改性纳米SiO2/环氧树脂杂化涂层对镁合金耐腐蚀性能的影响

作者：赵碧芳; 邹德宁^*; 佟立波^*

来源：表面技术, 2021, 50(10): 322-336.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.10.033

• 镁合金
• 硅烷
• 纳米二氧化硅
• 环氧树脂
• 耐蚀性
• 长效服役性

目的研究硅烷改性纳米SiO2/EP(epoxy resin)杂化涂层对镁合金的腐蚀防护作用及其长效服役性。方法使用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)改性纳米SiO2,利用旋涂法在Mg-6.0Zn-0.5Ca-0.6Zr(质量分数)合金表面制备纳米SiO2/EP复合防护涂层。借助扫描电镜(SEM)观测涂层表面及断面形貌,使用原子力显微镜(AFM)表征涂层表面的三维形貌,采用红外衰减全反射光谱仪(ATR-FIIR)分析涂层的化学成分。通过电化学测试研究复合涂层对腐蚀介质的阻隔作用,以及对镁合金试样耐腐蚀性能的影响。结果纳米SiO2/EP复合涂层内部形成了致密的三维网络状结构,具有良好的致密性。由极化曲线得,涂覆复合涂层的镁合金试样的自腐蚀电流密度由1.31×10-5 A/cm2降低到了2.40×10-9A/cm2,减小了4个数量级;腐蚀速率由1.61 mm/a降低到1.32×10-5mm/a,减小了5个数量级,表明SiO2与EP之间强烈的交互作用使涂层具有优异的阻挡作用,有效地改善了镁合金试样的耐蚀性能。由涂层长效服役性看,SiO2/EP涂层在3.5%NaCl溶液里浸泡336h后,没有出现腐蚀介质在涂层内部扩散的情况。结论 SiO2/EP杂化涂层显著提高了镁合金试样的耐蚀性能,其致密的三维网络状结构有效地阻隔了H2O、Cl-等腐蚀介质在涂层内部的扩散。

• 单位
  西安建筑科技大学