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传统的达克罗涂层凭借其优异的耐蚀、耐热等性能以及低污染无氢脆的生产特点得到了广泛的应用。但随着人们环保意识的增强,达克罗涂层中铬酸盐的使用受到了越来越严格的限制,无铬化涂层成为了发展的必然趋势。但无铬达克罗涂层因失去铬酸盐的缓蚀和自修复作用,其耐蚀性能还有待进一步提高。另外,无铬达克罗涂层的硬度和耐磨性能也不高,限制了该涂层的应用领域。本课题在原有达克罗涂层研究的基础上,首先通过探索试验选择了合适的缓蚀剂和粘结剂来代替传统涂料中的铬酸盐,并确定了涂料中各个组分的大致含量,然后根据涂料主要组分设计了4因素4水平的正交试验,通过考察涂层外观、结合力和耐蚀性确定了优化配方,并在优化配方的基础上改善了涂层的制备工艺。在此基础上,涂层中加入了SiO2、TiO2、Al2O3、ZnO四种不同的纳米微粒制备了纳米复合涂层。最后运用SEM、EDS、XRD等手段分析了涂层的组织、形貌和成分,并研究了加入纳米微粒前后涂层硬度、结合力及耐蚀性能的变化。研究结果表明:涂料的优化配方为,金属粉(锌铝比为4:1)26%(质量百分比,下同)、润湿分散剂20%、缓蚀剂6%、粘结剂8%、增稠剂0.1%、消泡剂及其他表面助剂12%、余量为去离子水;涂层制备工艺参数为,23档甩液3060s、8590℃烘干1015min、290℃固化30min;未加纳米微粒时,涂层表面以锌、铝相为主,片状锌铝粉层层相叠,涂层厚度约为20μm左右,涂层显微硬度为126.267HV,结合良好,涂层在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.95V和1.674×10-6A/cm2,在20%的硝酸铵溶液中腐蚀3h不出现锈斑,在5%的中性NaCl盐雾试验中涂层可耐720h腐蚀不出现红锈;加入SiO2、TiO2、Al2O3和ZnO纳米微粒后,涂层表面形貌和相组织基本未发生变化,硬度分别提高了8.2%、15.6%、24.7%和10%,在3.5%的NaCl溶液中加入ZnO、SiO2及TiO2纳米微粒的涂层自腐蚀电流密度均较小(维持在10-6数量级),而加入Al2O3纳米微粒后电流密度有所增大,四种纳米涂层在5%的中性NaCl盐雾中腐蚀1000h后表面均没有出现红锈,只有少量白锈生成,其耐盐雾腐蚀时间较未加时提高了280h。