Page 40 - 2025年7月防腐蚀专辑

等：复合溶胶感光机理及点 防腐涂层制备

宏观和微观照片。可以看出未涂覆涂层的 20钢腐蚀 表1 不同涂层的耐 性
最严重，腐蚀面积比最大。涂覆 TiO 涂层的 20 钢表 Table 1 Salt spray resistance of different coatings
2
面涂层有部分脱落。涂覆TiO -SiO 涂层的20钢表面 涂 涂 涂
2 2
项目 涂 TiO TiO -SiO 层/TiO -
只发生了一些点蚀。涂覆平 底层/TiO -SiO 涂层的 2 2 2 2
2 2 涂层 涂层 涂层 SiO 涂层
20 钢表面膜层完整，说明该涂层对 20 钢板有最强的 2
锈点数量 23
保护能力。表 1给出了不同涂层的耐盐雾性，可以看
锈蚀面积比/% 100 45 17 0
出未涂覆涂层的 20 钢锈蚀比最大，达到了 100%，而
涂覆平 底层/TiO -SiO 涂层的 20 钢没有被腐蚀，锈 上升，证明 20 钢表面发生了严重的腐蚀；涂覆
2 2
TiO 涂层的 20 钢腐蚀后 Ti 元素峰强度下降，O 元素
蚀面积比最小。 2
峰强度 上升，证明 TiO 涂层遭到破坏而脱落，
2
20 钢表面大面积被氧腐蚀；涂覆 TiO -SiO 涂层的
2 2
腐蚀 膜层 20 钢腐蚀后 Ti、Si 元素峰强度降低，O 元素峰强度增
严重
脱
加，证明 20钢表面也发生了一定程度的腐蚀；涂覆平
底层/TiO -SiO 涂层的 20 钢腐蚀后 Ti、Si、Fe、C、O
2 2
5 μm 5 μm
元素峰强度没有明显变化，且 Na、Cl 元素含量很低，
（a）— 涂覆涂层 （b）—TiO
2 反映出涂层基本没有被破坏，20钢几乎没有被腐蚀。
总结以上得出 TiO -SiO 点 涂层的防腐机理。
2 2
未涂覆涂层的 20 钢耐表面很容易被腐蚀。TiO 涂层
点蚀 2
可防止 Cl 、O 和 H O 等腐蚀性介质渗入钢界面，但由
-
2 2
于前期制备的TiO 点 涂层有部分涂层会被溶洗 ，
2
5 μm 5 μm
导致腐蚀的发生。TiO -SiO 涂层使水从液-固多相
2 2
（c）—TiO -SiO 涂层 （d）—平 底层/TiO -SiO 涂层
2 2 2 2 状态转变为液-气-固多相状态，这样的疏水特性可
图9 涂覆不同涂层的20钢盐雾实验后宏观和微观图
有效防止 Cl 、O 和 H O 等腐蚀性介质渗入钢界面，对
-
Fig. 9 Macroscopic and microscopic images of 20 steel coated 2 2
基体起到一定的防护作用，随着盐雾时间的增加，腐
with different coating after salt spray experiments
蚀介质依然可通过涂层的点 间隙到达基材表面，
2. 6 耐蚀机理 进而从底部破坏 TiO -SiO 涂层，其保护性能受到限
2 2
图 10 为涂覆不同涂层的 20 钢腐蚀前后的 EDS 制。进而在钢基体表面平 一层 TiO -SiO 涂层后，
2 2
图，表2为相应样品表面元素质量分数。 再在其表面制备 TiO -SiO 点 涂层，点 增加了涂
2 2
从图 10 可以看出，无涂层的 20 钢腐蚀后 O 元素 层的疏水性，使得钢难以被水浸湿，而且平 的底层

0

'F 4J
cps/×10 4 'F cps/×10 4 0 J

$M J 'F 'F
$

$ $M
J 4J
J

结合能/eV

结合能/eV
5 5

5 5
5

5

图10 涂覆不同涂层的 20钢腐蚀前后的EDS图
Fig. 10 EDS images of 20 steel coated with different coating before and after corrosion
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