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本文介绍了金属发生的电化学腐蚀反应现象。目前对涂层防护机理的研究现状及评定涂层防腐性能的方法,指出涂层防护机理的深入研究,对研制性能更优的防腐蚀涂料和涂装技术具有重要指导意义。金属、混凝土、木材等受到周围环境介质的化学作用或电化学作用而损坏的现象称为腐蚀,研究腐蚀主要对象是金属,因为金属腐蚀造成经济上巨大损失。如全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量的20%-40%,据世界上发达国家调查统计,每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占国民经济生产总值的—%;在中国,由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上,占国民生产总值的4%。防止金属腐蚀方法很多,如选用耐腐蚀合金、电镀和阴极保护等方法,但工程造价将大幅度上升,经济上不合理。世界各**腐蚀实践证明:涂料涂层防腐蚀是***、**经济、应用**普遍的方法。一金属腐蚀钢铁等金属材料容易发生腐蚀的基本原因是将铁矿石冶炼成钢需消耗大量的能量,此能量潜伏在钢铁中(元素态),钢铁等金属材料随时随地有恢复至其原始化合物(矿石)状态的倾向而释放能量,这是化学热力学自发的过程,这样就发生了腐蚀,所以矿石类化合物是稳定态,而钢铁处于不稳定态。
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钢板导致发生腐蚀的电池反应如下:阳极Fe=Fe2++2e阴极2H++2e=H2(酸性溶液析氢反应)(1)O2+4H++2e=2H2O(酸性溶液氧还原反应)(2)O2+2H2O+4e=4OH-(中性或酸性介质中的氧还原反应)(3)如果没有氧气存在,钢铁发生的电池反应会很快结束,这是因为在阴极区的H+会被耗尽,产生阴极极化;在阳极区由于Fe2+的积累而产生阳极极化。但是在有氧气存在的条件下,阴极处会发生。3式的氧还原反应,这样阴极反应不再与[H+]有关,腐蚀反应可以继续进行下去。1式是用酸性介质浸渍钢板时发生的析氢反应,这种情况较危险,需选择耐酸等高性能树脂并在涂装时要仔细慎重,防止个别毛孔漏涂。3式对防腐蚀涂料来说是**重要的反应,在一般大气和海洋环境下的腐蚀均属此类。由于在阴极部位会产生碱性的OH-离子,会使油脂型、醇酸型漆膜皂化剥离。二防腐涂料层的防腐机理防腐蚀涂层所以能保护钢铁起到防腐蚀作用,人们认同的主要是因为以下三种作用:01屏蔽作用涂料漆膜层的屏蔽作用在于隔离被保护基体与腐蚀介质的直接接触。如果防止金属表面被腐蚀,就必须要求漆膜层能阻止外界环境与金属表面的接触,从而达到防腐效果。02缓蚀钝化作用借助涂层中含有的防锈颜料,在溶液中解离出缓蚀离子,使基体表面钝化,***腐蚀进程。
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粘结底层特性及比较高使用温度粘结底层材料涂层特性应用范围比较高使用温度/℃Ni-Al(80/20)自粘结,涂层致密,耐热抗氧化,不耐电解质溶液腐蚀耐热抗氧化涂层,在含电解质的溶液中,不适宜用作粘结底层800Ni-Al(95/5)自粘结,涂层致密,耐热抗氧化,使用温度更高,不耐电解质溶液腐蚀1010NiCr-Al(94/6)自粘结,涂层致密,耐高温氧化和燃气腐蚀,不耐电解质溶液腐蚀980Ni-Cr(80/20)抗高温氧化,耐多种化学介质腐蚀,抗热震抗高温氧化并耐溶液腐蚀的粘结底层1260Mo不耐氧化,耐多种强腐蚀介质腐蚀,自粘结,耐边界润滑磨损耐多种化学介质腐蚀的自粘结涂层,耐边界润滑磨损涂层315MCrAlY优异的耐高温氧化、耐燃气腐蚀及耐热震涂层,不耐电解质溶液腐蚀耐高温热障陶瓷涂层粘结底层,抗高温氧化涂层1260~13162)腐蚀介质。对于在腐蚀介质中工作的涂层,进行涂层设计时要特别注意,粘结底层及工作层均应首先具备抵抗工作介质腐蚀的能力,此时,选择粘接底层时,应以耐工作介质腐蚀作为优先考虑条件,在此基础上,再考虑尽可能提高结合强度,如果粘结底层选择不当,涂层寿命很难满足使用需求。例如,某醋酸泵轴套防腐耐磨涂层选用Al2O3-TiO2陶瓷涂层作工作层。
