本文關(guān)鍵詞：基于加速腐蝕及EIS的防護(hù)層保護(hù)性能快速評價方法研究

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【摘要】：本文以熱浸鍍鋅和滲鋅兩種犧牲陽極性金屬覆蓋層以及環(huán)氧防銹底漆/氯化橡膠、環(huán)氧防銹底漆/環(huán)氧云母氧化鐵/丙烯酸聚氨酯、環(huán)氧富鋅底漆/環(huán)氧云母氧化鐵/丙烯酸聚氨酯三種有機復(fù)合涂層體系為研究對象,對其進(jìn)行室內(nèi)外腐蝕試驗研究及電化學(xué)交流阻抗測試。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法從腐蝕動力學(xué)角度分析了室內(nèi)外腐蝕試驗相關(guān)性,應(yīng)用Tafel極化曲線及EIS分析了其保護(hù)性能差異。研究表明:(1)熱浸鍍鋅層和滲鋅層腐蝕速率均明顯小于Q235碳鋼,熱浸鍍鋅層和滲鋅層保護(hù)均可顯著降低碳鋼金屬構(gòu)件的腐蝕失效速度,延長金屬構(gòu)件的服役壽命。室內(nèi)外腐蝕實驗結(jié)果一致,滲鋅層的腐蝕深度均明顯小于熱浸鍍鋅層,滲鋅層耐蝕性能優(yōu)于熱浸鍍鋅層。(2)石化化工大氣環(huán)境下暴露腐蝕試驗與室內(nèi)加速腐蝕試驗結(jié)果的灰色關(guān)聯(lián)度都在0.6以上,試驗結(jié)果相關(guān)性相對較好。該室內(nèi)加速腐蝕試驗不僅具有顯著的加速腐蝕效果,同時與武漢石化化工大氣環(huán)境下暴露腐蝕試驗具有良好的模擬性,可以用于快速評價犧牲陽極性金屬覆蓋層相對耐蝕性能,試驗結(jié)果可以作為犧牲陽極性金屬覆蓋層服役壽命預(yù)測的參考依據(jù)。(3)從電化學(xué)阻抗譜中可知有機復(fù)合涂層體系低頻阻抗值、時間常數(shù)、涂層電阻、高頻電容、特征頻率、等效電路模型等特征參數(shù)變化,通過對Bode圖譜的解析和低頻阻抗值、涂層電阻、高頻電容及特征頻率的分析可以快速推測涂層/金屬界面結(jié)構(gòu),評價涂層體系抗?jié)B透能力,評估涂層體系的保護(hù)性能差異。(4)在武漢城市大氣環(huán)境及石化化工大氣環(huán)境下腐蝕試驗270天后,涂層表面失光率均在20%以下,該三種有機復(fù)合涂層體系均具有較好的保護(hù)性能。從早期腐蝕情況看,石化化工大氣環(huán)境下,該三種有機涂層的失光率均大于其在武漢城市大氣環(huán)境下腐蝕老化情況,石化化工大氣環(huán)境對該三種有機涂層均具有較強的腐蝕老化作用。室內(nèi)加速960h、1920h、2880h后的涂層表面失光率分別與戶外90天、180天、270天后失光率接近,該鹽霧干濕交替/SO2氣體/紫外光老化循環(huán)加速腐蝕試驗與武漢城市大氣環(huán)境和石化化工大氣環(huán)境下腐蝕試驗相關(guān)性良好。(5)有機復(fù)合涂層體系在武漢城市大氣環(huán)境腐蝕試驗180天后低頻阻抗值與室內(nèi)加速老化試驗960h后的測試結(jié)果一致,在石化化工大氣環(huán)境腐蝕試驗180天后低頻阻抗值和室內(nèi)加速老化1920h后的測試結(jié)果一致,均在同一數(shù)量級上;在武漢城市大氣環(huán)境腐蝕試驗270天后低頻阻抗值與室內(nèi)加速老化試驗1920h后的測試結(jié)果一致,石化化工大氣環(huán)境腐蝕試驗270天后低頻阻抗值和室內(nèi)加速老化2880h后的測試結(jié)果一致,在同一數(shù)量級上,室內(nèi)外腐蝕試驗具有一定的相關(guān)性。因而,通過室內(nèi)外多周期腐蝕數(shù)據(jù)確定室內(nèi)加速倍率,可以達(dá)到快速評價有機復(fù)合涂層體系保護(hù)性能的目的。
【學(xué)位授予單位】：機械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4

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本文編號：1149808