防腐材料的制备及性能研究.pdf
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1、研究与综述防腐材料的制备及性能研究续芯如1夏韦美1杜彬1刘秀明木(1.秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司秦皇岛066001;2.国家建筑材料展贸中心北京10 0 0 37)摘要金属腐蚀极大地缩短了船舶等海洋设施的使用寿命,浪费大量的人力、财力。开发性能优异的防腐材料,以延长海洋设施的使用寿命。设计鳞片玻璃的组成,并对不同组成配方玻璃进行熔制和玻璃鳞片样品制备,对样品进行XRD、SEM、ED S等性能分析,得出适合的制备组成和工艺参数。关键词鳞片玻璃;化学组成;防腐;性能中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:10 0 3-19 8 7(2 0 2 3)0 6-0 0 19-0 6Prepa
2、ration and Properties of Anticorrosive MaterialsXU Xinru,XIA Weimei,DU Bin,LIU Xiuming,YANG Zeguang(1.Qinhuangdao Glass Industry Research and Design Institute Company Limited,Qinhuangdao 066001,China;2.China National Building Materials Exhibition and Trade Center,Beijing 100037,China)Abstract:Metal
3、corrosion greatly shortens the service life of Marine facilities such as ships andwastes a lot of manpower and financial resources.Develop excellent anti-corrosion materials to extendthe service life of Marine facilities.The composition of flake glass was designed,and the glass withdifferent composi
4、tions was fused and the glass flake samples were prepared.The samples wereanalyzed by XRD,SEM,EDS,etc.,and the suitable composition and process parameters wereobtained.Key Words:flake glass,chemical constitution,antiseptic,performance0引言腐蚀是导致各种基础设施、工业设备破坏和报废的主要原因,国际公认,腐蚀损失超过所有自然灾害损失的总和。目前,腐蚀问题主要是通过防
5、腐涂料对工程设备进行涂装来解决,国内外海上舰船的防腐、防藻主要以有机涂料为主 1以常规防腐涂料防护,抗渗性差、防护寿命短。为防止藻类在船体上吸附,当前主要是在涂料中加人杀藻类化合物,但释放速度过快,防藻效果大大降低,防藻寿命缩短。玻璃是一种优良的抗杨泽广1老化、抗腐蚀产品。玻璃鳞片是玻璃经过高温熔化后,再经独特的工艺形成的玻璃碎片,在防腐涂料中加人玻璃鳞片填料,可以改变涂层结构,将涂层分割成许多独立的小空间,间接减少了涂层中的裂缝与微小气孔,提升涂层的防腐性能。玻璃鳞片在涂层内部相互平行且重叠排列,能形成防止腐蚀介质扩散的屏障,延长腐蚀介质渗透到基体的时间,从而有效提高涂层的防腐蚀性能。目前,
6、玻璃鳞片已经广泛应用于海上石油钻井平台、大型海轮及军舰、油田炼油厂输油管道、深海水下生产设施等重防腐工程中【2 基金项目:河北省重点研发计划项目(项目编号:2 135110 1D)资助作者简介:续芯如(198 6-),女,高级工程师,大学本科,从事玻璃材料研发和科研管理工作。19全国性建材科技期刊一一玻璃1材料制备1.1玻璃配方设计硼硅酸盐玻璃具有良好的化学稳定性【3】,且以B,0,为主要成分,熔化温度低,易于制备。本研究以硼硅酸盐玻璃为基础引入具有防腐功能的Cu离子。为探究Cu,O加人量对鳞片玻璃中Cu离子含量及显微结构的影响,设置玻璃鳞片配方如表1所示。其中,1 样品Cu0含量(质量分数)
7、为15%,2*样品Cu,0含量为19.5%,3*样品Cu,0含量为2 1%。表1玻璃鳞片配方%样品编号B0;1#50.0250.0349.01.2实验原料及仪器原料:硼酸、石英砂、纯碱、氧化亚铜、碳时间/min30温度/120马弗炉升温至90 0 时,用埚钳夹取埚将其放入马弗炉中,马弗炉升温至12 2 0,保温30min后将熔化的玻璃液倒在室温下的钢板上快速冷却成形。取成形玻璃样品放于研磨容器中,研磨成粉末,粒径范围为30 m2mm。2性能测试2.1化学元素全分析实验采用自动电位滴定仪(ZDJ-4A)、原子吸收光度计(AA-240)、直读型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICAP7400)对玻璃鳞
8、片进行化学全元素分析。滴定法是将准确浓度的试剂(滴定剂)滴加202023年第6 期总第38 1期粉、锡粒或铅粒。由硼酸引人B,O;石英砂引人SiO,;纯碱引人Na,O;碳粉、锡、铅作为还原剂。仪器:电子天平(LQ-A30001)、高温马弗炉(GST-2-12)、玛瑙研钵。1.3玻璃鳞片的制备根据表1玻璃鳞片配方,计算所需的原料重量,用电子天平称量制备所需的原料;将称量的原料放入研钵中,低温下原料进行熔化时碳粉优先被氧化生成CO2,防止Cu*被氧化为Cu2,保证玻璃成分中Cu*的含量从而使玻璃具有防腐功能;将原料研磨10 15min,以减小原料粒度并使原料充分混合;在埚底部放人2 3粒锡粒,防止
9、Sio,Na,025.010.020.510.020.010.050400Cu,015.019.521.0表2 马弗炉升温速率设置6030620800到被测物的溶液中,直到所滴加的滴定剂与被测物按化学计量关系定量反应为止,通过测定滴定剂消耗的体积,根据化学计量法计算出被分析物的含量;原子吸收光度法是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收,通过元素的共振辐射和原子蒸汽来测定元素的含量;电感耦合等离子体-质谱法通过雾化器泵送含有分析物的制备液体以产生气溶胶,样品气溶胶进入等离子体焰时,绝大部分立即分解成激发态的原子、离子状态。当这些激发态的粒子回收到稳定的基态时要放出一定的能量(表现为一定波
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