来达到可靠的加工目的已经不再是经济、有效的解决方案。从市场反响来看,模具涂层在中国的使用状况并不理想,是何种因素制约了这一先进工艺在中国的发展?涂层在模具产业发展中扮演着什么样的角色?对于现状,作为涂层行业**企业的欧瑞康巴尔查斯集团如何评价,又拥有怎样的解决方案?模具涂层中国区模具经理沈雷***解读。双重制约造成产业被动从世界范围来看,模具表面处理虽然是伴随着产业发展的一门新型工艺,但在欧洲等工业发达国家已经得到***的应用,*涂层技术的使用率就高达30%,在亚洲,日、韩等国家模具行业也超过10%,反观中国模具制造市场,对于包括涂层、渗氮、TD等所有表面处理工艺的使用不足10%,其中涂层技术甚至不足5%,用任重道远来形容恰如其分。对于这种现状,沈雷先生认为是两方面的因素制约了在中国的发展:***,对于模具涂层的工艺认识不够,对其产生的效果没有充分的了解;第二,采购成本与实际生产的矛盾无法调和,在中国市场中有一种情况经常遇到,生产部门对于模具使用涂层工艺后的对于提高生产效率,降低生产成本的效果给予了充分肯定,但是在实际的采购中,采购部门更看重采购成本的缩减,也正是基于双重的制约。
能***提高表面工作层与基体之间的结合强度。但要注意,该类粘结底层在酸性、碱性和中性盐的电解液中不耐腐蚀,不易在该类液态化学腐蚀条件下用作粘结底层。当基材为铜及铜合金时,应优先选用铝青铜作粘结底层,由于Cu和Al之间在热喷涂过程中也会发生放热反应,生成金属间化合物,因此,铝青铜在铜及铜合金表面具有一定的自粘结性,有利于提高涂层与基体之间的结合强度,且该涂层具有良好的抗热冲击性和抗氧化性。当基材为塑料及聚合物类基体时,为避免基材表面被高温粒子烧焦而出现“焦化”,从而影响工作层与塑料基体之间的结合,常常选择低熔点金属(如Zn、Al等)或塑料加不锈钢复合粉末作为粘结底层材料。塑料加不锈钢复合粉末是由塑料粉末和不锈钢粉末复合而成的粉末,主要用作塑料类基体上喷涂高熔点金属、陶瓷或金属陶瓷涂层时的粘结底层材料。其中的塑料组分质软,且流平性好,使涂层与基体塑料有良好的粘结强度,并使塑料基体的受热减至**小;而不锈钢组分则具有良好的耐化学腐蚀性能,可形成镶嵌在塑料涂层中的硬质颗粒,有利于形成粗糙表面,为喷涂工作层提供比较理想的“锚固”结构,此外,不锈钢组分还有利于把喷涂焰流的热量散开。
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金属表面处理金属防腐蚀纳米涂料***增强金属表面防腐、防锈、耐高温、绝缘、耐磨性能,是高分子金属表面处理工艺技术材料,用于不锈钢、铝合金、钛合金、碳钢、铜合金等基材。用于恶劣环境中的黑色金属、有色金属材料产品和五金制品表面的防锈、防腐与不锈钢、电镀制品及金属工艺品上光耐磨保护。五金、金属防腐耐高温绝缘耐磨表面处理纳米涂层一、金属表面处理及金属防腐耐高温绝缘涂层涂料的特性:五金、金属防锈耐磨纳米涂层,是利用新一代高分子材料长效纳米涂层技术,并采用了***纳米复杂化工艺。该金属表面处理涂层起到金属防腐蚀、绝缘、耐高温、防锈上光和抗污加硬保护的作用。该纳米涂料生产和施工工艺简单,无气味,是适用性广、无环境污染的环保涂料。该金属表面处理纳米涂层固化后拥有良好的高硬度金属质感,同时拥有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、耐盐雾、耐紫外线防锈的特性,尤其适应于恶劣环境下使用的黑色金属、有色金属材料产品和五金制品表面防锈、防腐保护与不锈钢、电镀制品及金属工艺品防腐蚀绝缘保护,有效避免大气、酸碱、盐雾、紫外线和风沙侵蚀。保障产品质量,延长产品使用寿命。●超薄涂层10μm左右,喷涂300m2/KG。自干或中温加热固化。
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