溶胶进行与涂层相同的热处理后研磨成粉末进行测试。
图1 硅溶胶及4种不同硅溶胶成分涂层固化后的XRD图谱Fig.1 XRD pattern of silica sol and coatings therefrom从图1可以看出,XRD图谱中主要成分为Al和Al(PO3)3,其中Al为主要成分,衍射峰最强。
粘结剂在不同温度热处理下会呈现不同的相成分,当热处理温度达到400 ℃时磷酸铝将会发生相变形成Al(PO3)3[3],而图中Al(PO3)3衍射峰的出现说明在实验所设定热处理条件下粘结剂的主要成分为Al(PO3)3。