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1、表面處理工藝對(duì)鋁合金防腐涂層的影響 摘要:目的:研究分析表面處理工藝對(duì)鋁合金防腐涂層性能的影響。方法:選取三組相同的5083鋁合金作為試驗(yàn)樣本,分別命名為A組、B組、C組,對(duì)A組樣本進(jìn)行基材打磨處理、B組樣本進(jìn)行基材鈍化處理、C組樣本進(jìn)行基材陽(yáng)極氧化處理,然后分別對(duì)三組樣本實(shí)施拉開法附著力試驗(yàn)、電化學(xué)阻抗試驗(yàn)及耐海水浸泡試驗(yàn),觀察分析三組樣本的性能測(cè)試結(jié)果。結(jié)果:A組樣本和B組樣本的防腐涂層附著力均有所提高,A組樣本達(dá)到了16.4MPa、B組樣本達(dá)到了20.0MPa,但模擬電阻值有所下降,經(jīng)海水浸泡五個(gè)月后降至(0.8-1.3)×108Ω;C組樣
2、本的防腐涂層附著力有所下降,但耐蝕性能有所提高,模擬電阻值經(jīng)海水浸泡五個(gè)月后仍可達(dá)到(1.0-1.3)×108Ω。結(jié)論:不同的表面處理工藝對(duì)鋁合金防腐涂層性能具有不同的影響,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行合理選擇?! £P(guān)鍵詞:表面處理工藝;打磨處理;鈍化處理;陽(yáng)極氧化;鋁合金;防腐涂層;涂層性能 鋁合金是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種金屬材料,它最早于1891年開始在船舶上進(jìn)行應(yīng)用,后來歷經(jīng)一百多年的發(fā)展,已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中最有發(fā)展前途的材料之一[1]。鋁合金材料在一般大氣條件下會(huì)在表面生成一層自然氧化膜,從而避免其遭到外界環(huán)境的侵蝕[2]。不過
3、,這層膜很薄,很容易破損,甚至?xí)馑釅A侵蝕而發(fā)生溶解[3]。為此,必須要在鋁合金的表面涂裝一層防腐涂層,以對(duì)其自然氧化膜進(jìn)行保護(hù)?! ?實(shí)驗(yàn) 1.1材料及儀器 本次實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)用的材料有:5083鋁合金(選取三組相同的5083鋁合金作為試驗(yàn)樣本,分別命名為A組、B組、C組)、725-DO1-52表面鈍化劑、725-H44-61環(huán)氧厚漿防腐底漆、725-H06-19環(huán)氧鋅黃防腐漆、725-B40-EF1自拋光無銅防污漆以及725-HB53-1環(huán)氧丙烯酸連接漆;主要應(yīng)用的儀器有:AtuoLabM273A型電化學(xué)阻抗譜儀和PolitestAT-A型液?
4、焊階帕Σ饈砸恰? 1.2防腐涂層體系 1號(hào)防腐涂層為725-H06-19環(huán)氧鋅黃防腐漆,道數(shù)為1道,干膜厚度為50μm;2號(hào)防腐涂層為725-H44-61環(huán)氧厚漿防腐底漆,道數(shù)為1道,干膜厚度為50μm;3號(hào)防腐涂層為725-HB53-1環(huán)氧丙烯酸連接漆,道數(shù)為1道,干膜厚度為50μm;4號(hào)防腐涂層為725-B40-EF1自拋光無銅防污漆,道數(shù)為1道,干膜厚度為80μm?! ?.3表面處理 1.3.1基材打磨處理對(duì)A組樣本進(jìn)行基材打磨處理:首先對(duì)樣本表面進(jìn)行除油,然后采用1.5#砂紙將表面打磨至粗糙度≥20μm,再以無水乙醇清洗,最后涂裝防腐
5、涂層體系。 1.3.2基材鈍化處理對(duì)B組樣本進(jìn)行基材鈍化處理:首先對(duì)樣本表面進(jìn)行除油,然后采用1.5#砂紙將表面打磨至粗糙度≥20μm,再以無水乙醇清洗,涂裝上一層725-DO1-52表面鈍化劑,最后待樣本表面形成鈍化膜后涂裝防腐涂層體系。 1.3.3基材陽(yáng)極氧化處理對(duì)C組樣本進(jìn)行基材陽(yáng)極氧化處理:首先對(duì)表面進(jìn)行除油拋光,然后進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,最后分別在4小時(shí)和5天后涂裝防腐涂層體系。 1.4性能測(cè)試 1.4.1拉開法附著力試驗(yàn)僅對(duì)樣本涂裝725-H44-61環(huán)氧厚漿防腐底漆和725-H06-19環(huán)氧鋅黃防腐漆,待涂層干燥一周后,以拉開法附
6、著力試驗(yàn)對(duì)防腐涂層的附著力進(jìn)行測(cè)試,分析表面處理工藝對(duì)鋁合金防腐涂層性能的影響。1.4.2電化學(xué)阻抗試驗(yàn)通過AtuoLabM273A型電化學(xué)阻抗譜儀分別對(duì)涂裝及未涂裝防腐涂層的樣板進(jìn)行測(cè)試,分析電路圖,觀察樣本的耐蝕性能變化。1.4.3耐海水浸泡試驗(yàn)僅對(duì)樣本涂裝725-H44-61環(huán)氧厚漿防腐底漆和725-H06-19環(huán)氧鋅黃防腐漆,待涂層實(shí)干后,劃傷樣本的一面,以耐海水浸泡試驗(yàn)法將樣本浸泡在海水中,觀察分析劃傷處的腐蝕產(chǎn)物形成及擴(kuò)散情況?! ?結(jié)果與分析 2.1表面處理工藝對(duì)鋁合金防腐涂層附著力的影響 A組樣本和B組樣本的防腐涂層附著力均有所
7、提高,A組樣本達(dá)到了16.4MPa、B組樣本達(dá)到了20.0MPa;界面斷裂出現(xiàn)在725-H44-61環(huán)氧厚漿防腐底漆防腐涂層的內(nèi)部,無層間破壞。C組樣本的防腐涂層附著力有所下降,4小時(shí)后達(dá)到了9.3MPa、5天后達(dá)到了6.5MPa。鋁合金表面經(jīng)打磨處理后會(huì)生成一層薄而疏松、帶孔穴的氧化膜,其中的孔穴可促使防腐涂層充分潤(rùn)濕滲透鋁合金表面,并且還會(huì)與725-H06-19環(huán)氧鋅黃防腐漆反應(yīng)后產(chǎn)生錨固作用,故而基材打磨處理工藝可提高鋁合金防腐涂層的附著力。鋁合金表面經(jīng)鈍化處理后會(huì)生成一層致密的鈍化膜,鈍化液可促使氧化膜內(nèi)部的滲透,從而充分填充孔穴,并且鈍化
8、膜與防腐涂層具有良好的相容性,故而基材鈍化處理工藝可提高鋁合金防腐涂層的附著力。鋁合金表面經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后會(huì)生成一層以微米