本文關(guān)鍵詞：環(huán)氧丙聚涂層失效規(guī)律及剩余壽命預(yù)測(cè)研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染致使大氣環(huán)境明顯劣化,這大大地加快了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕破壞和防腐蝕控制的難度。有機(jī)涂層防護(hù)是控制裝備腐蝕最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法之一,一般選擇環(huán)氧富鋅底涂+環(huán)氧云鐵中涂+丙烯酸聚氨酯面涂的長(zhǎng)效防護(hù)體系。然而涂層暴露在大氣環(huán)境中,由于受到各影響因素的綜合作用,涂層防腐性能逐漸下降,失去對(duì)基材的保護(hù)作用。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于各影響因素對(duì)涂層防腐性能的影響已有很多報(bào)道,雖然很多學(xué)者對(duì)環(huán)氧丙聚涂層防腐性能的影響因素和涂層失效機(jī)理做了大量研究,但仍不能為涂層的重涂和維護(hù)提供較準(zhǔn)確的涂層失效數(shù)據(jù),如何更好地描述涂層失效程度隨時(shí)間的變化和涂層剩余壽命的預(yù)測(cè)已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向,且具有十分重要的研究意義。本論文根據(jù)環(huán)氧丙聚涂層的加速老化實(shí)驗(yàn)和加速鹽霧實(shí)驗(yàn),研究了涂層耐老化性能和耐蝕性能的變化規(guī)律。分析了涂層失效的影響因素,考察戶(hù)外暴露實(shí)驗(yàn)和人工加速實(shí)驗(yàn)的相關(guān)性�；谝陨戏治鼋⒘谁h(huán)氧丙聚涂層的壽命預(yù)測(cè)模型,具體工作如下：(1)通過(guò)環(huán)氧丙聚復(fù)合涂層室內(nèi)氙燈加速老化實(shí)驗(yàn),探究了環(huán)氧丙聚涂層光澤度、失光率、色差、附著力和粉化程度隨加速老化實(shí)驗(yàn)時(shí)間的變化規(guī)律,初步建立了涂層光澤度、失光率和色差隨加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間的數(shù)學(xué)模型。研究結(jié)果表明：涂層光澤度、失光率隨加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間近似呈類(lèi)指數(shù)函數(shù)模型變化；涂層色差隨加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間近似呈類(lèi)冪函數(shù)模型變化。通過(guò)擬合各性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型得出了涂層耐老化性能指標(biāo)與加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式,相關(guān)系數(shù)均在0.99以上,具有較好的相關(guān)性。(2)根據(jù)鹽霧加速實(shí)驗(yàn)后環(huán)氧丙聚復(fù)合涂層的電化學(xué)檢測(cè)和表面檢測(cè)結(jié)果,涂層電極的自腐蝕電流上升率、低頻阻抗下降率和涂層孔泡面積率可以作為考察環(huán)氧丙聚復(fù)合涂層耐蝕性能的指標(biāo),這三種指標(biāo)隨鹽霧加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間的變化規(guī)律相似,符合類(lèi)指數(shù)數(shù)學(xué)模型。對(duì)自腐蝕電流上升率、低頻阻抗下降率和孔泡面積率隨鹽霧加速實(shí)驗(yàn)時(shí)間的變化數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析,得到了涂層各耐蝕性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,相關(guān)系數(shù)均在0.99以上,它們能較好地描述涂層耐蝕性能指標(biāo)的變化規(guī)律,這為評(píng)估涂層耐蝕性能和剩余壽命提供了一種參考方法。(3)探究了對(duì)于在役環(huán)氧丙聚涂層表征其失效程度的可測(cè)性能指標(biāo),確定用來(lái)表征涂層失效程度和預(yù)測(cè)涂層剩余使用壽命的可測(cè)性能指標(biāo)為光澤度、失光率、色差、孔泡面積率。分析了涂層壽命的影響因素及涂層各性能指標(biāo)在涂層剩余壽命預(yù)測(cè)模型中的權(quán)重系數(shù),考察了人工加速老化實(shí)驗(yàn)和人工加速鹽霧實(shí)驗(yàn)對(duì)于戶(hù)外暴露實(shí)驗(yàn)的相關(guān)性即加速倍數(shù)�；谝陨戏治鼋⒘谁h(huán)氧丙聚在役涂層的已服役和剩余壽命預(yù)測(cè)模型,并對(duì)壽命預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了實(shí)例應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)氧丙聚涂層 人工加速試驗(yàn) 耐老化性能測(cè)試 耐蝕性能測(cè)試 數(shù)學(xué)模型 剩余壽命
