论文部分内容阅读
镁合金是当前最轻的商用金属结构材料,其导热性能仅次于铜和铝,在同时要求轻量化和导热性能的领域具有很好的应用前景,如大型户外灯罩、通讯基站散热部件等。但镁合金耐腐蚀性能差,在工程应用中往往需要采用表面防腐涂层来保证其防腐能力,目前工程上使用最多的是有机涂层,导热性差,不可避免地导致镁合金构件综合散热性能下降,成为镁合金在这些领域推广应用的技术瓶颈之一。针对上述问题,本文通过向有机硅树脂涂层中填充高导热填料,研究填料含量和种类对涂层散热性、耐腐蚀能力及机械性能的影响,旨在为开发散热-防腐性能兼顾的镁合金有机涂层提供理论支撑。本研究以AZ31B镁合金为基板材料,以水性有机硅树脂为涂层基体材料,以纳米铜粉、纳米碳粉、纳米碳化硅为导热填料粒子,制备了17种不同的有机复合涂层,并对有机复合涂层的散热性、机械性能和耐腐蚀性进行测试表征,并进行综合技术性能评估。主要研究结果如下:①当填料较少时并不能提高有机硅树脂涂层的散热性,只有超过一定含量才有明显的效果,对于同一种填料,随着其含量的增加,涂层散热效果越来越好,但是涂层散热性与填料含量并没有表现出线性关系。当填料含量相同时,纳米铜粉对有机硅树脂涂层散热性的影响最为明显,其效果优于纳米碳粉和纳米碳化硅。当填料粒子含量相同时,混杂填料对有机硅树脂涂层散热性的影响优于单一填料。②填料能够提高有机硅树脂涂层的硬度和耐冲击性,随着填料含量增加有机硅树脂涂层硬度越来越高,但是涂层的耐冲击性随填料粒子含量先上升后下降,填料含量相同时,添加铜粉的有机硅树脂涂层的硬度最高,耐冲击性最好,添加碳化硅的有机硅树脂涂层的硬度最低,耐冲击性最差。对于附着力,填料种类和含量对有机硅树脂涂层几乎没有明显的影响,即填料并没有恶化涂层的附着力③纳米碳化硅和纳米碳粉提高了有机硅树脂涂层的耐腐蚀性,纳米铜粉降低了有机硅树脂涂层的耐腐蚀性。此外,可以发现当添加同种导热填料粒子时,有机复合涂层的耐盐雾腐蚀性随着填料含量的增加而降低。当进行30小时盐雾腐蚀时,涂层表面腐蚀都很严重,其中添加纳米碳粉和碳化硅的有机复合涂层表面的鼓泡现象都很严重,腐蚀面积很大,添加纳米铜粉粒子的有机复合涂层表面生产很厚一层疏松的腐蚀物,其腐蚀程度最严重。④对于同一种填料,当填料粒子含量0-60份时,涂层的综合技术性能越来越好。当填料含量相同时,纳米铜粉对有机硅树脂涂层综合技术性能的提升最为明显,其效果优于纳米碳粉和纳米碳化硅。当填料粒子含量相同时,添加三种混杂的有机复合涂层综合技术性能最好。