SCA增強(qiáng)2024鋁合金表面耐蝕性能的研究.pdf

1、針對2024鋁合金／環(huán)氧樹脂涂層耐蝕性能存在的問題，通過在鋁合金表面組裝硅烷偶聯(lián)劑(SCA)分子，在鋁合金／環(huán)氧樹脂涂層之間形成與合金表面和環(huán)氧樹脂均具有良好粘接的化學(xué)鍵，同時又具有強(qiáng)的憎水特性、結(jié)構(gòu)緊密的界面相，可望明顯提高鋁合金／環(huán)氧樹脂涂層體系的腐蝕防護(hù)性能。 研究了SCA和固化溫度對2024鋁合金／環(huán)氧樹脂涂層粘接剪切強(qiáng)度的影響規(guī)律，采用掃描電鏡觀察分析了粘接試樣的拉伸剪切斷面形貌特征。結(jié)果表明，鋁合金表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑

2、處理后，80℃～180"C固化時，粘接剪切強(qiáng)度介于19.4—22.2 MPa之間，明顯高于鋁合金表面未用硅烷偶聯(lián)劑處理時的最大粘接強(qiáng)度17.5 MPa，斷面呈現(xiàn)被平行裂紋一層層掀開的破壞現(xiàn)象，表明硅烷偶聯(lián)劑起到了明顯的界面改性作用。 研究了SCA處理2024鋁合金表面后與環(huán)氧樹脂的粘接試樣在沸水和NaCl水溶液濕熱老化環(huán)境下的粘接強(qiáng)度和斷面形貌特征的變化特點(diǎn)。結(jié)果表明：經(jīng)沸水浸泡20h一60h后粘接強(qiáng)度約為15.3MPa，浸泡8

3、0h時為13.39MPa，為初始值的66.3％。在鹽水浸泡初期，粘接強(qiáng)度略有上升，最大值為21.8MPa，之后粘接強(qiáng)度開始下降，浸泡180h時為18.4MPa，為初始值的91％。沸水和NaCl水溶液浸泡后斷面裂紋程度減小。 采用傅立葉變換紅外光譜分析了2024鋁合金表面自組裝SCA薄膜結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明，鋁材表面自然晾干SCA薄膜的分子之間主要是通過氫鍵聯(lián)結(jié)。120℃的加熱處理促進(jìn)鋁板表面通過Si-O-Si鏈接而形成SCA網(wǎng)狀薄