Chromate (Cr6+)-free surface treatments for active corrosion protection of aluminum alloys: a review / Shri Shri Prakash in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 21, N° 1 (01/2024)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 21, N° 1 (01/2024) . - p. 105-135 Titre : Chromate (Cr6+)-free surface treatments for active corrosion protection of aluminum alloys: a review Type de document : texte imprimé Auteurs : Shri Shri Prakash, Auteur ; J. N. Balaraju, Auteur Année de publication : 2024 Article en page(s) : p. 105-135 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Aluminium -- Alliages Anticorrosifs Anticorrosion Chrome hexavalent Métaux -- Oxydation anodique Métaux -- Revêtements protecteurs Revêtement de conversion Sol-gel, Procédé Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : For many decades, chromium and its derivatives have been the integral part in the corrosion protection of structural parts and have a wide application in the aircraft industry. It is used in the pre-treatment of aluminum substrate in the form of anodization or conversion coating and in the primer layer as a chromate additive. However, harmful impact of hexavalent chromium (Cr6+) compounds on the human health and the environment has triggered the need to find alternative corrosion protection measures. Finding an alternative to chromate is an arduous effort as chromates are known to provide a corrosion protection under extreme environmental conditions over a very wide range of pH. Active corrosion protection ability, commonly known as self-healing ability, is a hallmark of chromates. In a pursuit to realize an eco-friendly coating system, there are efforts worldwide to find alternatives both for primer component and for the pre-treatment process. This review focuses on work that has been carried out to replace Cr6+ in the pre-treatment process. Importance is given to those alternative pre-treatment processes that have the potential to provide active corrosion protection and possibly replace chromic acid-based anodization and conversion coatings. Note de contenu : - Introduction - Eco-friendly alternatives with active corrosion protection - Transition metal ions - Cerium-based solutions - Table 1 : Summary of the coating development and corrosion performance of the coatings with Cr3+-based sealing formulation - Table 2 : Summary of the coating development and corrosion performance of the coatings with transition metal ions added to anodizing bath - Table 3 : Summary of the coating development and corrosion performance of the coatings with transition metals added as a corrosion inhibitor to the sealing bath - Table 4 : Summary of the coating development and corrosion performance of the anodic coating with cerium as a corrosion inhibitor added to the sealing bath - Table 5 : Summary of the coating development and corrosion performance of the hybrid sol-gel coatings DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-023-00831-1 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1zoy-3zC6Ro32of8jMsyuV9AV3spMzcVq/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=40438 [article]

