三種復(fù)合涂層失效過程的EIS研究及快速檢測.pdf

1、本文研究了在鹽水或紫外/鹽水聯(lián)合作用下，三種常用的重防腐復(fù)合涂層的失效過程，利用電化學(xué)交流阻抗測試和各種物理測試方法(FTIR、SEM)對復(fù)合涂層在腐蝕條件下的失效過程進(jìn)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(xué)參數(shù)對涂層的涂層電阻、涂層電容、孔隙率、吸水率特征、復(fù)合涂層與基體的剝離程度以及復(fù)合涂層的防護(hù)性能進(jìn)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

2、肪族聚氨酯/環(huán)氧云鐵/環(huán)氧富鋅兩種常用的重防腐復(fù)合涂層在紫外和3.5％NaCl溶液聯(lián)合作用下的腐蝕行為，并對復(fù)合涂層進(jìn)行了SEM觀察和IR分析。EIS分析表明：脂肪族聚氨酯復(fù)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(fù)合涂層防護(hù)性能優(yōu)于脂肪族聚氨酯復(fù)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

3、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，|Z|0.01HZ，涂層電阻和電容，孔隙率及吸水率等參數(shù)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(hù)性能的差異。表明，中間漆環(huán)氧云鐵的抗腐蝕性介質(zhì)滲透能力優(yōu)于環(huán)氧富鋅底漆和氟碳面漆，環(huán)氧

4、云鐵中間漆能使環(huán)氧富鋅底漆和氟碳面漆結(jié)合更加緊密，對三復(fù)合涂層體系的防護(hù)性能起到了關(guān)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(hù)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(zhì)在涂層中的傳輸速度，提高涂層的阻抗值，且底漆自修復(fù)能力的有效發(fā)揮，使得涂層的防護(hù)性能得到有效提高；
　　 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/脂肪族聚氨酯兩種復(fù)

5、合涂層體系的失效過程，利用中頻區(qū)相位角和|Z|0.01HZ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(yīng)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(hù)性能。結(jié)果表明，當(dāng)兩種不同復(fù)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(fù)合涂層進(jìn)行評價，在10HZ處相位角降到20°下，腐蝕介質(zhì)的滲入引起涂層下腐蝕電化學(xué)反應(yīng)，涂層性能明顯下降，此時涂層已被破壞。而利用其