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第15届全国腐蚀与表面保护技术研讨会暨首届全国腐蚀与表面保护技术青年论坛论文集 一种新型富锌铝镁稀土合金涂料的耐蚀性能 从善海，熊志红，杨洪林，汪旭超 （武汉科技大学材料与冶金学院，湖北 武汉，430081） 摘 要：按一定配比熔炼浇铸成 Zn-Al-Mg-Ce 合金锭，进行电化学性能分析后，采用真空甩带成箔片，通过粉 碎和筛分获得鳞片状微粉并作为防腐涂料的颜料，制备出环氧富 Zn-Al-Mg-Ce 合金涂料和涂层，试板与多种防腐涂 料产品进行 3.5% NaCl 盐雾腐蚀和常温浸泡腐蚀对比试验。结果表明，Zn-Al-Mg-Ce 合金的自腐蚀电位比 Zn 更负， 自腐蚀电流比 Zn 更小，环氧富Zn-15Al-5Mg-Ce 合金涂层的阴极保护效果比环氧富 Zn 涂层提高 33 倍以上，涂层表 面出现锈点的时间延迟了 4.4 倍，腐蚀 1000h 无鼓泡现象。 关键词：Zn-Al-Mg-Ce 合金；鳞片状微粉；盐雾腐蚀 中图分类号:TG174.4 文献标志码：A 富锌防腐蚀涂料是我国工业建设、交通运输、水利水电、海洋工程等行业广泛应用的一种钢结 构重防腐蚀涂料。由于锌的电极电位比铁负，在防腐蚀涂料中锌作为颜料添加涂料中起到牺牲阳极 的作用，迄今为止富锌涂料仍然是我国重防腐蚀涂料体系中最常用的底漆。但由于锌存在着电极电 位不够负，自腐蚀电流较大，致使其作为牺牲阳极材料防腐效果不够长效。锌的比重大,在生产和配 制涂料时分散较为困难,且长时间储存易沉淀和结块，施工过程中也需经常搅拌。球状锌粉漆膜厚度 通常在 60～120μm，不宜减薄，致使锌粉用量大成本高等不足。 作者长期研究 Zn-Al-Mg合金及 Zn-Al-Mg-Ce 合金的微观组织、电化学性能、球状或鳞片状微粉 替代 Zn 粉的防腐涂料耐腐蚀试验等，结果发现，无论 Zn-Al-Mg合金或 Zn-Al-Mg-Ce 合金都比 Zn 更 优越，是优越的牺牲性阳极材料。由于合金的比重小于 Zn，无论配制涂料时其分散度和防沉淀性都 比 Zn 有利。因此，对其进行防腐性能的应用研究，可望开发出高端长效的钢铁结构防护涂料具有重 要的现实意义和广泛的应用前景。 1 合金的制备与试验方法 1.1 合金的制备 原料锌、铝、镁锭的纯度≥99.99%，金属铈纯度≥99%。配料在考虑一定的金属元素烧损率后， 根据欲炼合金总重量，按重量比先将锌、铝加热熔化，再加入镁，熔化后升温至830℃，加入稀土金 属Ce至完全熔化，搅拌5～10分钟后降温至600℃浇铸成Zn-Al-Mg-Ce合金锭。为减少合金在熔炼过程 烧损和氧化，在合金液上加了覆盖剂，合金的熔炼采用中频熔炼炉。合金锭如图1所示。 基金项目：湖北省自然科学基金资助项目（编号2003ABA077） 作者简介：从善海（1955-），男，山东邹城市人，副教授(硕导)， 作者联系方式：(E-mail)congshanhai@126.com — 110 — 第15届全国腐蚀与表面保护技术研讨会暨首届全国腐蚀与表面保护技术青年论坛论文集 图 1 Zn-Al-Mg 合金锭 1.2 合金微粉的制备 首先将合金锭装入甩带机的高频感应加热坩埚内，抽真空加热至合金全部熔化后，高压氩气把 液态合金从坩埚底部小孔压出，射流到高速旋转的铜轮上甩出厚度约 5～15um 银白色箔带 （见图 2）， 然后将箔带粉碎、分筛，获得 300目以上的鳞片状合金微粉。 图2 Zn-Al-Mg-Ce合金箔带 1.3 涂层的制备 配制涂料的主要原料为E-20环氧树脂、二甲苯、丁醇、环己酮、膨润土、滑石粉、T-31环氧树 脂固化剂，按照常规的环氧富Zn防锈底漆配方，分别在相同配方下配制环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金涂料 和环氧富Zn