基本信息
- 项目名称：
- 纳米钛粉对环氧煤焦沥青涂层防腐性能的影响机理
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文主要应用电化学阻抗谱（EIS）及盐雾试验对含有0%、5wt.%、10wt.%、20wt.%纳米钛粉的四种环氧煤焦沥青涂层与含有2%、5wt.%、10wt.%、20wt.%微米钛粉涂层进行了防护性能的研究，并探讨了纳米钛粉改性涂层防护机理。
- 详细介绍：
- 本文主要应用电化学阻抗谱（EIS）及盐雾试验对含有0%、5wt.%、10wt.%、20wt.%纳米钛粉的四种环氧煤焦沥青涂层与含有2%、5wt.%、10wt.%、20wt.%微米钛粉涂层进行了防护性能的研究。研究结果表明纳米钛粉在涂层固化过程中可能参与了反应，因此本文所研究的涂层中纳米钛粉的加入没有明显改变涂层的物理性能（韧性），而且含纳米钛粉的涂层比微米钛粉涂层具有好的防护性能。由于纳米钛粉在涂层中形成化学键合，减小了由于金属钛的存在而引起的涂层中载流子数的增加，因而涂层电阻变化顺序与微米钛粉涂层电阻变化规律不同，而且涂层电阻的变化规律不能用介电常数的变化来解释。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 纳米材料以其优异的性能受到广大材料研究者的关注。本文主要针对在海洋、化工等存在严重腐蚀的环境中所用的防腐蚀涂料进行了纳米钛粉的改性研究，文中选用具有优良耐蚀性的纳米金属钛粉作为研究对象，在前期对纳米钛改性涂料进行制备研究的基础上，应用先进的电化学分析测试技术对纳米改性涂料与微米钛粉改性涂料进行性能对比，探讨了纳米改性涂层的防护机理/机制，为纳米防腐蚀涂料的发展提供依据。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品应用金属钛极易于形成化合物以及纳米材料高活性的特点，应用纳米钛粉对环氧煤焦沥青涂料进行了改性，用典型的耐蚀性测试技术进行了涂层的防护性测试，并应用先进的阻抗测试技术对其防护机制进行了分析，得出纳米钛粉与微米钛粉改性涂层性能不同是由于在固化过程中纳米钛粉与成膜物间形成了化学键合所致。本研究为纳米金属在涂料工业中的应用提供了理论依据，而且纳米钛粉作为改性材料，在涂料成份设计方面具有独特的新意。
应用价值和现实意义
- 聚合物基纳米无机复合材料还广泛地应用于传统工业中，例如：涂层、塑料和橡胶工业。 随着这种纳米技术的发展及应用，涂料的质量得到了提高，而且还呈现出新的特征。 金属钛在重腐蚀环境下具有优异的耐蚀性，而且纳米金属钛粉具有很高的活性，极易形成化合态存在，但是，目前很少有研究纳米钛改性的有机涂层的报道。因此，本研究具有很广泛的应用价值与现实意义。
学术论文摘要
- 本文主要应用电化学阻抗谱（EIS）及盐雾试验对含有0%、5wt.%、10wt.%、20wt.%纳米钛粉的四种环氧煤焦沥青涂层与含有2%、5wt.%、10wt.%、20wt.%微米钛粉涂层进行了防护性能的研究。研究结果表明纳米钛粉在涂层固化过程中可能参与了反应，因此本文所研究的涂层中纳米钛粉的加入没有明显改变涂层的物理性能（韧性），而且含纳米钛粉的涂层比微米钛粉涂层具有好的防护性能。由于纳米钛粉在涂层中形成化学键合，减小了由于金属钛的存在而引起的涂层中载流子数的增加，因而涂层电阻变化顺序与微米钛粉涂层电阻变化规律不同，而且涂层电阻的变化规律不能用介电常数的变化来解释。
获奖情况
- 本中文作品未在任何报刊、会议论文发表
鉴定结果
- 同意申报
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 聚合物基纳米无机复合材料不仅具有纳米材料的表面效应、量子效应等性质，而且将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性能糅合在一起，从而产生许多特异的性能。因此，聚合物基纳米复合材料得到电子、光学、机械以及生物工程方面越来越多科研工作者的重视。不仅如此，聚合物基纳米无机复合材料还广泛地应用于传统工业中，例如：涂层、塑料和橡胶工业。 在涂料工业中，随着这种纳米技术的发展及应用，涂料的质量得到了提高，而且还呈现出新的特征。 例如：纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和其它纳米粉都用于有机涂层的改性。而且将纳米金属颗粒加入有机基体中成为一个研究的热点[10]，金属钛在重腐蚀环境下具有优异的耐蚀性，而且纳米金属钛粉具有很高的活性，极易形成化合态存在，但是，目前很少有研究纳米钛改性的有机涂层的报道，而对于其防护机理的研究则几乎没有。因此，本研究具有很广泛的应用价值与现实意义。 本作品充分应用金属钛极易于形成化合物以及纳米材料高活性的特点，应用纳米钛粉对环氧煤焦沥青涂料进行了改性，用典型的耐蚀性测试技术进行了涂层的防护性测试，并应用先进的阻抗测试技术对其防护机制进行了分析，不仅得出纳米钛粉改性涂料的防护性能规律，而且得出其与微米钛粉改性涂层性能不同主要是由于固化过程中纳米钛粉与成膜物形成了化学键合所致。本研究不仅为纳米金属材料在涂料工业中的应用提供了理论依据，而且应用纳米钛粉作为改性材料，在涂料成份设计方面具有独特的新意。 本文主要应用电化学阻抗谱（EIS）及盐雾试验对含有0%、5wt.%、10wt.%、20wt.%纳米钛粉的四种环氧煤焦沥青涂层与含有2%、5wt.%、10wt.%、20wt.%微米钛粉涂层进行了防护性能的研究。研究结果表明纳米钛粉在涂层固化过程中可能参与了反应，因此本文所研究的涂层中纳米钛粉的加入没有明显改变涂层的物理性能（韧性），而且含纳米钛粉的涂层比微米钛粉涂层具有好的防护性能。由于纳米钛粉在涂层中形成化学键合，减小了由于金属钛的存在而引起的涂层中载流子数的增加，因而涂层电阻变化顺序与微米钛粉涂层电阻变化规律不同，而且涂层电阻的变化规律不能用介电常数的变化来解释。
