一种用于高强金属的无机防腐涂层

摘要

本发明公开了一种用于高强金属的无机防腐涂层，该涂层由涂料经过500‑800℃高温烧结成型于高强金属表面；所述涂料包括硅氧化物25‑35份，五氧化二磷10‑25份，氧化铝10‑25份，纤维2‑15份，改性剂15‑30份，抗裂剂1‑3份；所述纤维为硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维中的一种或两种或三种组合；所述涂层内部分布有多个直径为1/30‑1/10涂层厚度的封闭孔，且封闭孔数量由内到外减少，靠近高强金属表面的多孔内层孔隙率为2‑15％，远离高强金属表面的致密外层孔隙率为0‑2％。本发明韧性好，在2800‑3000微应变时不产生贯穿涂层的裂缝，与基材的附着力高，具有优异的耐腐蚀性能，施工方式多样，使用成本低。

权利要求

1.一种用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：该涂层由涂料经过500-800℃高温烧结成型于高强金属表面；所述涂料包括硅氧化物25-35份，五氧化二磷10-25份，氧化铝

10-25份，纤维2-15份，改性剂15-30份，抗裂剂1-3份；所述纤维为硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维中的一种或两种或三种组合；所述涂层内部分布有多个直径为1/30-1/10涂层厚度的封闭孔，且封闭孔数量由内到外减少，靠近高强金属表面的多孔内层孔隙率为2-

15％，远离高强金属表面的致密外层孔隙率为0-2％；所述纤维的长度为10-80微米，直径为

0.2-5微米；所述改性剂为碳酸钠、碳酸钾、氟化钙、氧化钙、氧化硼中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述硅氧化合物为二氧化硅、石英、硅石中的一种或两种或三种组合。

3.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述抗裂剂为一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述涂料为粉状，或将粉状涂料溶于无水乙醇后形成的凝胶状，其中涂料与无水乙醇的质量比为1.8-3:

1。

5.根据权利要求4所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述粉状涂料过

200目筛。

6.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述涂层厚度为

50-500微米。

7.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述涂层的热膨胀系数为8.5×10-6/℃-11.4×10-6/℃。

8.根据权利要求1所述的用于高强金属的无机防腐涂层，其特征在于：所述高强金属为使用时应变小于等于2800微应变的金属。

说明书

一种用于高强金属的无机防腐涂层

技术领域

[0001] 本发明属于工程结构领域，尤其是涉及一种用于高强金属的无机防腐涂层。

背景技术

[0002] 高强钢筋的应用可减少单位面积钢材的用量，降低成本，节能减排，近年来被逐步推向工程应用，500MPa级的高强钢筋已经在工程中得到广泛应用，600MPa级高强钢筋也于
2018年正式写入国家规范(GB-T1499.2-2018)，并逐渐推广。高强钢筋如果锈蚀，其性能退
化将比普通钢筋更严重。因此，高强钢筋的防腐成为其在腐蚀环境中应用所需解决的首要
问题。

[0003] 与钢筋协同变形的同时，不发生开裂是涂层发挥防腐性能的前提。高强钢筋由于屈服应变较大，对涂层的韧性提出了更高的要求。对于500MPa、600MPa级高强钢筋，设计使
用强度分别达到435MPa和540MPa，相应的其应变达到2175和2700微应变以上。中国专利
CN105131660《钢筋防腐涂料及其涂覆方法》公开了一种以玻璃粉末和硼砂为主、含有纤维
的涂层，但是其涂层开裂应变仅达到700微应变。中国专利CN105238105《一种用于钢筋防腐
的韧性涂料及其涂覆方法》通过向以云母粉和硼砂为主的体系中添加碳化硅晶须，提高了
涂层的韧性，但是其涂层为一种致密结构，开裂应变最高仅达到2000微应变，仍然不能达到
应用于高强钢筋的要求。同时，碳化硅晶须的价格较高，限制了该涂层大规模的工程应用。
由以上专利可以说明，已有的玻璃粉末(或云母粉)及硼砂为主的涂层体系并不能完全适用
于高强钢筋对涂层开裂性能的要求。目前应用最广泛的环氧树脂涂层本质上属于一种有机
材料，其韧性远大于无机涂层，可以满足高强钢筋对涂层韧性的要求。然而，环氧树脂涂层
容易老化，其自身耐久性远不如无机涂层。

