深海静水压力对环氧涂层/907A低合金钢体系失效行为的影响

作     者：景超杰 方博 赵方超 赵阳 杨小奎 陈雪晴 周堃 刘杰 JING Chaojie;FANG Bo;ZHAO Fangchao;ZHAO Yang;YANG Xiaokui;CHEN Xueqing;ZHOU Kun;LIU Jie

作者机构：西南技术工程研究所国防科技工业自然环境试验研究中心重庆400039 烟台大学化学化工学院山东烟台264005 中国航空综合技术研究所北京100028 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第16期

页      面：68-77,102页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0707[理学-海洋科学] 08[工学] 0706[理学-大气科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(KJJ202105) 国家自然科学基金(51971192) 山东省泰山学者工程(tsqn202306160) 江苏省卓越博士后计划(338057) 

主　　题：环氧涂层 深海静水压力 水传输行为 失效行为 电化学阻抗谱 

摘      要：目的探究深海静水压力作为单一因素影响涂层/金属体系的失效过程。方法在深海环境模拟实验装置中开展环氧涂层/907A低合金钢体系的浸泡实验,从电化学阻抗谱、涂层湿附着力、涂层微观形貌及其化学结构等方面分析涂层的失效机理。结果当静水压力为0.1 MPa和15 MPa时,涂层阻抗值分别下降至3.83×10^(6)Ω·cm^(2)和6.28×104Ω·cm^(2),涂层湿附着力分别下降至2.76 MPa和2.31 MPa。在不同静水压力下,水在涂层中的前期扩散形式均符合Fick扩散定律,而涂层下水的扩散系数从1.05×10^(-9) cm^(2)/s增加至2.39×10^(-9) cm^(2)/s。随着静水压力的升高,环氧涂层表面的孔隙以及裂纹不断发展并出现了鼓泡。在静水压力为0.1 MPa条件下腐蚀产物以γ-FeOOH为主,静水压力升高后腐蚀产物Fe_(3)O_(4)含量明显增加,除锈后的腐蚀坑直径由15μm增加至25μm。结论高静水压力可以加速腐蚀性介质向涂层内部以及涂层/金属界面的渗透,涂层湿附着力迅速下降,涂层失效更加严重。高静水压力能够促进腐蚀产物中高电化学活性Fe_(3)O_(4)的生成。此外,静水压力下涂层失效的主要原因是物理结构受到破坏。