论文部分内容阅读
铝合金是一种广泛使用的合金材料,在造船业和航空领域有广泛的应用。如LY12CZ铝合金主要用作飞机的主体结构。同时,铝合金快船因其质量轻,速度快,已经大量的应用在海上短途交通。在自然条件下,铝合金容易在表面形成一层自然氧化膜,但是膜层多孔而不均匀,抗蚀性差,不足以抵抗恶劣环境条件下的腐蚀。因此,铝合金在海洋气候下的“三防”问题仍是一个亟待解决的问题。为了提高铝合金在海洋气候下的使用寿命,本课题在铝合金表面制备“三防”涂层。所谓“三防”是指防潮湿、防盐雾、防霉菌。因此在铝合金表面制备三层涂层:第一层为化学镀Ni-P涂层;第二层为热化学反应法制备复相陶瓷涂层;第三层为浸涂法制备有机硅改性环氧树脂涂层。通过多次试验得出各涂层的最佳配比与工艺:(1)化学镀Ni-P:硫酸镍25g/L;次亚磷酸钠25g/L;乳酸30g/L;丁二酸10g/L;苹果酸8g/L;乙酸钠10g/L;pH:4.6~5.4;温度:85~90℃。(2)陶瓷涂层:MgO:Al2O3:SiO2:ZnO=2:6:1:1(质量比);骨料:粘结剂=1:2(质量比);400℃固化,升温速度为2℃/min。60℃、100℃、200℃、300℃、400℃各保温1h,固化结束后,随炉冷却至室温。粘结剂磷酸氢铝的制备:将13.6g氢氧化铝溶于13.8g水中。称量40ml浓度为85%的磷酸放在定时恒温磁力搅拌器上,当温度升到60℃时,缓慢加入上述混合物,使其充分反应。当温度升到100℃时保温1.5h。最后待反应完毕溶液冷却,得到无色透明的磷酸氢铝溶液。(3)有机涂层:有机硅改性环氧树脂:甲苯:邻苯二甲酸二丁酯:聚酰胺=50:10:1:30(质量比);2℃/min的升温速度至170℃,保温30min。通过SEM、金相分析、XRD、盐雾试验等对涂层的组织、成分、性能进行分析。结果表明:涂层均匀致密,并且有新相生成,耐盐腐蚀性和海水腐蚀性良好,能够有效提高铝合金在海洋气候下的使用寿命。