[0004] 综上所述，开发一种成本低、耐腐蚀性能好、韧性高、适用于高强钢筋的无机涂层成为急需解决的问题。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于金属，尤其是高强金属防腐，开裂应变达到2800-3000微应变的韧性无机防腐涂层。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高强金属的无机防腐涂层，该涂层由涂料经过500-800℃高温烧结成型于高强金属表面；所述涂料包括硅氧化物
25-35份，五氧化二磷10-25份，氧化铝10-25份，纤维2-15份，改性剂15-30份，抗裂剂1-3份；
所述纤维为硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维中的一种或两种或三种组合；所述涂层内
部分布有多个直径为1/30-1/10涂层厚度的封闭孔，且封闭孔数量由内到外减少，靠近高强
金属表面的多孔内层孔隙率为2-15％，远离高强金属表面的致密外层孔隙率为0-2％。

[0007] 本发明采用的硅酸铝纤维、玄武岩纤维或碳酸钙纤维的抗拉强度在1GPa以上，耐高温850℃以上；硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维抗拉强度高，抗氧化性能好，耐高温
性能优异，常被用于防火材料，将其加入涂层，能够改善涂层的脆性，提高涂层的开裂应变
及抗冲击性能，有助于更好地发挥涂层的防腐性能；其次，所述纤维在碱性溶液中具有极高
的化学稳定性，适用于在混凝土中使用。

[0008] 纤维通过脱粘、拔出、桥连作用对裂缝的扩散有抑制作用，当纤维与基体的结合力较弱，且纤维较长时，裂纹会发生偏离而沿纤维与基体的结合面扩展，引起纤维—基体界面
脱粘，阻碍裂纹扩展；当纤维与基体的结合力较弱，且纤维较短时，纤维在裂纹扩展过程中
拔出，使得裂纹尖端应力松弛，减缓裂纹的扩展，消耗裂纹扩展的能量；当纤维与基体的结
合力较强，且纤维长度足够时，纤维两端会牵拉住两裂纹面，阻止裂纹的进一步扩展。硅酸
铝纤维、玄武岩纤维和碳酸钙纤维与涂层基材的结合力较强，当纤维足够短时(10-20微
米)，纤维通过拔出消耗裂纹扩散的能量；当纤维较长时(20-80微米)，纤维通过牵拉裂纹面
限制裂纹的进一步扩展。

[0009] 本发明所述涂层的高延性是通过纤维和梯度孔结构双重增韧来实现的。涂层的孔洞过大，容易形成连通孔，成为腐蚀介质渗透到钢筋表面的通道，使耐腐蚀性明显降低；涂
层的孔洞过小，涂层致密，耐腐蚀性能优异，但是涂层脆性增加，抗损伤及抗开裂能力降低。
本发明所述的直径为1/30-1/10涂层厚度的封闭孔，对耐腐蚀性能影响不大，但能够在微裂
纹扩展时阻断裂缝，减小裂缝尖端的应力集中现象，提高涂层整体的抗裂能力。同时，本发
明所述的由多孔内层和致密外层组成的渐变结构，使得涂层制品在拉伸荷载的作用下，涂
层内部应力重分布，形成从金属基材到涂层表面逐步递减的应变分布状态，从而有利于延
缓涂层开裂。