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.46
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 金屬材料大氣腐蝕概述12-14
• 1.1.1 金屬材料腐蝕現(xiàn)狀12
• 1.1.2 大氣環(huán)境中腐蝕性介質(zhì)12-14
• 1.2 金屬材料涂層防腐技術(shù)14-16
• 1.2.1 金屬材料涂層保護(hù)14-15
• 1.2.2 防腐涂層配套體系設(shè)計(jì)原則15-16
• 1.3 防腐涂層的失效及加速實(shí)驗(yàn)方法16-22
• 1.3.1 涂層失效影響因素分類(lèi)16-18
• 1.3.2 涂層失效表現(xiàn)形式18-20
• 1.3.3 涂層失效規(guī)律20-22
• 1.3.4 加速實(shí)驗(yàn)方法22
• 1.4 涂層剩余壽命研究現(xiàn)狀22-24
• 1.4.1 國(guó)內(nèi)外涂層剩余壽命預(yù)測(cè)研究進(jìn)展22-23
• 1.4.2 在役涂層壽命預(yù)測(cè)研究方法23-24
• 1.5 本文研究意義及研究?jī)?nèi)容24-26
• 1.5.1 研究意義24
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容24-26
• 第2章 環(huán)氧丙聚復(fù)合涂層耐老化性能研究26-40
• 2.1 前言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和材料26-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器26-27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 2.3.1 試片涂層的制備27
• 2.3.2 加速老化實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.3.3 涂層耐老化性能指標(biāo)測(cè)試28-29
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析29-38
• 2.4.1 試片涂層微觀形貌29-30
• 2.4.2 光澤度變化規(guī)律30-32
• 2.4.3 失光率變化規(guī)律32-34
• 2.4.4 色差變化分析34-36
• 2.4.5 附著力等級(jí)分析36
• 2.4.6 粉化等級(jí)分析36-37
• 2.4.7 涂層老化性能指標(biāo)評(píng)定等級(jí)37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第3章 環(huán)氧丙聚復(fù)合涂層耐蝕性能研究40-54
• 3.1 前言40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與材料40-41
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器40-41
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分41-42
• 3.3.1 電極涂層的制備41
• 3.3.2 涂層室內(nèi)人工加速鹽霧實(shí)驗(yàn)41-42
• 3.3.3 涂層耐蝕性能指標(biāo)的測(cè)試42
• 3.4 結(jié)果與討論42-53
• 3.4.1 涂層微觀形貌分析42-43
• 3.4.2 涂層電極自腐蝕電流上升率分析43-47
• 3.4.3 涂層電極低頻阻抗下降率分析47-51
• 3.4.4 涂層孔泡面積率變化分析51-53
• 3.4.5 涂層孔泡面積率等級(jí)評(píng)定53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 環(huán)氧丙聚在役涂層剩余壽命預(yù)測(cè)研究54-60
• 4.1 在役涂層可測(cè)性能指標(biāo)的確定54
• 4.2 戶(hù)外暴露實(shí)驗(yàn)與人工加速實(shí)驗(yàn)相關(guān)性研究54-55
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)相關(guān)性概述54-55
• 4.2.2 人工加速實(shí)驗(yàn)與戶(hù)外暴露實(shí)驗(yàn)的相關(guān)性55
• 4.3 環(huán)氧丙聚在役涂層剩余壽命預(yù)測(cè)模型的建立55-59
• 4.3.1 在役涂層失效評(píng)價(jià)指標(biāo)在涂層剩余壽命預(yù)測(cè)模型中的權(quán)重分析55-56
• 4.3.2 在役涂層剩余壽命預(yù)測(cè)模型的建立56-57
• 4.3.3 在役涂層剩余壽命預(yù)測(cè)公式的使用方法57-58
• 4.3.4 在役涂層剩余壽命預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用實(shí)例58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67-68
• 致謝68

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本文編號(hào)：979428