本文關(guān)鍵詞：土壤模擬液中三種涂層的腐蝕電化學(xué)行為研究

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【摘要】：無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青涂層具有較強(qiáng)的附著力、較高的強(qiáng)度、耐水熱、耐腐蝕性等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水下和地下管道及金屬構(gòu)筑物的防腐。由于對無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂層的保護(hù)作用缺乏系統(tǒng)研究,導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)和管道壽命評估不夠精準(zhǔn),也使涂層的推廣應(yīng)用受到限制。因此,研究涂層的耐蝕性能和使用壽命尤為重要。本文通過對無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青涂層(通用型,以下簡稱YS涂層)、無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青(冬用型,以下簡稱MD涂層)和無溶劑環(huán)氧石油瀝青涂層(以下簡稱SYLQ涂層)在濱海氯鹽土、鹽堿土、中性草甸土和酸性紅壤土四種土壤模擬液中耐蝕性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,涂覆200μm YS涂層、MD涂層、SYLQ涂層的Q235碳鋼在濱海氯鹽土、鹽堿土、中性草甸土和酸性紅壤土模擬液中浸泡240d的平均開路電位為-0.40V、-0.38V和-0.38V,正于-0.65V的Q235鋼開路電位；開路電位隨著涂層厚度的增厚而正移,說明涂層厚度的增加提高了侵蝕性溶液的屏蔽阻擋能力。三種涂層在土壤模擬液中浸泡240d內(nèi),交流阻抗譜圖顯示單容抗弧特征,阻抗值大于8×108Ω·cm2,表明涂層形成了高電阻、低電容的有效屏蔽層,涂層符合浸泡初期的規(guī)律,涂層結(jié)構(gòu)比較致密、侵蝕性介質(zhì)沒有滲透到涂層／金屬基體界面處,對Q235碳鋼基體起到有效地防護(hù)作用。在土壤模擬液中浸泡達(dá)240d時(shí),YS涂層、MD涂層、SYLQ涂層三種涂層的特征頻率尚未超過20Hz,發(fā)現(xiàn)提高了涂層的抗?jié)B透能力,說明此時(shí)涂層的缺陷面積較小,抗介質(zhì)滲透能力較好。涂層厚度越厚,涂層特征頻率值越小。三種涂層在土壤模擬液中浸泡240d后涂層截面和涂層剝離后金屬表面的觀察結(jié)果,斷面涂層的顏色變淺、但截面涂層與碳鋼基體附著牢固,沒有觀察到碳鋼基體腐蝕的跡象。剝離涂層后金屬表面的X-射線衍射分析表明,基底金屬表面主要由單質(zhì)Fe和C相所組成,并沒有觀察到Fe3O4、Fe2O3、FeSO4、FeSO3、FeCl2等腐蝕產(chǎn)物相。利用GM(1,1)建立了涂層腐蝕壽命的預(yù)測公式利用該公式可得到厚度為200μm的YS涂層在濱海氯鹽土和酸性紅壤土模擬液中的涂層預(yù)測壽命時(shí)間t=781d和418d,涂層從浸泡初期進(jìn)入中期階段。
【關(guān)鍵詞】：無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青涂層 土壤模擬液 電化學(xué)行為 電化學(xué)阻抗譜
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 引言11-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-25
• 1.1 無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青涂層12-14
• 1.1.1 環(huán)氧涂料12-13
• 1.1.2 環(huán)氧煤焦瀝青涂層13
• 1.1.3 無溶劑環(huán)氧煤焦瀝青涂層13-14
• 1.2. 涂層下金屬的腐蝕及涂層的防護(hù)機(jī)制14-17
• 1.2.1 涂層下金屬的腐蝕14-16
• 1.2.2 有機(jī)涂層的防護(hù)機(jī)制16-17
• 1.3 環(huán)氧煤焦瀝青涂層耐蝕性能的研究17-18
• 1.4 涂層金屬腐蝕的研究方法18-24
• 1.4.1 涂層的電化學(xué)測試方法18-21
• 1.4.2 其他測試方法21-22
• 1.4.3 介質(zhì)在涂層中的擴(kuò)散22-23
• 1.4.4 基于灰色系統(tǒng)理論預(yù)測涂層壽命23-24
• 1.5. 本論文的研究目的及內(nèi)容24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法25-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.3 試樣制備26-27
• 2.4 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)27
• 2.5 電化學(xué)測試方法27-28
• 2.5.1 開路電位測試27
• 2.5.2 交流阻抗測試27-28
• 2.6 物理表征28-29
• 2.6.1 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)28
• 2.6.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)28
• 2.6.3 X-射線衍射分析(XRD)28-29
• 第三章 在濱海氯鹽土土壤模擬液中三種有機(jī)涂層的電化學(xué)行為29-55
• 3.1 三種有機(jī)涂層的紅外光譜分析結(jié)果29-31
• 3.2 三種涂層在濱海氯鹽土模擬液中的電化學(xué)行為31-46
• 3.2.1 開路電位31-33
• 3.2.2 交流阻抗測試結(jié)果33-46
• 3.3 涂層斷面腐蝕形貌46-49
• 3.4 涂層/金屬界面腐蝕產(chǎn)物分析49-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第四章 鹽堿土、中性草甸土、酸性紅壤土模擬液中三種有機(jī)涂層的電化學(xué)行為55-87
• 4.1 涂層在三種模擬土壤溶液中的紅外光譜分析結(jié)果55-58
• 4.2 涂層在鹽堿土、中性草甸土、酸性紅壤土壤模擬液中的電化學(xué)行為58-74
• 4.2.1 開路電位58-61
• 4.2.2 交流阻抗測試技術(shù)61-74
• 4.3 三種涂層斷面腐蝕形貌74-77
• 4.4 涂層/金屬界面腐蝕產(chǎn)物分析77-85
• 4.5 本章小結(jié)85-87
• 第五章 基于灰色理論預(yù)測涂層壽命87-96
• 5.1 涂層剩余壽命預(yù)測基本思路87
• 5.2 利用灰色理論建立數(shù)學(xué)模型87-90
• 5.2.1 GM(1,1)灰色數(shù)學(xué)模型的建立88-89
• 5.2.2 GM(1,1)模型的精度檢驗(yàn)89-90
• 5.3 利用灰色理論進(jìn)行YS涂層壽命預(yù)測90-96
• 5.3.1 濱海氯鹽土模擬液環(huán)境中YS涂層的壽命預(yù)測90-93
• 5.3.2 酸性紅壤土模擬液環(huán)境中YS涂層的壽命預(yù)測93-96
• 第六章 結(jié)論96-97
• 參考文獻(xiàn)97-102
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文102-103
• 致謝103-104
• 作者簡介104

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 章妮;孫志華;張琦;蔡建平;;局部阻抗測試技術(shù)在評定有機(jī)涂層環(huán)境失效中的應(yīng)用[J];裝備環(huán)境工程;2007年01期

2 謝德明,童少平,胡吉明,鄭奕,王建明,張鑒清;多道富鋅基涂層在NaCl溶液中的電化學(xué)行為研究[J];金屬學(xué)報(bào);2004年07期

3 許斌，李其祥，張學(xué)信;用紅外光譜研究煤瀝青粘結(jié)劑及其炭化產(chǎn)物[J];炭素技術(shù);1996年02期

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本文編號：760944