低碳钢表面铝-钛复合涂层的制备及其性能.pdfVIP

I材 针 偶秒 l t4{，哺{ tn{ 考e 静暂 低碳钢表面铝 ．钛复合涂层的制备及其性能 陈泽民。张巧云，王艳霞 (廊坊师范学院化学与材料科学学院，河北 廊坊 065000) 【摘 要] 为了研究一种高抗蚀、环保型的钢铁防护新工艺，以钛粉、铝粉、羧基聚合物为原料，配制了一种水性涂 料，通过热固化处理，在低碳钢表面制成了铝．钛防腐蚀复合涂层，优化得到了最佳工艺：钛粉：铝粉：羧基聚合物 为1．9：1．0：3．1；固化温度200℃，时间50rain。结果显示：以最佳工艺制备的的铝一钛复合层致密，抗冲击力可达 500N ·CITI；中性盐雾腐蚀时间达480h以上。本工艺可部分替代现用的电镀锌、电镀镉工艺。 [关键词] 铝一钛复合涂层 ；低碳钢 ；抗冲击；耐腐蚀性能 [中图分类号]TQ630．1 [文献标识码]B [文章编号]1001—1560(2011)09—0071—02 0 前 言 1．3 涂层性能测试 金属表面涂敷层或电镀金属层可以隔绝腐蚀介质 将涂覆试样取出放置数小时至室温后，按 GB／T 与基体的接触 ¨ J，达到装饰和防蚀的目的。目前，常 1732—93漆膜耐冲击法测试涂层的抗冲击性；按GB／T 用的防蚀涂料为有机溶剂型 ]，尽管能抑制腐蚀 ，但 10125—1997人造气氛腐蚀试验——盐雾试验测定涂 含有危害人体的挥发性溶剂；电镀大多含有毒物质，严 层的抗蚀性；按 GB／T1720—79测试涂层的附着力。 重污染环境，且生产成本较高。铝一钛复合涂层无废气 2 结果与讨论 排放、不添加重金属铅和铬 ，耐蚀性好，烘烤成型后无 氢脆现象。目前，还未见有关低碳钢表面制备铝一钛复 2．1 涂覆工艺的优化 合层的报道。本工作以羧基聚合物、铝粉、钛粉为原料 根据初步试验确定的原料种类和工艺范围，设计 配制水性涂料，涂敷在低碳钢表面后，热固化制备成 正交试验 L (5)，其因素一水平参数见表 1。正交试 铝一钛复合涂层，以达到防蚀和装饰的目的。 验方案与综合评定结果见表2。 1 试 验 表 1 涂料制备因素一水平参数 1．1 材l=j{f处理 基材为普通低碳钢，尺寸为80．0mm×40．0mm× 0．5mm，前处理如下 ：于稀释 5倍的LS一209酸性除油 除锈剂(由磷酸和复合表面活性剂复配)中浸泡20min 一清水冲洗一3％NaOH(分析纯)溶液中浸泡 10min 一稀释 10倍的LS．418自组装成膜液 (由膦羟乙酸和 聚环氧琥珀酸组成)中浸泡 10min_+自然晾干。 1．2 涂层制备 艺优选 试验号 A B c D E (‘抗蚀)／h (N·cm) 置一定量的羧基聚合物于烧杯中，加入一定量的 钛粉(分析纯)和铝粉 (分析纯)，搅拌均匀。通过初步 试验和正交试验确定涂料组成及涂覆工艺参数 。 [收稿 日期] 2011—03—31 [通信作者] 陈泽民(1956一)，教授 ，从事金属表面预处理 的研究 ，E-mail：chenzemin56@163．com m ¨ 他 n R l 吆斜 秒i (续 2) 表 4 l州化温度对涂层性能的影响