[0010] 作为优选，所述硅氧化合物为二氧化硅、石英、硅石中的一种或两种或三种组合。

[0011] 作为优选，所述纤维的长度为10-80微米，直径为0.2-5微米。

[0012] 作为优选，所述改性剂为碳酸钠、碳酸钾、氟化钙、氧化钙、氧化硼中的一种或几种。碳酸钠、碳酸钾、氟化钙、氧化钙、氧化硼等具有助熔作用，能够显著降低涂层的烧结温
度；同时，碳酸钠、碳酸钾、氟化钙、氧化钙、氧化硼等具有较小的表面张力，适量的掺入可降
低金属基材表面对涂层浆体的表面张力，提高浆体的流动性，使得涂层能均匀涂覆在钢筋
表面，特别地，在螺纹钢筋纵肋及横肋处也表现出较好的涂覆效果，使得涂层无缺陷或极少
缺陷。进一步地，在高温烧结过程中，所述改性剂、抗裂剂、五氧化二磷在涂层/基体界面过
渡区范围内与金属基体发生复杂的化学反应，反应生成的气体向涂层内部扩散。本发明通
过控制改性剂、抗裂剂和五氧化二磷的用量，并采取合适的工艺参数，制得厚度均匀、表面
无缺陷的涂层。同时，涂层内部分布有多个直径为1/30-1/10涂层厚度的封闭孔，孔洞数量
由内到外梯度减少，形成由多孔内层和致密外层组成的渐变结构。多孔内层孔隙率为2-
15％，致密外层孔隙率为0-2％。

[0013] 作为优选，所述抗裂剂为一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴中的一种或几种。涂层在烧制过程中，钢筋中的铁和水蒸气发生反应生成氧化铁和氢气。高温过程中
生成的氢气最初储存在铁中，随着温度的下降，铁的储氢能力降低，氢气在涂层和钢筋表面
积累。当氢气压力足够大，将造成涂层破裂，出现鱼鳞纹。抗裂剂的加入，能够在高温过程中
固定氢气，避免发生“鳞爆”现象。同时，氧化铁层在生成过程中与涂层发生物相迁移，氧化
层与涂层界面处形成锯齿状结构，使得涂层和金属基材的结合力增大。因此，当涂层出现细
微裂纹并有腐蚀介质渗入时，钢筋表面会发生轻微腐蚀，腐蚀产物在腐蚀通道内积累压实，
阻塞腐蚀通道，隔绝腐蚀介质，从而达到延缓腐蚀的目的。同时腐蚀区域不会扩散，避免了
像环氧涂层那样发生膜下腐蚀的情形。

[0014] 作为优选，所述涂料为粉状，或将粉状涂料溶于无水乙醇后形成的凝胶状，其中涂料与无水乙醇的质量比为1.8-3:1。本发明的涂层可以直接采用热喷涂法涂覆，也可以采用
静电喷涂、刷涂、蘸涂等方式使粉料先附着到钢筋上，再采用激光熔覆或热熔覆的方法烧结
成型。其中，采用静电喷涂和热熔敷相结合的方法获得的涂层效果最佳，其涂层厚度易于控
制且厚度均匀，操作简单，易于工业化生产。

[0015] 作为优选，所述粉状涂料过200目筛。

[0016] 作为优选，所述涂层厚度为50-500微米。

[0017] 作为优选，所述涂层的热膨胀系数为8.5×10-6/℃-11.4×10-6/℃。

[0018] 作为优选，所述高强金属为使用时应变小于等于2800微应变的金属。

[0019] 本发明的涂层应用领域包括建筑钢筋、钢材、管道等，涉及钢筋混凝土结构、钢结构、海洋平台、工业管道等领域的金属防腐，特别适用于高强金属的要求。

[0020] 本发明的涂层也可以用于普通金属，适用于各种钢材、金属管道等，可解决钢筋混凝土结构、钢结构、海洋平台、工业管道等领域的金属腐蚀问题。

[0021] 本发明的有益效果是(1)韧性好：在2800-3000微应变时不产生贯穿涂层的裂缝，3000-3100微应变时涂层局部出现细微裂缝，但随着腐蚀产物的累积，腐蚀受到抑制；3100-
3300微应变时，裂缝进一步扩大，耐腐蚀能力降低，但涂层不发生脱落；(2)与基材附着力
高：附着力在15MPa以上；(3)优异的耐腐蚀性能：中性盐雾试验3000小时后未出现明显腐蚀
缺陷；(4)施工方式多样：可根据实际条件选择合适的涂覆方法；(5)使用成本低。