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Comprehensive study on the electrochemical, morphological, and adhesion properties of Cr-free thin film: with and without polyurethane coating / Shamim Roshan in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 18, N° 3 (05/2021)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 18, N° 3 (05/2021) . - p. 761-776 Titre : Comprehensive study on the electrochemical, morphological, and adhesion properties of Cr-free thin film: with and without polyurethane coating Type de document : texte imprimé Auteurs : Shamim Roshan, Auteur ; Ali Asghar Sarabi, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : p. 761-776 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Acide hexafluorotitanique Aluminium L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation13 et sa faible densité. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L'aluminium est trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite. L'aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d'alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d'épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l'oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement. L'aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium. Angle de contact Anticorrosifs Anticorrosion Arrachement (matériaux) Electrochimie Essais d'adhésion Essais de brouillard salin Essais de résilience Essais dynamiques Polyuréthanes Revêtement de conversion Test d'immersion Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : The deposition process of titanium-based conversion coating (Ti-CC) and the influence of this layer on adhesion strength and anticorrosion performance of polyurethane coatings were investigated. Aluminum 2024-T3 (Al-2024) substrates were treated by Ti-CC at different pH (2.5, 3.5, 4.5, 5.5), Ti concentrations (0.5, 1, 5, 10 g/L), and immersion times (0, 30, 120, 300, 600 s). Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and direct current polarization (DC) were used to evaluate the anticorrosion performance of the different samples. The microstructure, chemical composition, and surface characteristics of the samples were studied by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy, atomic force microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and contact angle measuring device. The anticorrosion resistance and adhesion property of the polyurethane coating were examined by salt spray and pull-off tests, respectively. Results demonstrated that the surface treatment of the Al-2024 substrate in titanium bath enhanced the anticorrosion performance of the substrate. According to the results of EIS and DC polarization, the sample treated in (Ti = 1 g/L, t = 2 min and pH = 4.5) showed the highest anticorrosion resistance (22.90 kohm cm2) and lower current density (icorr = 2.05 µA/cm2). The FE-SEM images revealed more uniformity and compact structure at the optimized condition. XPS spectrum demonstrated that the Al-2024 substrate was covered by aluminum and titanium oxide/hydroxide after surface treatment. Contact angle measurement indicated that surface treatment of the substrate by Ti-CC caused an increase in hydrophobicity of the surface. The Ti-CC improved the adhesion strength and anticorrosion performance of the polyurethane coating applied on Al-2024 substrates. Note de contenu : - Optimization of solution pH and H2TiF6 concentration - Open Circuit Potential (OCP) study - Immersion time study - Morphology - Contact angle measurement - XPS study - Pull-off adhesion test - Salt spray - Table 1 : Electrochemical data obtained from EIS measurements after fitting with the equivalent circuit for the untreated sample and treated ones in H2TiF6 solution with different pH and concentrations - Table 2 : The obtained data from DC polarization of samples treated in Ti-solution with different pH and concentrations - Table 3 : Electrochemical data obtained from EIS measurements after fitting with equivalent circuit for the untreated sample and treated ones in H2TiF6 solution with different immersion times (0, 30, 120, 300, 600 s) - Table 4 : The obtained data from DC polarization of samples treated in the Ti-solution with different immersion times (0, 30, 120, 300, 600 s) - Table 5 : The mean values of surface roughness of the sample treated with H2TiF6 solution (Ti = 1 g/L and pH = 4.5) during different immersion times - Table 6 : Water contact angle values of samples treated with H2TiF6 (Ti = 1 g/L and pH = 4.5) during different immersion times DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-020-00441-1 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-020-00441-1.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35928 [article]

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Effect of practical parameters on the structure and corrosion behavior of vanadium/zirconium conversion coating on AA 2024 aluminum alloy / P. Ahmadi in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 16, N° 5 (09/2019)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 16, N° 5 (09/2019) . - p. 1503-1513 Titre : Effect of practical parameters on the structure and corrosion behavior of vanadium/zirconium conversion coating on AA 2024 aluminum alloy Type de document : texte imprimé Auteurs : P. Ahmadi, Auteur ; A. A. Sarabi, Auteur ; H. Eivaz Mohammadloo, Auteur ; H. Behgam, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 1503-1513 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Alliages Aluminium L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation13 et sa faible densité. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L'aluminium est trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite. L'aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d'alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d'épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l'oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement. L'aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium. Anticorrosifs Anticorrosion Caractérisation Electrochimie Métaux -- Revêtements protecteurs Microscopie à force atomique Polarisation (électricité) Revêtement de conversion Spectroscopie d'impédance électrochimique Vanadium Le vanadium est un élément chimique, de symbole V et de numéro atomique 23. C'est un métal rare, dur et ductile que l'on trouve dans certains minerais. Il est principalement utilisé dans les alliages. Il possède une bonne résistance à la corrosion par les composés alcalins, ainsi qu'aux acides chlorhydrique et sulfurique. Il s'oxyde rapidement à environ 933 K. Le vanadium possède une bonne force structurelle ainsi qu'une faible section efficace d'interaction avec les neutrons de fission, ce qui le rend utile dans les applications nucléaires. C'est un métal qui présente à la fois des caractéristiques acide et basique. Zirconium Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : In this research corrosion behavior of the hexafluorozirconic acid-based conversion coating (ZrCC) applied on the surface of AA2024 aluminum alloy, in the absence and presence of sodium metavanadate (ZrVCC), has been investigated. At the first step, practical parameters of ZrCC conversion coating were optimized using data of polarization resistance (Rp) and corrosion current density (icorr) obtained from electrochemical impedance spectroscopy and polarization techniques, respectively. In the next step the effect of sodium metavanadate presence by assessment on the effect of parameters including concentration of sodium metavanadate, immersion time, and solution pH on surface and electrochemical properties was investigated. The optimized practical conditions for ZrCC were immersion time of 60 s in 0.01 M of H2ZrF6 solution at room temperature and solution pH = 2. For the ZrVCC sample, the best results appeared for the immersion time of 60 s in the bath containing 1 g/lit sodium metavanadate at room temperature and pH = 2. Corrosion current density value of the ZrVCC sample was 0.07 µA/cm2 which seems to be 10 times smaller than its amount for the uncoated sample. Film formation of conversion coatings was investigated by field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and atomic force microscope (AFM). FE-SEM and EDS test results revealed that zirconium compounds mostly precipitated on the surface of intermetallic particles. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Specimen preparation - Surface examination - Electrochemical experiments - RESULTS AND DISCUSSION : Contact angle measurement - Zirconium conversion coating characterization - Effect of NaVO3 on anticorrosion performance - Surface study DOI : 10.1007/s11998-019-00215-4 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11998-019-00215-4.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=33028 [article]

