环氧/纳米ZnO复合涂层的制备与性能

• 作 者: 卓世强
• 机 构: 哈尔滨工程大学
• 出 处: 哈尔滨工程大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 纳米ZnO 环氧树脂 复合涂层 镁锂合金 耐蚀性

随着科学技术的不断发展,人们对材料性能的要求越来越高,有机-无机纳米复合材料由于成功的结合了两者的优点,其独特的结构又赋予了材料新的性能,目前无论是在理论研究中还是实际应用中都已成为材料科学的一个新的热点。对复合涂层而言,作为基体材料的环氧树脂成了研究的重点。本文采用高分子网络凝胶法制备纳米ZnO并制备环氧/纳米ZnO复合涂层,对其进行表征并应用在镁锂合金表面,分析其防腐性能。首先,研究了高分子网络凝胶法制备纳米ZnO粒子过程中,原料配比、体系pH、煅烧温度等多方面因素对制备结果的影响,确定了制备的最佳工艺条件,成功制备纳米ZnO。用硅烷偶联剂对其改性,探讨改性机理,对改性过程中的因素进行了考察,红外光谱(FT-IR)表明ZnO表面成功接枝有机官能团,改性ZnO成功,为制备复合涂层作好准备。其次,研究了镁锂合金表面预处理工艺,成功制备出环氧/纳米ZnO复合涂层,利用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、纳米压痕仪、附着力测试仪等对其微观结构、热性能和纳米压痕性能进行了研究,结果表明:复合涂层呈明显的两相结构,纳米ZnO粒子分散均匀,复合涂层的耐热性能较环氧树脂涂层有所提高,且具有较好的纳米压痕性能。最后,通过极化曲线和交流阻抗图分析了复合涂层对镁锂合金的防护效果,结果表明:复合涂层能够较大提高合金的耐腐蚀性能,不同纳米ZnO含量的复合涂层其防护效果不同,当复合涂层中纳米ZnO的质量分数为2%时,在腐蚀体系的浸泡初期和整个过程中,其防护效果最佳。