Abriebfestigkeit von Polymer- und Polymer-Keramik-Verbundbeschichtungen für Stahlwasserbau
Die Abriebverschleißfestigkeit herkömmlicher Beschichtungssysteme auf Vinylbasis wurde mit Polymermatrix-Verbundbeschichtungen, faserigen Polymerbeschichtungen und ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) verglichen.
Es besteht eine erhöhte Nachfrage nach abrasiven, verschleißfesten Beschichtungen, die die Haltbarkeit von Stahlwasserbauwerken erhöhen, insbesondere für solche, die fließendem Wasser mit Ablagerungen und abwechselnden Nass-/Trockenzyklen ausgesetzt sind. Diese Beschichtungssysteme bieten nicht nur Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit, sondern auch eine gute Erosions- und Abriebfestigkeit der metallischen Oberflächen, die ständig fließendem Wasser mit Sandpartikeln und Schutt ausgesetzt sind. Im Allgemeinen werden Beschichtungen auf Vinylbasis auf Stahlwasserbaukonstruktionen verwendet, um sie vor Korrosion und Abrieb zu schützen.
Aufgrund der hohen Wasserkraft und der Ablagerungen wird die Beschichtung jedoch schneller abgerieben, was zu erheblichen Wartungs- und Reparaturkosten führt. In einer neuen Studie wurde die Abriebverschleißfestigkeit herkömmlicher Beschichtungssysteme auf Vinylbasis, die derzeit vom U.S. Army Corps of Engineers für Schleusen- und Dammbauwerke verwendet werden, mit Polymermatrix-Verbundbeschichtungen, faserigen Polymerbeschichtungen und ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) verglichen.
UHMWPE- und Polymer-Keramik-Verbundbeschichtungen mit deutlich besserer Leistung
Sechs Beschichtungssysteme wurden durch Abriebtests mit einem Kolbenschleifer unter trockenen und nassen Bedingungen bewertet. Darüber hinaus wurde die Benetzbarkeit der Beschichtungssysteme und ihre Auswirkung auf die Verschleißrate unter Wasser untersucht. Zusätzlich wurde eine Rasterelektronenmikroskopie der Verschleißspuren auf verschiedenen Beschichtungen durchgeführt, um deren Versagensmechanismen zu untersuchen und zu identifizieren.
Auf der Grundlage der Ergebnisse wurde festgestellt, dass UHMWPE- und Polymer-Keramik-Verbundbeschichtungen eine deutlich bessere Leistung als die herkömmlichen Beschichtungen auf Vinylbasis aufweisen.
Die Studie wurde in Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020) veröffentlicht.
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