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本课题是在不锈钢表面(12Cr18Ni9Ti)喷涂P7412耐磨抗蚀涂层,研究P7412陶瓷涂层在3.5%HCl溶液、3.5%NaOH溶液和3.5%NaCl溶液中的耐腐性性能。重点研究P7412陶瓷涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀过程,并探究P7412陶瓷涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀机理。
本文围绕涂层材料设计与制备、涂层结构的设计、涂层耐腐蚀性能检测与分析三方面进行研究。采用喷雾造粒工艺将市售纳米Cr2O3粉末、TiO2粉末团聚成适合等离子喷涂的微米级粉末。通过调整喷涂距离、喷涂功率、送粉量等工艺参数来控制涂层的孔隙率和致密度,提高涂层的耐腐蚀性能。采用X射线衍射仪对涂层粉体材料以及制备后的涂层进行物相分析,利用扫描电子显微镜观察不同腐蚀时间段下涂层的表面形貌和截面形貌变化。分析结果显示,采用喷雾造粒工艺制备的团聚型粉末具有良好的喷涂工艺性,其流动性、沉积效率均优于市售粉末。在等离子喷涂过程中Cr2O3稳定性较强,极少部分Cr2O3在高温焰流中发生相变。
采用全浸泡失重实验研究P7412陶瓷涂层在3.5%NaCl溶液、3.5%HCl溶液和3.5%NAOH溶液中的耐腐蚀速度。结果显示P7412涂层试样在3.5%HCl溶液、3.5%NaOH溶液和3.5%NaCl溶液中均表现出良好的耐腐蚀性能,其腐蚀速度为3.5%NaCl>3.5%HCl>3.5%NaOH。P7412陶瓷涂层在3.5%NaCl溶液中的重量随着腐蚀时间的变化而变化,其重量呈现出失重-增重-失重的交替变化现象。涂层试样重量的周期性变化暗示着涂层内部发生着周期性的变化规律。本研究借助动电位极化曲线和电化学阻抗谱分析技术研究不同腐蚀时间下涂层内部的电化学特征,根据陶瓷涂层的特殊结构,建立等效电路图并进行拟合分析。结果表明,涂层内部孔隙影响涂层的耐腐性性能,腐蚀产物会影响涂层失重。腐蚀通道的形成与堵塞、氧化膜的生长与溶解以及腐蚀二次产物的积累共同导致了涂层重量出现周期性增减变化。