表面处理及环氧镁铝复合涂层对铝合金保护作用的电化学研究

摘要

铝合金由于其密度小、耐蚀及导热等优良性能，在航空航天、航海及汽车领域中拥有广阔的应用前景。而铝合金在恶劣的环境中耐蚀性较差，应用受到限制。铝合金表面涂层能有效保护基体，为提高涂层使用寿命，可以进行涂装前预处理，或者对涂层内部进行改性。 本论文通过加速腐蚀模拟试验、电化学测试、红外光谱分析及扫描电子显微镜观察等不同的测试手段研究了5083铝合金表面预处理对H900X-1涂层性能的影响，硅烷预处理及添加偶联剂对2024铝合金表面镁铝复合涂层性能的影响，并进一步探讨相关机理。 对5083铝合金进行阳极氧化、化学氧化及微弧氧化处理，发现微弧氧化膜层能很好地保护铝合金基体;涂装H900X-1后，微弧氧化可提高涂层的附着力，且微弧氧化并涂装体系在加速腐蚀模拟试验中表现出优良的耐蚀性，主要是因为微弧氧化膜层的多孔结构，且孔径大小相对适宜，易形成内嵌的锁合作用，且微弧氧化膜层也具有很好的屏蔽性能。 对2024铝合金进行硅烷预处理，制得一层硅烷膜，在2024铝合金/硅烷膜/环氧镁铝复合涂层体系的界面处形成IPN交联互穿网络结构，界面结合更加牢固，提高环氧镁铝复合涂层在铝合金表面的附着力。另外，硅烷膜可以有效的阻碍电解质溶液的渗透，延长镁铝复合涂层对2024铝合金的保护作用时间。 在镁铝复合涂层中分别添加硅烷KH-560及钛酸酯NDZ-101两种偶联剂，铝合金表面镁铝复合涂层的附着力有所增加，可能是因为镁铝复合涂层的内聚力都有不同程度的增加。另外，由于硅烷KH-560与涂层通过化学键结合，而钛酸酯NDZ-101通过分子间作用力与涂层结合，因此硅烷KH-560的添加要比钛酸酯NDZ-101更能明显改善镁铝复合涂层的耐蚀性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 铝及铝合金概述

1．2 铝及铝合金的应用

1．2．1 铝合金在航空航天领域的应用

1．2．2 铝合金在航海领域的应用

1．2．3 铝合金在汽车上的应用

1．3 铝合金的腐蚀控制措施

1．3．1 表面处理

1．3．2 有机涂料

1．4 本论文的研究内容与研究意义

1．4．1 前人研究成果

1．4．2 本论文主要研究内容

1．4．3 本论文研究意义

第二章 试验方法

2．1 实验材料

2．2 测试方法

2．2．1 扫描电子显微镜观察

2．2．2 红外测试

2．2．3 附着力测试

2．2．4 划叉浸泡实验及Machu测试

2．2．5 电化学测试

第三章 表面处理技术对铝合金耐蚀性能及其表面涂层性能的影响

3．1 前言

3．2 试样制备

3．3 结果与讨论

3．3．1 表面处理对铝合金耐蚀性的电化学研究

3．3．2 表面处理对铝合金表面涂层的影响

3．4 本章结论

第四章 铝合金表面硅烷预处理对环氧镁铝复合涂层保护性能的影响

4．1 前言

4．2 实验方法

4．2．1 试样制备

4．3 结果与讨论

4．3．1 表面分析

4．3．2 附着力测试

4．3．3 极化曲线测试

4．3．4 Machu测试

4．3．5 电化学交流阻抗测试

4．4 本章结论

第五章 偶联剂对铝合金表面镁铝复合涂层性能的影响

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 试样制备

5．3 结果与讨论

5．3．1 划叉浸泡实验

5．3．2 Machu测试

5．3．3 附着力测试

5．3．4 破损涂层的交流阻抗测试

5．3．5 红外测试

5．3．6 分析与讨论

5．4 本章结论

第六章 总结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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