環(huán)氧丙聚涂層失效規(guī)律及剩余壽命預(yù)測(cè)研究.pdf

1、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

2、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，考察戶外暴露實(shí)驗(yàn)和人工加速實(shí)驗(yàn)的相關(guān)性。基于以上分析建立了環(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)

3、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。
　　

4、(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

5、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)