附图说明

[0022] 图1为本发明的实施例1的局部扫描电镜图片。

[0023] 图2为本发明的对比实施例7的局部扫描电镜图片。

[0024] 图3为本发明实施例1、2、3经过3000小时中性盐雾试验后的表观图片。

具体实施方式

[0025] 为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本
发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0026] 实施例1

[0027] 制备涂料：取150克二氧化硅、100克五氧化二磷、75克氧化铝、32.5克碳酸钠、6克碳酸钾、50克氟化钙、25克氧化硼、3克一氧化镍、8.5克一氧化钴，混合均匀后进行研磨，使
粉料过200目筛；取25克玄武岩纤维(直径1-2微米，长度20-50微米)和25克硅酸铝纤维(直
径1-2微米，长度20-50微米)加入到过筛的粉料中，混合均匀，备用。

[0028] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0029] 涂覆：将处理后的钢筋接地，采用静电喷枪将粉料均匀涂覆在钢筋表面，其中静电电压为60千伏、电流为40微安、出气量为5升每分钟，喷枪枪口与钢筋距离为20厘米，涂层厚
度控制在100微米左右。

[0030] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到500℃后保温40分钟，后随炉冷却至室温。

[0031] 即得高韧性涂层钢筋。

[0032] 实施例2

[0033] 制备涂料：取50克二氧化硅、75克硅石、50克石英、75克五氧化二磷、100克氧化铝、20克碳酸钠、32克碳酸钾、37克氟化钙、6克三氧化二镍、2克一氧化钴、3克三氧化二钴，混合
均匀后进行研磨，使粉料过200目筛；取50克硅酸铝纤维(直径1-2微米，长度20-50微米)加
入到过筛的粉料中，混合均匀，备用。

[0034] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0035] 涂覆：将粉料与无水乙醇按质量比1.8：1混合，调成乳浊状并摇匀，将处理好的钢筋在浆料中蘸5秒后取出，厚度控制在60微米左右。

[0036] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到700℃后保温15分钟，后随炉冷却至室温。

[0037] 即得高韧性涂层钢筋。

[0038] 实施例3

[0039] 制备涂料：取125克石英、100克五氧化二磷、100克氧化铝、15.5克碳酸钠、35克氟化钙、40克氧化硼、5.5克一氧化镍、4克三氧化二钴，混合均匀后进行研磨，使粉料过200目
筛；取50克玄武岩纤维(直径2-5微米，长度50-80微米)、25克碳酸钙纤维(直径0.2-1微米，
长度10-20微米)加入到过筛的粉料中，混合均匀，备用。

[0040] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0041] 涂覆：将处理后的钢筋接地，采用静电喷枪将粉料均匀涂覆在钢筋表面，其中静电电压为65千伏、电流为35微安、出气量为6.5升每分钟，喷枪枪口与钢筋距离为20厘米，涂层
厚度控制在150微米左右。

[0042] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到650℃后保温20分钟，后随炉冷却至室温。

[0043] 即得高韧性涂层钢筋。

[0044] 实施例4

[0045] 制备涂料：取100克硅石、50克石英、50克五氧化二磷、125克氧化铝、50克碳酸钾、50克氟化钙、50克氧化硼、9克一氧化镍、3克一氧化钴、3克三氧化二镍，混合均匀后进行研
磨，使粉料过200目筛；取20克硅酸铝纤维(直径1-2微米，长度20-50微米)加入到过筛的粉
料中，混合均匀，备用。

[0046] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0047] 涂覆：将粉料与无水乙醇按质量比2.5：1混合，调成乳浊状并摇匀，将处理好的钢筋在浆料中蘸5秒后取出，厚度控制在300微米左右。

[0048] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到800℃后保温15分钟，后随炉冷却至室温。

[0049] 即得高韧性涂层钢筋。

[0050] 实施例5

[0051] 制备涂料：取125克二氧化硅、50克硅石、125克五氧化二磷、50克氧化铝、10克碳酸钠、10克碳酸钾、40克氟化钙、25克氧化钙、20克氧化硼、2.5克一氧化镍、2.5克三氧化二镍，
混合均匀后进行研磨，使粉料过200目筛；取40克碳酸钙纤维(直径0.2-1微米，长度10-20微
米)加入到过筛的粉料中，混合均匀，备用。

