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【碩士】三種復合涂層失效過程的EIS研究及快速檢測

內容簡介

　　【碩士】三種復合涂層失效過程的EIS研究及快速檢測　　授予學位：碩士　　學位授予單位：北京化工大學　　學位年度：2010　　本文研究了在鹽水或紫#b／鹽水聯合作用下，三種常用的重防腐復合涂層的失效過程，利用電化學交流阻抗測試和各種物理測試方法(FTIR、SEM)對復合涂層在腐蝕條件下的失效過程進行了表征。同時還利用等效電路和ZsimpWin軟件擬合計算出電化學參數對涂層的涂層電阻、涂層電容、孔隙率、吸水率特征、復合涂層與基體的剝離程度以及復合涂層的防護性能進行了初步的比較分析。主要工作如下：　　 1、用EIS研究了丙烯酸聚氨酯／環(huán)氧云鐵／環(huán)氧富鋅和脂肪族聚氨酯／環(huán)氧云鐵／環(huán)氧富鋅兩種常用的重防腐復合涂層在紫外和3．5％NaCl溶液聯合作用下的腐蝕行為，并對復合涂層進行了SEM觀察和IR分析。EIS分析表明：脂肪族聚氨酯復合涂層電阻比丙烯酸聚氨酯聚氨酯涂層下降快，電容和孔隙率增加的多，故丙烯酸聚氨酯復合涂層防護性能優(yōu)于脂肪族聚氨酯復合涂層；紅外分析表明：面漆發(fā)生破壞都是仲酰胺降解生成伯酰胺，與脂肪族聚氨酯涂層相比，丙烯酸聚氨酯發(fā)生C．O斷裂需要時間更長，丙烯酸聚氨酯需要35天，而脂肪族聚氨酯只需25天，所以脂肪族聚氨酯更容易發(fā)生降解。　　 2、用EIS分析了浸泡在3．5％氯化鈉溶液中由環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中間漆和氟碳面漆3種涂料配套而成的3種不同涂層體系的腐蝕失效過程，并通過EIS阻抗譜，涂層電阻和電容，孔隙率及吸水率等參數的變化來分析底漆，中間漆和面漆對涂層防性能的影響，并比較了3種涂層體系的防護性能的差異。表明，中間漆環(huán)氧云鐵的抗腐蝕性介質滲透能力優(yōu)于環(huán)氧富鋅底漆和氟碳面漆，環(huán)氧云鐵中間漆能使環(huán)氧富鋅底漆和氟碳面漆結合更加緊密，對三復合涂層體系的防護性能起到了關鍵的作用。腐蝕初期，中間漆環(huán)氧云鐵對有效增加對涂層防護性能影響非常大；而在腐蝕中后期，環(huán)氧富鋅底漆可顯著延緩離子等腐蝕介質在涂層中的傳輸速度，提高涂層的阻抗值，且底漆自修復能力的有效發(fā)揮，使得涂層的防護性能得到有效提古同；　　 3、利用EIS研究了浸泡在3．5％氯化鈉溶液中不同厚度的環(huán)氧富鋅／環(huán)氧云鐵／氟碳和環(huán)氧富鋅／環(huán)氧云鐵／月旨肪族聚氨酯兩種復合涂層體系的失效過程，利用中頻區(qū)相位角和l Z l o．olHz隨腐蝕時間的變化分析了涂層的屏蔽性能，利用涂層電阻和電容、孔隙率和45。相位角對應的特征頻率(fb)3種方法分析了涂層／金屬界面處的剝離程度，比較涂層的防護性能。結果表明，當兩種不同復合涂層體系厚度成2倍變化時，都可以利用10HZ相位角的變化快速對復合涂層進行評價，在10HZ處相位角降到200下，腐蝕介質的滲入引起涂層下腐蝕電化學反應，涂層性能明顯下降，此時涂層已被破壞。而利用其它3種方法得到的關于涂層性能及相對優(yōu)劣的變化與10HZ相位角的變化分析的結果一致。

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