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新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组分金属防护涂料中的应用

许飞 , 何庆迪 , 庄振宇 , 曹亚成 , 祝宝英 , 苟小青 , 张玉兴 , 张汉青 , 朱柯 , 陈斌 , 刘明

首先用丙烯酸酯单体和乳化剂预乳化环氧树脂,按照乳液聚合的工艺制备了水性丙烯酸/环氧杂化乳液;研究了杂化乳液合成过程中乳化剂种类和用量、功能单体的用量、乳液pH等参数对乳液性能的影响.在此基础上,使用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,对涂层性能进行测试.结果表明:所制备水性丙烯酸/环氧杂化乳液具有较优的贮存稳定性,采用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,涂膜具有优异的综合性能;与传统的双组分水性环氧涂料体系相比,该杂化涂料体系具有更长的适用期、更快的干燥速度,可广泛应用于包括防锈底漆和面漆在内的各种防腐涂料应用领域.

关键词: 水性丙烯酸/环氧杂化乳液 , 预乳化 , 耐盐雾性 , 低VOC , 金属防腐

外加应变对航空有机涂层防护性能的影响

骆晨 , 蔡健平 , 陈亚争 , 刘明 , 赵亮亮 , 孙志华 , 汤智慧 , 陆峰

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.05.001

设计了一种板条形涂层试样预应变施加方法,并通过原始标定和显微观察的方法定量确定有机涂层应变量,以此模拟航空涂层防护体系在服役过程中遭受的应变.将施加了不同应变的板条形有机涂层试样进行户外暴晒,样品所处条件与实际服役中自然环境因素-力学因素耦合作用的情况更为接近,从而可以得到更为准确的防护性能评价结果.结果表明:无外加应变状态的锌黄丙烯酸聚氨酯涂层的阻抗模值随着在万宁自然老化时间的延长而下降,在户外暴晒36个月的过程中,涂层的阻抗模值从1.8×109Ω下降到4.7×105 Ω;经过户外暴晒后,外加压应变状态和外加拉应变状态涂层试样的阻抗模值都发生下降,但外加拉应变状态涂层模值降低的幅度更大,表明外加拉应变对有机涂层防护性能影响更大.

关键词: 预应变 , 有机涂层 , 防护性能 , 户外暴晒 , 电化学阻抗谱

非金属矿资源转型赛隆陶瓷材料的产业化技术

徐利华 , 连芳 , 薛向欣 , 毕松梅 , 毕玉保 , 刘明 , 姜涛 , 程科

稀有金属材料与工程

为降低SiAlON的生产成本,加速材料的实用化,国内外对天然非金属矿廉价原料的还原氮化合成SiAlON给予高度重视,非金属矿资源转型赛隆陶瓷材料是一类原料来源丰富、生产成本低廉,适于工业化大规模生产且极具发展前途的合成方法.本文总结了几类SiAlON材料制备的产业化技术发展、进行不同热工装备的生产潜力评价,进一步制备出新型结构-功能一体化SiAlON族陶瓷基复合材料.

关键词: SiAlON陶瓷 , 产业化 , 非金属矿 , 廉价资源

梯度α-Ta(N)/TaN双层阻挡层的制备及性能表征

刘春海 , 罗宏 , 金永中 , 宋忠孝 , 陈顺礼 , 汪渊 , 安竹 , 刘明

稀有金属材料与工程

提出了一种梯度氮化法制备出低阻、高稳定性的a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层.该方法有效地避免了异质元素的引入和高N含量导致的高电阻率.用四点探针(FPP)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)进行薄膜电性能和结构的表征.分析结果表明,梯度氮化工艺能调控金属Ta膜的相结构和金属Ta中的N原子浓度,从而获得低阻a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层结构.600℃高温老化退火的实验结果进一步证明此结构具有高的热稳定性.

