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7片状增强耐蚀材料


4.片状铜金粉
片状铜金粉实质上是铜锌合金粉,铜金粉有较好的装饰 性。
7.2.3 金属氧化物片状粉体
片状金属氧化物粉体是通过人工手段合成制备的片状粉 体,人工合成云母、片状氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧 化钛等。它在厚度方向达到了纳米级,而在径向为微米 级,径厚比大,兼顾纳米和微米粉末的双重功效。 1.片状氧化铁 片状氧化铁是刚玉结构,即α-Al2O3类型结构,形状为正 六边形的片状单晶体,由于其片状结构类似云母,故称 云母氧化铁,云母氧化铁化学性质稳定,无毒无味,耐 高温,抗紫外线,有良好抗粉化、防锈、耐碱性、耐盐 雾、耐候性等优良性能。人工合成的云母氧化铁因纯度 高,粒度分布均匀,光亮感与立体感强,结晶面平滑无 损。
化学成分 SiO2 Fe2O3 Na2O Al2O3 指标 % 0.04 0.04 0.07 99.80 物理性质 表观空隙率 吸水率 松装比重 α- Al2O3 指标 5% 2% 3.5%-3.6% >99
7.3 玻璃鳞片耐蚀材料
1.玻璃鳞片的优点
抗扩散渗透和间歇性强腐蚀介质的能力优;力学性能好,防腐蚀的覆 盖层只需要二维的拉、弯力学强度,且在二维的所有方向上都是各向 同性的;在第三维的抗压和抗冲击性能也很好。
全锌(%) 金属锌(%) 铅(%) 铁(%) 镉(%)
≥98.5 ≥98 ≥96 ≥94 ≤0.15 ≤0.2 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10
3.片状铝粉 片状铝粉是以金属铝制成的具有银白色金属光泽的粉末, 是目前使用最广泛的金属颜料之一。径与厚比例大约为 (40∶1)~(100∶1),铝粉颜料具有“双色效应” 和“金属闪光效应” ,有一定装饰性。
2.片状锌粉 片状锌粉主要应用于配制各种水溶性无机盐涂料、有机 防腐涂料以及富锌底漆。
物理指标
型号 1 2 厚度(μm) 0.15~0.4 0.1~0.3 平均粒径(μm) 15~25 6~15 径厚比 50~70 60~80 水平遮盖率cm2/g 6000 8000 外观 银灰 灰
化学指标
规 格 1 2 化学成分%
7.1.2 片状增强力学原理 1.片状材料的增强原理
片状材料的排列平行于表面的排列,宽大的鳞片的具有
应力分散作用。因此,作为板式材料来说,鳞片的增强 效果要远好于纤维增强,因为鳞片能保证二维方向上的
排布在宏观上是均匀的,是平面各向同性材料,而玻璃
布最多只能保证经纬向均匀; 而且片状材料具有比纤维更高的堆砌体积份数及更小的
触变剂:厚涂层时使用。 偶联剂:降低表面能;提高粘合强度,最重要。 增塑剂:降低粘度和提高韧性。 增粘剂:提高粘合强度,降低粘度。 溶剂:越少越好;挥发速度快则更要少、多时慢为好
7.2 片状增强材料品种
片状增强体从材料组成有无机、金属鳞片, 从制造上天然、人工制造和在复合工艺过程中自
身生长出来的三种类型。天然片状增强体的典型
7.2.2 金属鳞片
片状金属粉体主要有片状不锈钢、铝粉、铜金粉、银粉、 锌粉和铅粉等。片状金属具有良好的附着力、显著的屏蔽 效应、较强的反射光线的能力以及优良的导电性能。 片状金属粉体制造工艺步骤:金属熔炼→喷雾制粉→球磨 制片→粉片分级→过滤干燥→表面抛光→产品包装。
1.不锈钢鳞片 不锈钢鳞片是用316L不锈钢经熔化、脱氧、雾化后再研磨、 筛分而成。 为近似圆形的薄片,周边开裂不完整。其直径<100μm, 厚度<0.5μm。 耐蚀性好,强度高,径厚比大,配套树脂选择范围广,涂 料储存时易沉淀,立面施工要求高,平面施工性能好。不 锈钢鳞片是诸多鳞片中综合性能最好的品种。
Na2O+K2O 9~13% ≤0.8 12±1
ZnO 1~6% -
FeO3
4.2±0.5 3.53
>0.4
耐化学性能
腐蚀环境 酸类 盐酸、草酸、硫酸、硝酸 25℃ 优 93℃ 优
碱类
盐类 气体 有机物类
氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铵
硫酸钠、氯化钾、硝酸钠 干(湿)氯气、干(湿)二氧化碳 丙酮、甲、乙醇、苯胺、四氯化碳
Le fm df 2 s
Le/df称为临界长径 比。σfm表示纤维的 轴向屈服应力;τs 表示基体-纤维界面 的剪切屈服应力。 纤维通过界面沿纤维轴向的剪 应力传递载荷,会受到比基体 中更大的拉应力; 最大纤维应力发生在纤维长度 的中点处;
7.1.4 片状填充材料耐介质腐蚀原理
阳极 光线 渗透液 渗透液
玻璃鳞片的理化指标
项目 厚度 指标 3~10μm 项目 片径(目) 指标 6 ~500
比重
巴氏硬度 抗弯强度(Mpa) 冲击强度(Nm/cm2)
2.52g/cm3
57 79.47 0.35
孔隙率( % )
抗拉强度( MPa ) 抗压强度( MPa ) 线膨胀系数( K -1 )
1.502
25 12.35 1.15×10-6
3.强度预测
