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热喷涂锌铝合金超疏水涂层的制备及性能

用电弧喷涂技术在Q235钢板上喷涂锌铝合金涂层,用硬脂酸/乙醇的表面修饰技术在锌铝合金涂层表面构筑了一层超疏水膜.用接触角测量仪(OCA-20),扫描电子显微镜(SEM)和智能型傅立叶红外光谱仪(ATR)等手段表征了涂层修饰前后的润湿性、表面形貌以及化学结构,并用三电极体系电化学工作站(Solartron analytical)对硬脂酸表面修饰前后锌铝涂层进行了阻抗谱和极化测试.结果表明:热喷涂锌铝涂层具有微/纳复合结构,修饰前涂层表现为亲水性,因为金属涂层具有高表面能;经过硬脂酸表面修饰后涂层的静态接触角达到153.2°,滚动角小于10°;红外分析结果表明,锌铝涂层表面由大量的疏水性烃基长链组成,有超疏水作用;腐蚀测试结果表明,修饰处理能明显提高锌铝涂层的防腐蚀性.涂层表面形成的超疏水膜阻碍了界面电化学反应腐蚀产物的脱落与溶解,提高了电荷转移电阻,降低了电流腐蚀密度,从而提高了涂层的防腐蚀性.

关键词: 材料失效与保护 , 热喷涂锌铝合金涂层 , 表面修饰 , 疏水机理 , 腐蚀行为

苯胺三聚体固化环氧树脂制备防腐蚀涂层及其性能研究

陈郁栋 , 曾志翔 , 彭叔森 , 乌学东 , 薛群基

表面技术

目的：考查苯胺三聚体( AT)添加量对涂层防腐蚀性能的影响。方法自制苯胺三聚体，以苯胺三聚体和异佛尔酮二胺( IPD)为共固化剂，制备环氧涂层。对苯胺三聚体的化学结构进行表征，对涂层的表面微观形貌进行观察，通过电化学手段及盐雾实验评价涂层的防腐蚀效果。结果苯胺三聚体的加入使得环氧树脂涂层的防腐蚀性能有明显提升，并且苯胺三聚体的含量越高，涂层防腐蚀效果越好。对于不加传统固化剂的涂层，由于固化效果不佳，会导致防腐性能骤减。结论使用AT与IPD共固化环氧树脂涂层，当固化剂中AT的摩尔分数为80%时，涂层具有最佳的性能。

关键词: 苯胺 , 防腐蚀 , 环氧树脂 , 苯胺三聚体

Ni-SiC脉冲电镀工艺对SiC共沉积量及镀层耐磨性的影响

陈丽 , 王立平 , 曾志翔 , 徐洮

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.09.007

采用脉冲电镀法制备了Ni-SiC复合镀层,考察了镀液中SiC质量浓度、脉冲平均电流密度、镀液pH值对复合镀层中SiC共沉积量及镀层耐磨性能的影响.结果表明:电镀工艺参数的改变影响镀层中SiC的共沉积量以及复合镀层的耐磨性.选择适当的工艺参数,可以制备出SiC共沉积量高、微粒弥散较均匀的耐磨复合镀层.复合镀层的抗磨性能不仅与硬质微粒的共沉积量有关,而且与微粒在镀层中分布的均匀性有很大关系,在共沉积量相同的情况下,微粒的分散性越好,镀层的抗磨损性能就越好.

关键词: 脉冲电镀 , SiC微粒 , Ni-SiC , 复合镀层 , 耐磨性

超支化聚酯改善聚酯粉末涂料表观性能的研究

袁仁能 , 刘丹 , 曾志翔 , 乌学东

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2011.10.008

采用硬脂酸对商业化的超支化聚酯( Blotorn H20)进行端基改性,提高其玻璃化转变温度(Tg),将其作为增大粉末涂膜表面张力和降低熔体黏度的助剂,以期达到减少涂膜表面缩孔和针孔,改善粉末涂料涂膜的表观性能的目的.运用红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析系统(DSC)、旋转流变仪、接触角测量仪等方法进行了表征,研究表明硬脂酸封端Blotorn H20超支化聚酯(SA - HBP)的Tg升高到70℃,满足粉末涂料的贮存要求；与未加入SAHBP的粉末涂料相比,加入SA - HBP后熔体黏度降低了20％～50％,表面接触角从100°降到80°,橘皮、针孔和缩孔等表面缺陷减少,同时物理机械性能如硬度、耐冲击性、附着力均有所改善.

关键词: 超支化聚酯 , 玻璃化转变温度 , 熔体黏度 , 表面张力 , 流平性

环境气氛对类金刚石薄膜摩擦学行为的影响

曾志翔 , 李红轩 , 王立平 , 陈丽 , 徐洮

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.05.031

用射频等离子体化学气相沉积法(RF-PECVD)制备了含氢类金刚石薄膜(DLC).采用表面轮廓仪和纳米压痕仪分别测量膜的厚度和硬度.通过控制摩擦环境气氛对DLC薄膜和钢球对磨的摩擦系数进行了系统研究.利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析了磨痕及磨斑的形貌,对DLC薄膜在不同气氛下的摩擦现象进行了表征和解释.结果表明,DLC薄膜的摩擦学行为与气氛中的O2、H2O和N2有关,其中N2的存在是DLC薄膜具有超低摩擦系数的重要原因.

关键词: DLC薄膜 , 气氛 , 摩擦系数 , 转移层

石墨烯/聚酯/环氧粉末涂层耐腐蚀性研究

张方铭 , 曾志翔 , 程红华 , 韩金

涂料工业

将聚酯树脂与环氧树脂分别与石墨烯干粉在160℃不锈钢反应锅中高速熔融混合,制得石墨烯/聚酯预分散体、石墨烯/环氧预分散体,然后将该预分散体与树脂、颜料、填料、助剂进行物理预混合与熔融挤出混合,经由粉碎、分级后,得到含有石墨烯成分的防腐性粉末涂料.涂层性能测试结果表明:石墨烯的加入能够显著提高涂层的防腐蚀性能,尤其是耐盐雾性能超过1000h,同时耐老化性能也有显著改善.另外,通过试喷涂制作样片时,发现粉末涂料的穿透性和上粉性能都得到很大提高.

关键词: 石墨烯 , 预分散 , 粉末涂料 , 防腐蚀

仿生表面减阻的研究现状与进展

马付良 , 曾志翔 , 高义民 , 刘二勇 , 薛群基

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.01.002

仿生表面减阻是众多减阻方法中非常有前景的减阻方式.目前研究最多的是仿生鲨鱼皮减阻和仿生超疏水表面减阻,其中仿生鲨鱼皮表面减阻又分为直接复刻鲨鱼皮表面的盾鳞结构和仿鲨鱼皮沟槽减阻.文中介绍了国内外关于仿生减阻的最新研究进展及成果,综述了仿生鲨鱼皮表面减阻和仿生超疏水表面减阻的研究现状,探讨了仿生表面减阻未来的发展方向和研究重点.虽然仿生超疏水表面一般都具有粗糙的表面微纳结构以及较低的表面能,但不是所有的超疏水表面都具有减阻效果,因此超疏水表面的减阻效果还需要一个度量标准.

关键词: 仿生 , 表面减阻 , 鲨鱼皮 , 超疏水