关键词: 扩散阻挡层 , 电阻率 , 热稳定性 , 微结构

Q235钢与X70钢在新加坡土壤环境中1年腐蚀行为研究

杜翠薇 , 王胜荣 , 刘智勇 , 李晓刚 , 朱敏 , 李琼 , 黄一中 , 刘明

腐蚀学报（英文） doi:10.11903.1002.6495.2014.210

通过土壤理化性质分析、现场埋样的腐蚀形貌观察、腐蚀产物的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及腐蚀失重实验等分析手段,研究了国产X70钢和Q235钢在新加坡土壤中现场埋样1a后的短期腐蚀行为特征.结果表明,新加坡土壤属于酸性土壤;埋样1a后Q235钢平均腐蚀速率略大于X70钢,两种钢以局部腐蚀为主,Q235钢的局部腐蚀较严重;两种钢的腐蚀产物组成相似,均为Fe2O3,Fe3O4,FeOOH和FeOCl,腐蚀产物表面粗糙,存在裂纹与空隙,从而加速局部腐蚀的进行.

关键词: X70钢 , Q235钢 , 酸性土壤 , 土壤腐蚀

基于水性环氧酯的氧化交联型水性工业防腐涂料的制备

庄振宇 , 许飞 , 胡中 , 张汉青 , 彭菊芳 , 朱柯 , 祝宝英 , 刘明

涂料工业

开发了一种应用于工业防腐领域的水性工业涂料.采用特定的丙烯酸乳液和水性环氧酯树脂作为成膜物,添加颜填料和合适的助剂,制备得到水性涂料.研究了水性树脂种类、涂料助剂等配方参数对涂料性能的影响,得到了综合性能优异的水性涂料配方.

关键词: 工业防腐 , 水性工业涂料 , 水性环氧酯 , 丙烯酸乳液

基于自增稠型羟基丙烯酸乳液的水性珠光涂料的制备

胡中 , 许飞 , 庄振宇 , 张汉青 , 朱柯 , 祝宝英 , 刘汉功 , 刘明 , 王艳艳

涂料工业

在水性珠光涂料中,通常需要加入增稠剂来达到珠光颜料定向的效果,但增稠剂的使用会影响涂膜的耐水性.为了解决这一问题,本研究采用一种具有自增稠效果的核壳型羟基丙烯酸乳液作为成膜树脂,配合水性羟基丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体,制备得到一种自增稠型水性珠光涂料.分别对珠光涂料中3种功能成膜树脂的选择、增稠剂以及珠光颜料中所使用的分散介质的选择和用量进行了讨论.最后对所制备珠光涂料的涂层各项性能进行了测试.结果表明:选用自制的自增稠型羟基丙烯酸乳液作为主体成膜树脂,并以水性羟基丙烯酸分散体和水性聚氨酯分散体作为辅助成膜树脂,可制备综合性能优异的水性珠光涂料.相较于常规的水性珠光涂料,本研究制备的涂料光泽更高,耐水性更优.

关键词: 珠光颜料 , 自增稠 , 羟基丙烯酸乳液 , 水性聚氨酯 , 耐水性 , 光泽

火电厂烟风通道主要异形件优化研究

赵全斌 , 薛朝囡 , 刘明 , 李卫东 , 严俊杰 , 种道彤 , 王进仕

工程热物理学报

火电厂烟风通道的优化设计不完善,导致烟风煤粉系统普遍存在阻力偏大、能耗偏高等问题.烟风管道阻力主要产生于扩散管、缓转弯头以及矩形切角弯头等异形件,本文采用标准k-ε模型,利用Fluent求解器对这些异形件的流场进行了三维数值计算,得到了不同结构形式异形件的流动及阻力特性,获得了异形件优化结构及阻力范围,为烟风通道的优化设计提供了依据.

关键词: 烟风通道 , 异形件 , 阻力特性 , 优化

LY12铝合金微弧氧化膜的生长过程

国大鹏 , 孙志华 , 刘明 , 郭孟秋 , 汤智慧 , 宇波 , 陆峰

材料保护

为了进一步了解铝合金微弧氧化膜的生长状况、生长过程和机理,在硅酸盐体系中,采用恒流法对LY12铝合金分别进行了5,10,30,45,75,120 min的微弧氧化处理.采用扫描电镜和电化学阻抗谱对氧化膜进行了分析.结果表明:随着氧化时间的延长,氧化膜明显变得粗糙,膜内孔道被填补;随着膜层厚度的增加,反应后期氧化膜分为内外2层,表层疏松,内层致密;电化学阻抗谱由双容抗形转变为拉长的半圆弧,反应电阻增加,电化学过程由活化过程转变为扩散过程控制,氧化膜对基体的保护性能增强.

关键词: 微弧氧化 , 铝合金 , 氧化膜 , 生长过程 , 形貌 , 电化学阻抗谱