l c rr 1 1
mm
式中:下标c表示复合材料,m表示基体,r表示薄片;υ 表示体积分数;ωi和ω分别表示薄片的临界等效直径和 等效直径;β为与薄片的种类、含量、取向、分布有关 的系数;σm表示断裂时基体的强度。
7.1.3 短纤维增强力学原理 纤维的临界长度
7.1.4 片状填充材料耐介质腐蚀原理
1.对介质的扩散渗透的阻隔
2.对影响基体树脂老化的阻隔
3.提高耐应力腐蚀能力 4.牺牲阳极保护 5.发挥了鳞片的耐蚀性
腐蚀产物
热氧腐蚀坑
ΔT
玻璃鳞片
树脂基体
7.1.5 复合组成要求 1.填料 片状增强材料主要有鳞片石墨、滑石粉、云母粉、云母 氧化铁、玻璃鳞片、不锈钢鳞片、有色金属及其氧化物 鳞片等,其中目前最大量使用的是玻璃鳞片。 鳞片的尺寸 :边长为a方型鳞片需要满足τrma≤σrmδ。 鳞片的形状 :理想的为长与宽尺度相近的薄片 。不规则 加入量 :大于10% 、小于45% 鳞片的厚度:小 颗粒填充填料 :细粉、短纤维
成份 白云母 金云母 SiO2 44~50 38~45 Al2O3 20~33 10~17 MgO 1.3~2 21~29 Fe2O3 2~ 6 K2O 9~11 7~10 Na2O 0.95~1.8 H2O 0.13 0.3~4.5
云母的性能
项目 弹性模量 MPa 白云母 1476~2093 金云母 1394~1874 项目 抗剪强度 MPa 白云母 210~296 金云母 82~135
2.片状氧化铝 片状氧化铝是刚玉结构,即α-Al2O3类型结构,晶相稳 定、硬度高、尺寸稳定性好,提高高分子材料产品的耐 磨性能尤为显著。具有耐酸碱性,耐高温,硬度高,熔 点高,导热性高和电阻率高等很多优良的性能;另外还 具有其它片状粉体所不具备的良好的耐热性和高的机械 强度。
片状α-Al2O3的质量要求
7.1.5 复合组成要求 2.树脂基体 片状增强材料的树脂可以采用各种规格的热固性树脂, 例如环氧树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂 及呋喃树脂等。 抗介质腐蚀和抗渗透的能力 ; 低挥发性溶剂含量; 基体粘结剂与填料及基层面材的粘结强度 ;
7.1.5 复合组成要求 3.助剂选择
消泡剂:施工时控制质量。
7 片状增强耐蚀材料பைடு நூலகம்
7.1片状增强复合材料基础
7.2片状增强材料品种
7.3玻璃鳞片耐蚀材料 7.4金属鳞片防腐蚀材料 7.5片状填充耐蚀材料的施工
7.1 片状增强复合材料基础
片状填料是以二维形式存在于树脂基体中,相对于基础面 平行层叠,因此整个复合材料是一个二维向均匀、第三维 向异性的材料,片的排列结构的形成,主要依赖于成型工 艺,是通过刮涂或压延使片状填充料取向,完成排列,填 料的径厚比(小片平均直径与厚度之比值)越高,填充片 的数量就越高,可制得高耐蚀、高刚性增强塑料。 片状增强复合材料的力学性能主要由4个因素决定:组分的 性质;组分的含量;结构与界面,其中,组分的重要性质 有模量、尺寸、形状等。
膨胀系数,所以,采用片状增强具有显著的技术与经济
意义。
2.弹性模量
Ec 1 r Em 1 r
( Er / Em ) 1 ( Er / Em )
式中:Ec,Er和Em分别是复合材料,填充物和聚合物基体的弹性 模量;υr是填充物的体积分数;ζ是取决于填充物几何形态和加载 方向的形状参数。对于盘形的片状填料,当计算纵向弹性模量时, ζ=2L/t。其中,L是片状填料在此方向的长度,即片径;t是片的厚 度。
代表是云母、石墨,人工制造的片状增强体有玻 璃、铝、铜、不锈钢等。鳞片是一种触变有性的
填料,十分容易形成厚浆型的涂料。
7.2.1 无机片状增强材料 1.玻璃鳞片 鳞片玻璃是厚度一般在2~20μm,片径0.1~3.2mm的 无规则形状的玻璃碎片,因其形状酷似闪闪发光的鱼鳞 而得名。 玻璃鳞片按厚度和片径来确定用途,厚度小于6μm、片 径在0.2~0.4mm范围的常用于配制喷涂涂料;厚度在 6~20μm、片径在0.4~0.63mm范围的常用于配制手工 刷涂涂料;厚度在20~40μm、片径在0.63~0.2mm范 围的常用于配制手工刮涂胶泥。

优 优 优

优 优 优
耐酸失重率:(80℃,24h)
序号 介质 质量损失率(%) 序号 介质 质量损失率(%)
1
2 3
30% H2SO4
10%HCl 10%HNO3
1.25
1.65 1.54
4
5 6
20%HCl
10% H2SO4 10%H2CO3
1.60
1.30 1.30
2.云母鳞片 云母是一种含水铝硅酸盐的天然矿物,耐酸、耐碱;电 绝缘性和绝热性、耐压性佳;折射率高,耐候性好;分 解温度高(>850℃),耐热性好。白云母的化学式为 KAl2(AlSi3O10)(OH)2,金云母KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2, 普通云母还含少量Ti、Cr、Mn、Fe和F、S、P等。 云母的化学组成 %
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