[0052] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0053] 涂覆：将粉料与无水乙醇按质量比3：1混合，调成乳浊状并摇匀，将处理好的钢筋在浆料中蘸5秒后取出，厚度控制在500微米左右。

[0054] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到600℃后保温25分钟，后随炉冷却至室温。

[0055] 即得高韧性涂层钢筋。

[0056] 对比实施例6

[0057] 制备涂料：取150克二氧化硅、100克五氧化二磷、75克氧化铝、32.5克碳酸钠、6克碳酸钾、50克氟化钙、25克氧化硼、3克一氧化镍、8.5克一氧化钴，混合均匀后进行研磨，使
粉料过200目筛，备用。

[0058] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0059] 涂覆：将处理后的钢筋接地，采用静电喷枪将粉料均匀涂覆在钢筋表面，其中静电电压为60千伏、电流为40微安、出气量为5升每分钟，喷枪枪口与钢筋距离为20厘米，涂层厚
度控制在100微米左右。

[0060] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到500℃后保温40分钟，后随炉冷却至室温。

[0061] 即得高韧性涂层钢筋。

[0062] 对比实施例7

[0063] 制备涂料：取150克二氧化硅、100克五氧化二磷、75克氧化铝、3克一氧化镍、8.5克一氧化钴，混合均匀后进行研磨，使粉料过200目筛；混合均匀后进行研磨，使粉料过200目
筛；取25克玄武岩纤维(直径1-2微米，长度20-50微米)和25克硅酸铝纤维(直径1-2微米，长
度20-50微米)加入到过筛的粉料中，混合均匀，备用。

[0064] 基材处理：用喷砂的方式去除钢筋表面的锈迹和污物，干燥后备用；该钢筋为使用时应变小于等于2800微应变的HRB600螺纹钢筋。

[0065] 涂覆：将处理后的钢筋接地，采用静电喷枪将粉料均匀涂覆在钢筋表面，其中静电电压为60千伏、电流为40微安、出气量为5升每分钟，喷枪枪口与钢筋距离为20厘米，涂层厚
度控制在100微米左右。

[0066] 烧结：将喷涂后的钢筋放入高温炉中，以10℃每分钟的速度升温，温度达到500℃后保温40分钟，后随炉冷却至室温。

[0067] 即得高韧性涂层钢筋。

[0068] 为了验证本发明用于金属防腐的效果，进行了以下试验。

[0069] (1)涂层微观结构

[0070] 用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的微观形貌及孔洞分布，实施例1-5的结果类似，故仅以实施例1的结果进行说明(如图1所示)；对比实施例7的电镜照片如图2所示。从图
1、2中可以看出，实施例1内层中有大量封闭孔，孔直径为1/30-1/10涂层厚度，外层相对致
密，极少孔洞。对比实施例7的涂层中，原料未完全熔化，出现了大量直径较大的孔洞，孔直
径可达到3/4涂层厚度,这将直接影响涂层的韧性和耐腐蚀性能。

[0071] 根据扫描电子显微镜观察到的涂层微观结构，由平面孔面积计算得到的孔隙率如下表所示。

[0072] 表1：涂层闭孔孔隙率

[0073]

[0074] 从表1中可以看出，实施例1-5多孔内层的孔隙率在2％-15％之间，致密外层的孔隙率在0％-2％之间。从对比实施例6可以看出，纤维对孔隙率的影响不明显。对比实施例7
由于未加改性剂，涂层未完全熔化，出现许多大直径孔洞，内层和外层孔隙率都高达30％以
上，因此，改性剂对孔尺寸和孔的梯度分布起着决定性作用。

[0075] (2)涂层热膨胀系数

[0076] 热膨胀系数的测量参照GB/T 25144-2010《搪玻璃釉平均线膨胀系数的测定方法》，测量结果如表2，常用金属的热膨胀系数如表3。

[0077] 表2：涂层热膨胀系数(20℃)

[0078]

[0079] 表3：常用金属的热膨胀系数(20℃)

[0080]