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Hydrophobic phytic acid conversion layers for corrosion protection of steel surfaces / Michelle Weinert in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 21, N° 2 (03/2024)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 21, N° 2 (03/2024) . - p. 703-736 Titre : Hydrophobic phytic acid conversion layers for corrosion protection of steel surfaces Type de document : texte imprimé Auteurs : Michelle Weinert, Auteur ; Jochen S. Gutmann, Auteur ; Michael Dornbusch, Auteur Année de publication : 2024 Article en page(s) : p. 703-736 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Acier L'acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique et de la construction mécanique. L'acier est constitué d'au moins deux éléments, le fer, très majoritaire, et le carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse1. C'est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l'alliage les propriétés du métal qu'on appelle "acier". Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels par exemple. Anticorrosifs Anticorrosion Caractérisation Esterification Métaux -- Revêtements protecteurs Phytique, Acide Polyamides Un polyamide est un polymère contenant des fonctions amides -C(=O)-NH- résultant d'une réaction de polycondensation entre les fonctions acide carboxylique et amine. Selon la composition de leur chaîne squelettique, les polyamides sont classés en aliphatiques, semi-aromatiques et aromatiques. Selon le type d'unités répétitives, les polyamides peuvent être des homopolymères ou des copolymères. Revêtement de conversion Revêtements organiques Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : The possibility for a good conversion protection based on phytic acid (PA) solutions is described many times in the literature.1,2 The latest results show that PA cannot improve the corrosion protective properties with an organic coating,2 although PA conversion layers without organic coatings have already successfully been applied on different surfaces and the development of layers with enhanced corrosion protective behavior was possible.3,4 The reason why PA does not work together with an organic coating is based on the hydrophilic surface and therefore the low contact angle of the PA conversion layer.2 One solution is to modify PA directly and/or change the solution properties to increase the hydrophobic properties. In this work, a new and innovative way to synthesize a new type of sustainable organic PA-based conversion layers on steel, which works completely without titanium or zirconium and is a new approach for hydrophobic conversion layers, is presented.5 The results prove the formation of a pure PA-based conversion layer on the surface. The infrared (IR), Raman, and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy verified the new synthesis products and by means of the vibration spectroscopy, the resulting conversion layers. To analyze the new physical properties, the contact angle of the conversion layers was detected. By means of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS), the electrochemical stability of the conversion was studied and with cyclic voltammetry (CV), the solidity ratio was investigated. At last, the corrosion protective performance of the layers in combination with an E-coat in the salt spray test (SST) was examined. All modified PA-based conversion layers in combination with E-coats increased the corrosion protective properties in relation to industrial used phosphate conversion layers of steel surfaces. The overall result is a new kind of hydrophobic phytic acid-based conversion layer which shows advanced anticorrosion and coatability properties compared to other layers based on PA. The results if the EIS measurements show that the resistance of the coating significantly increased, and diffusion could be suppressed by coating the metal surface with PA conversion layers. The comparison of the SST results for the reference and the modified PA underline these observations. The overall SST rating increased by 2 and the delamination went down to 1.9 mm while the corrosion was 0.1, comparable to phosphated steel. Note de contenu : - CHARACTERIZATION AND MATERIALS : Characterization - Materials and modified PA structures - EXPERIMENTAL METHODS : Synthesis - Formation of a conversion layer - CONVERSION LAYERS WITH CATHODIC DIP COATING : Two-layer system - RESULTS AND DISCUSSION : Characterization of the conversion layer DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-023-00852-w En ligne : https://drive.google.com/file/d/1YNEaZvyqrncDo6RPuyTAXXJ2cSNOz7MK/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=40787 [article]

