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影响达克罗涂层性能的因素有哪些?

时间:2019-12-26     作者:杭州赫格纳斯【原创】   阅读

    达克罗涂层的制备工艺虽然简易方便,但是能够影响其涂层性能的因素有很多,主要有两个方面,首先是涂液的组成与特性,如涂液的pH值、润湿剂、Zn粉粒度等因素对烧结后的涂层性能影响很大。而在下面就是我们对这些影响因素的介绍。


  涂液pH值对涂层性能的影响


  涂液pH值对达克罗涂层涂覆处理的效果影响较大,不仅影响涂层与基体间的结合力,也影响达克罗涂层的耐蚀性。当涂液的pH值低于4或高于6时,涂液易凝聚失效,Zn粉和Al粉也失去了金属光泽,性能测试结果可以说明涂液理想的pH值为4~6。则指出pH值的最佳范围在4.0~4.8之间,刚配制的涂覆液的pH值应不低于4.0,并且涂覆时的pH值变化范围也应该在这个范围内。研究了pH值对于盐雾腐蚀的影响,当pH值在3.5~6.0之间变化时,涂层耐盐雾腐蚀的时间波动很大,pH值为3.0时盐雾时间为800 h,随pH值增大到4.5,盐雾时间最大为1200 h,继续增大pH值,耐盐雾时间则减小,当pH值为6.0时耐盐雾时间减小到600 h,在pH值保持在4.0~4.5时,耐盐雾时间可以保持在1000 h以上。涂液的pH值酸性太强或碱性太强,对于涂层的影响都很大,直接影响涂层的耐蚀性,使涂层很快失效,因此在配制达克罗涂液时要严格控制其酸碱性。


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  润湿剂对涂层性能的影响


  由于配制达克罗涂液的原料中Zn粉、Al粉的表面有很高的活性,容易发生团聚,不能被水浸润,因此无法直接用水基处理液,必须先用一定量的润湿剂对金属粉润湿和分散处理。润湿剂在涂液中把金属粉和水基溶液结合在一起,使涂液成为均匀稳定的溶液。润湿剂在整个涂液中占据很大的比例,因此润湿剂的选择对烧结后涂层的性能有很大的影响。陈玲等[19]对比了不同的润湿分散剂对涂液稳定性的影响,结果发现先用有机润湿剂对金属粉润湿分散后再在水中进行分散,其效果比将表面活性剂溶于水中直接对金属粉润湿分散的效果好,涂液中保持反应活性的Cr更多,金属粉体粒子的稳定性也更高。李宁等[20]比较了6种不同的润湿剂,证明润湿剂是决定涂层的结构完整性和致密性的重要因素,它决定了涂层与基体的结合力强弱,对涂层的耐蚀性及电化学性能也产生重要影响。


  Zn粉粒度对涂层性能的影响


  Zn粉是达克罗涂液中起主要作用的一种成分,配制涂液应选用片状Zn粉,形成层状结构。Zn粉的粒度是影响涂层的微观结构的重要因素。选用粒径较小的Zn粉,Zn粉会形成堆积,锌片与铝片之间没有明显的结合,这种结构使涂层的耐蚀性降低;选用粒径较大(≥10μm)的片状Zn粉,从涂层的微观结构上看,金属粉之间通过Cr的粘结作用紧密的结合在一起,会形成很好的层状结构,符合其防腐机理中的物理屏蔽作用,因此能提高涂层的耐蚀性。于兴文等[21]通过研究不同粒径的锌粉对达克罗涂层质量影响,发现Zn粉的粒度越大,膜层就越厚,涂覆量也越大,Zn粉粒径在10~15μm时,涂层的质量最好。在不同的涂层中Zn粉粒度的影响也是不同的,在富Zn涂层中,含有纳米尺度的富Zn涂层可以对基体提供更有效的电流保护[22],Zn粉的腐蚀速率更低,涂层有较大的涂层电阻和较小涂层电容,使其有更好的阻挡保护作用。

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