[0081] 从表2和表3中可以看出，不同组分对涂层的热膨胀系数有一定的影响，但是并未发现对比实施例6、7与实施例1-5存在明显差异。本发明所述涂层的热膨胀系数均在8.5×
-6 -6
10 /℃-11.4×10 /℃之间，比部分常用金属的热膨胀系数稍小，但是不至于使所述涂层
在烧制过程中由于涂层与基材热膨胀系数的差异而产生裂纹。同时，稍小的热膨胀系数可
使得涂层在冷却后受压力，有利于进一步提高涂层的抗拉伸开裂性能。因此，本发明所述涂
层与常用金属的热膨胀系数匹配性良好，可满足常用金属的要求。

[0082] (3)涂层开裂应变

[0083] 由于本发明的涂层的韧性较好，在进行开裂测试时使用的钢筋均为HRB600螺纹钢筋，以便有足够的弹性段直至涂层开裂。可以预见，该部分的试验结论同样适用于普通钢
筋。

[0084] 针对实施例1-5及对比实施例6-7所述的7种涂层，进行拉伸试验。试样总长300毫米，两端各70毫米用于夹持，涂层区域为中部160毫米。每组3个试样，用万能力学试验机缓
慢加载，通过显微镜检查有无裂纹产生，并由引伸计得到开裂时对应的应变值。

[0085] 表4：涂层开裂应变值

[0086]

[0087] 表5：常用钢筋的抗拉强度设计值及相应的应变(其中HRB500(E)、HRBF500(E)、HRB600为高强钢筋)

[0088]

[0089] 从表4可知，实施例1-5的涂层开裂应变可达到2800-3000微应变，可以满足表5中所列600MPa级及以下钢筋的使用要求。从对比实施例6和7可以得知，虽然其开裂应变也达
到2000微应变左右，但仍远小于实施例1-5的开裂应变。梯度孔结构和纤维双重增韧的实施
例1-5涂层的韧性极大优于梯度孔结构和纤维单一存在的对比实施例6、7。因此，要想满足
600MPa级钢筋的使用要求，纤维和改性剂必须同时存在产生协同作用，纤维可以起到耗散
能量及限制裂缝发展的作用，而改性剂则会改善孔结构，起到调节孔洞分布与孔洞大小的
作用。

[0090] (4)涂层附着力

[0091] 针对实施例1-5和对比实施例6、7所述的7种涂层，参照GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》，试柱为直径20毫米的HRB600钢筋，涂层面为钢筋横截面，胶黏剂为
双组分环氧树脂，采用万能试验机加载。每组三个试件。附着力的计算方法为：附着力(MPa)
＝破坏力(N)/试柱面积(mm2)。

[0092] 表6：涂层钢筋的粘结强度

[0093]

[0094] 从表6中可以看出，本发明所述涂层与基材的粘结强度达到15MPa以上，缺少改性剂(对比实施例7)使得孔洞明显增大，涂层强度降低，进而导致涂层附着力降低。缺少纤维
的对比实施例6的附着力也明显减小，这是因为纤维同时可以起到增强的作用，缺少纤维的
涂层容易发生涂层内部破坏，从而使附着力减小。可以得出结论，梯度孔结构和纤维双重增
韧的实施例1-5涂层的涂层附着力优于梯度孔结构和纤维单一存在的对比实施例6、7。

[0095] (5)涂层耐腐蚀性能

[0096] 针对本发明的实施例1-3、以及无涂层样品进行试验，测试其耐腐蚀性能。试验方法参照GB/T6458-86《金属覆盖层中性盐雾试验(NSS)》标准进行。试验温度为35±2℃，所用
腐蚀溶液为5％氯化钠溶液。在进行3000小时腐蚀后，结果如图3所示：无涂层样品发生严重
腐蚀，腐蚀产物高度可达2-8毫米，质量增加13.9％；实施例1-3均未发生明显腐蚀现象或仅
发生轻微腐蚀，质量基本保持不变，涂层也未出现剥离、开裂等现象。由此可以说明，本发明
所述涂层具有优异的耐腐蚀性能。

[0097] 上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范
围。