一种环境友好锌铝涂层的制备与评价

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浸涂烘 干
涂刷浸 涂烧结 涂刷烘
干 浸涂烘
干 涂刷浸 涂烧结 涂刷烘
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浸涂烘 干
表1
锌铝配 比
纯水 ( 图 4:1
2-1)
乙醇 ( 图
2-2)
4:1
2:1
正丁醇 ( 图 2-3)
4:1
试验组 数 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
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干 涂刷浸 涂烧结
1 引言
冒泡点试验对于滤材的一项重要的测试试验,可以检测滤材在下 料、拍波纹、粘接、成型等一系列过程之后粘接结构的完整性情况、 滤材有无收到损伤等。冒泡点试验主要验证两个结果:一个是滤芯的 初始冒泡点;另一个是滤芯的群泡点。滤芯的初始冒泡点代表滤材的 最大孔径,可以近似的反映产品的过滤精度指标是否可以满足要求。
工业技术
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冒泡点试验与绝对过滤精度
仇振安 , 毛 阳 , 刘建平 (陆军航空兵军代局驻洛阳地区军事代表 , 河南 洛阳 471000)
摘 要:冒泡点试验滤材的一项重要试验,通过滤材的冒泡点试验结果可以一定程度反映滤材的最大孔径,还可以近似的反映滤材的过滤精度 指标,本文将推导初始冒泡点压力与滤材最大孔径和绝对过滤精度之间的关系。 关键词:冒泡点试验;最大孔径;绝对过滤精度 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.021
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工业技术
一种环境友好锌铝涂层的制备与评价
晏 琪 , 邹文杰 , 肖 军 , 孙佳钰 , 朱诗梦 (中国石油大学(华东)机电学院 , 山东 青岛 266580)
摘 要:传统达克罗技术是指以鳞片状的 Zn、Al 片为主要成分的涂料经高温烘烤而形成的锌铝防腐涂层,具有良好的耐蚀性,无氢脆,广泛 的应用于钢结构的腐蚀防护领域,但传统的达克罗水性锌铝涂层中含有六价铬元素,不仅污染环境,而且危害人体健康。本研究优化了涂层的 制备工艺,根据所制定的正交实验方案,在解决铬危害的同时,提升涂层的性能,达到绿色环保的目的。通过大量的试验对达克罗锌铝涂层的 性能进行测试验证该绿色锌铝涂层具有良好耐蚀性能,并在所进行的实验基础之上总结出最佳的涂层配比为:为 5%,m( 环氧树脂 ):m( 聚 酰胺 )=1:0.8,适量的正丁醇为溶剂。 关键词:达克罗;水性锌铝涂层;耐蚀机理;环氧树脂;钝化膜;无铬;绿色涂层 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.020
1 研究背景及防护机理
1.1 研究背景及意义 锌铝防腐技术是当代工业领域应用较为广泛的技术之一。2000 年 前后,该技术引入我国。由于这种水性锌铝涂层相比于电镀锌等表面 处理技术,耗能小、污染少,因此备受工业防腐领域的青睐,但同时 锌铝涂层中所含有的毒性很强且危害动植物的生长。随着世界工业的 发展以及我国环保意识和政策的加强,铬的危害也越来越受到重视, 并已经开始严格限制铬使用,“绿色环保”成为当代制造业的追求。 1.2 无铬水性锌铝涂层的防护机理 ①成膜物质的屏蔽作用。有机粘结剂烧结形成的成膜物质覆盖在 机体表面,形成一层致密表面覆盖膜,具有机械物理的屏蔽作用,隔 绝空气和腐蚀介质,能够有效的保护机体。 ②阴极保护和钝化作用。由于锌和铝以及母材基体存在电位差, 三者可以构成电化学原电池中的阳极和阴极,起到阴极保护作用。同 时铝氧化形成致密的氧化膜而隔绝腐蚀介质,进一步抑制腐蚀。 ③涂层的自修复作用。当致涂层破损时,裸露出来的铝片会在外 界腐蚀介质的浸入过程中迅速钝化,形成一层新的钝化膜物质覆盖在 机械破损处,有效的抑制的腐蚀介质的进一步的浸入,从而达到自我 修复的效果。 ④电化学作用。由于有机物高阻抗性质会导致电阻极化,抑制了 涂层中阳极和阴极之间由于化学势差而产生的粒子运动,提高了腐蚀 电池回路中的阻抗,减缓了阳极的消耗,从而延长了涂层的寿命。
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(注:硝酸镧 1g/L 滴入 1验材料 Zn 粉(,长径比 80:1);Al 粉(,长径比 120:1);( 质量分数 99%);环氧树脂(E-44);聚酰胺 650;丙酮(A.R.),无水乙醇(A.R) 磷钼酸钠(质量分数 99%);钼酸钠(质量分数 99%); 正丁醇(A.R); 硝酸镧(质量分数 99%)去离子水(A.R)。 2.2 制备涂层 在烧杯中倒入总质量 10%-20% 的环氧树脂,并加入适量的丙酮 直到环氧树脂完全溶解;按照总重量的 20% 称量二氧化锰,将称量好 的锌粉和铝粉加入烧杯然后搅拌 10-20 分钟,使金属粉末与溶剂均匀 混合。按照环氧树脂与固化剂的比例为 1:0.8 的重量比称量聚酰胺固 化剂,并加入适量的丙酮直到聚酰胺完全溶解;用 100 目和 400 目的 砂纸打磨标准碳素钢试件,然后丙酮清洗,保持表面光洁。根据涂层 所使用的溶剂不同将试验分为三组 : 分别为去粒子水乙醇、和正定醇。 如表 1 所示。
图1 2.3 验小结 根据试验结果可知,去离子水与有机树脂以及金属粉末不相溶, 且与粉末会发生化学反应,不适宜作为锌铝涂层的溶剂;经长时间搅 拌,也会有肉眼可见不均匀的大颗粒,静置一段时间,涂料分层,且 涂层的附着力较差。乙醇可以溶剂有机树脂,相比与水,锌铝粉末能 更好跟均匀的分散在溶剂中,但乙醇挥发太快长时间搅拌涂料容易变 的稠密而不利于搅拌和涂敷。正丁醇是最为理想的溶剂,正丁醇不仅 能很好的溶解有机溶剂,而且在同等条件下,挥发速率小于乙醇,长 时间搅拌,涂料可均匀分布,无肉眼可见的大颗粒 ( 如图 1 所示 )。