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Influence of deposition parameters on the behavior of nitro-cobalt-based and Ti-hexafluoride-based pretreatments / A. Cristoforetti in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 19, N° 3 (05/2022)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 19, N° 3 (05/2022) . - p. 859-873 Titre : Influence of deposition parameters on the behavior of nitro-cobalt-based and Ti-hexafluoride-based pretreatments Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Cristoforetti, Auteur ; M. Fedel, Auteur ; F. Deflorian, Auteur ; S. Rossi, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 859-873 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Acier L'acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique et de la construction mécanique. L'acier est constitué d'au moins deux éléments, le fer, très majoritaire, et le carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse1. C'est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l'alliage les propriétés du métal qu'on appelle "acier". Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels par exemple. Adhésion Coil coatings Essais accélérés (technologie) Essais de brouillard salin Galvanisation Revêtement de conversion Revêtements:Peinture Spectroscopie d'impédance électrochimique Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Two different chemical pretreatments for hot-dip galvanized steel, typically used in the coil coating field, were considered comparing their electrochemical behavior (electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic curves) after a morphological characterization of the deposited films. The wet and dry adhesion of the following deposited paint is tested employing neutral salt spray chamber test (NSST) and pull-off test. Despite these technologies being widely adopted in industrial plants, the literature lacks some relevant research about the actual improvement in durability, especially in the case of nitro-cobalt based conversion. This paper analyzes the factors affecting the protection provided by the deposited film and varying the principal production parameter, the immersion time in the chemical conversion solution, an optimization study was carried out. The better behavior of the titanium hexafluoride-based artificial conversions, with respect to the nitro-cobalt one, is highlighted. Such treatment analyzed as bare surface gives higher impedance modulus and lower corrosion current density compared to the second one. For both the technologies, the uselessness of longer treatment periods in terms of performance improvement is found. The results obtained from the electrochemical characterization are in accordance with the technological test on the painted samples, such as NSST, where the delamination rate is significantly higher for the substrate treated employing a nitro-cobalt-based bath. Note de contenu : - EXPERIMENTAL METHODS AND MATERIALS - RESULTS AND DISCUSSION : Morphology and composition - Free corrosion potential trend - Impedance spectra - Potentiodynamic polarization curves - Neutral salt spray chamber test, adhesion of painted samples - Table 1 : Sample's production parameters and corresponding code - Table 2 : Comparison between surface and cluster composition by EDXS analysis on T-300 sample - Table 3 : Numerical data obtained from electrochemical measurements carried out in aerated conditions DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-021-00563-0 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-021-00563-0.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38081 [article]

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Polyacrylic acid (PAA)/Zn2+ complex films fabricated on steel substrate via one-step assembly for corrosion protection / Ru Yan in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 21, N° 1 (01/2024)  

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Primers for non metal surface / Harish Agrawal in PAINTINDIA, Vol. LXXIII, N° 7 (07/2023)  

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Toward CNT-reinforced chitosan-based ceramic composite coatings on biodegradable magnesium for surgical implants / A. A. Francis in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 18, N° 4 (07/2021)  

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