高铁接触网零部件超细片状锌铝防腐涂层应用研究.pdf
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1、世界有色金属2023年8月上202高铁接触网零部件超细片状锌铝防腐涂层应用研究刘如久(中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司,江苏 常州 2 1 3 1 6 9)摘 要:目前接触网典型金属件表面防腐技术各具优势的同时也各有弊端。本文主要对电弧喷涂超细片状锌铝涂层防腐新技术的保护膜形成与耐腐蚀机理进行阐述,并根据实际应用情况提出目前常用的金属表面防腐方法的不足。后续应用该防腐方法分别对材质为铝合金、碳钢和铜合金的典型高铁接触网零部件进行多种腐蚀试验。通过试验验证了电弧喷涂超细片状锌铝涂层具有优异的金属表面防腐性能,并且证明该技术在金属表面防腐领域具有一定的优势,为高铁接触网零部件表面防腐提供了更
2、好的选择。关键词:高铁接触网;金属防腐;锌铝涂层中图分类号:U2 2 6.8 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-5 0 6 5(2 0 2 3)1 5-0 2 0 2-3Study on the application of ultra-fine flake zinc-aluminum anti-corrosion coating for high-speed railway catenary componentsLIURu-jiu(C h i n a Ra i l w a y C o n s t r u c t i o n E l e c t r i f i c a t i o n
3、B u r e a u G r o u p Ra i l T r a n s i t E q u i p me n t C o.,L t d.,C h a n g z h o u 2 1 3 1 6 9,C h i n a)Abstract:A t p r e s e n t,t h e s u r f a c e a n t i-c o r r o s i o n t e c h n o l o g y o f t y p i c a l me t a l p a r t s o f o v e r h e a d c o n t a c t s y s t e m h a s i t s
4、o w n a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s.T h i s p a p e r ma i n l y d e s c r i b e s t h e f o r ma t i o n o f p r o t e c t i v e f i l m a n d c o r r o s i o n r e s i s t a n c e me c h a n i s m o f t h e n e w t e c h n o l o g y o f a r c s p r a y i n g u l t r a-f i n e
5、 f l a k e z i n c a l u mi n u m c o a t i n g c o r r o s i o n p r o t e c t i o n,a n d p u t s f o r w a r d t h e s h o r t c o mi n g s o f t h e c u r r e n t c o mmo n l y u s e d me t a l s u r f a c e c o r r o s i o n p r o t e c t i o n me t h o d s a c c o r d i n g t o t h e a c t u a
6、 l a p p l i c a t i o n.S u b s e q u e n t l y,t h e c o r r o s i o n p r o t e c t i o n me t h o d i s a p p l i e d t o c a r r y o u t v a r i o u s c o r r o s i o n t e s t s o n t y p i c a l h i g h-s p e e d r a i l w a y c a t e n a r y c o mp o n e n t s ma d e o f a l u mi n u m a l l
7、 o y,c a r b o n s t e e l a n d c o p p e r a l l o y.T h e t e s t v e r i f i e s t h a t t h e a r c s p r a y i n g u l t r a-f i n e f l a k e z i n c-a l u mi n u m c o a t i n g h a s e x c e l l e n t me t a l s u r f a c e c o r r o s i o n r e s i s t a n c e,a n d p r o v e s t h a t t h
8、 i s t e c h n o l o g y h a s c e r t a i n a d v a n t a g e s i n t h e f i e l d o f me t a l s u r f a c e c o r r o s i o n p r o t e c t i o n,p r o v i d i n g a b e t t e r c h o i c e f o r t h e s u r f a c e c o r r o s i o n p r o t e c t i o n o f h i g h-s p e e d r a i l w a y c a t
9、e n a r y c o mp o n e n t s.Keywords:Hi g h-s p e e d r a i l w a y c a t e n a r y;me t a l a n t i-c o r r o s i o n;z i n c a l u mi n u m c o a t i n g收稿日期:2 0 2 3-0 5作者简介:刘如久,男,生于1 9 7 9 年,汉族,湖北襄樊人,本科,高级工程师,研究方向:铁道电气化。随着材料学与防腐技术的发展,国内众多科研院所和高校开始聚焦于开发金属表面防腐新方法,为接触网零部件的表面防腐提供了更多的选择。本文阐述了电弧喷涂超细片状
10、锌铝涂层防腐新技术的成膜与耐蚀机理,并针对典型接触网铝合金件、碳钢件和铜合金件进行试验,验证了该涂层能在多种试验环境下保持良好的耐蚀性能。1 电弧喷涂超细片状锌铝涂层超细片状锌铝涂层是将超细片状锌粉、超细片状铝粉、无铬钝化剂及其他助剂按一定比例配成涂液,能在金属基体表面形成具有极佳耐蚀性能的防腐涂层,其具有良好的附着性、可塑性。由于钝化剂中的Cr6+具有毒性,对环境和人体有很大危害,所以在涂层配料的选用中应避免使用带有铬元素的钝化剂1-3。电弧喷涂是一种有利于加强金属表面防腐蚀效果和增强涂层稳定性的热喷涂技术。应用于超细片状锌铝涂层能够提升涂层沉积效率和涂层质量,使金属锌充分起到阴极保护的作用
11、、使金属铝充分起到钝化保护的作用;并且能减少氧化锌等有害生成物的产生,降低对生态环境和身体健康造成的危害。1.1 涂层的成膜机理超细片状锌铝涂层成膜机理是将超细片状锌粉和铝粉混合后以涂液形式堆叠在基体表面,在混合、涂覆与固化过程中,金属粉末与无铬钝化剂发生氧化还原反应生成钝化膜;并且在固化过程中,金属粉末与无铬钝化剂发生络合反应,生成具有粘结作用的氧化络合物,使片状的金属粉末与基体的结合更为紧密,提高了二者的结合强度;并且在固化过程中,由于水分的逐渐蒸发,生成的络合物可填充至金属粉之间的空隙,使合金粉之间的结合更为紧密,最终形成致密性与结合性极好的耐蚀保护膜。该保护膜呈银灰色,厚度一般在515
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- 关 键 词:
- 接触 零部件 细片 状锌铝 防腐 涂层 应用 研究