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环境技术 2024年第3期42卷 30-37页

作者：刘凯吉赵慧宇曲政董彩常丁国清刘雯钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所有限公司青岛266071 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司青岛266071 中国船舶集团渤海造船有限公司葫芦岛125000

在热带沿海地区,高湿热、高盐和高辐照是一种极端严酷的腐蚀环境。在这类特殊条件下,金属材料的腐蚀失效问题已成为制约装备发展与应用的重大瓶颈,而目前工程中常用的环氧富锌涂层在此类严酷恶劣环境下的长效防护性能还缺乏深入研究。... 详细信息

在热带沿海地区,高湿热、高盐和高辐照是一种极端严酷的腐蚀环境。在这类特殊条件下,金属材料的腐蚀失效问题已成为制约装备发展与应用的重大瓶颈,而目前工程中常用的环氧富锌涂层在此类严酷恶劣环境下的长效防护性能还缺乏深入研究。本文通过进行紫外/凝露、中性盐雾、湿热试验的循环试验,研究了环氧富锌涂层配套体系在高湿热、高盐和高辐照的腐蚀环境下对碳钢的长期保护性能,通过附着力、涂层划痕处腐蚀蔓延宽度、表面微观形貌和电化学阻抗谱等方法对涂层的防腐性能进行研究。结果表明:经过175 d的循环加速腐蚀试验后,在不同周期36 d、70 d、100 d、175 d的附着力相对于初始附着力(10.45 MPa),下降率分别为4.3%、10.0%、13.2%、18.7%,尽管附着力有所降低,但下降幅度不大。划痕处在不同周期36 d、70 d、100 d、175 d的腐蚀蔓延宽度分别为0.75 mm、1.25 mm、1.74 mm和2.38 mm,均小于富锌底漆涂料规定的≤3 mm。SEM观察结果显示,在涂层暴露的四个周期内,涂层表面产生明显变化,试验后期生成大量块状产物。EIS结果显示,涂层的阻抗数值在36d~100d的过程中呈现出逐渐降低的过程,从2.93×10^(10)Ω·cm^(2)到6.148×10^(9)Ω·cm^(2),而在(100~175)d时,感抗弧的半径大小有一个小幅度的增大,阻抗谱没有出现第二个时间常数,可以说明环氧富锌涂层配套体系在这类环境下仍能保持完整和均匀,这与涂层中锌粉的阴极保护作用有关。研究结果表明环氧富锌涂层配套体系在此类严酷的腐蚀环境中仍然具有优异的长期防腐性能。

关键词：严酷腐蚀环境碳钢环氧富锌循环加速试验保护性能

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不同加速试验对环氧/聚氨酯涂层失效机制的影响

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化工学报 2018年第8期69卷 3548-3556页

作者：胡明涛鞠鹏飞赵旭辉唐聿明左禹北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 上海航天设备制造总厂上海200245

研究了模拟南海海洋大气环境下铝合金表面环氧锌黄/丙烯酸聚氨酯涂层体系的失效过程,通过循环加速、紫外/冷凝和中性盐雾的对比试验,探讨了在循环加速试验中紫外-冷凝试验和盐雾试验分别对复合涂层失效过程以及对聚氨酯面漆和环氧底漆... 详细信息

研究了模拟南海海洋大气环境下铝合金表面环氧锌黄/丙烯酸聚氨酯涂层体系的失效过程,通过循环加速、紫外/冷凝和中性盐雾的对比试验,探讨了在循环加速试验中紫外-冷凝试验和盐雾试验分别对复合涂层失效过程以及对聚氨酯面漆和环氧底漆失效机制的影响。结果表明,紫外-冷凝过程对丙烯酸聚氨酯面漆有较强的破坏作用,但对复合涂层体系整体的阻抗变化影响较小;紫外-冷凝过程中,位于面漆玻璃化转变温度范围内的试验温度,以及紫外光对氨基甲酸酯基团的破坏作用,是导致面漆发生破坏的主要原因。盐雾试验对面漆的失光率和色差变化影响不大,但连续的盐雾渗透对涂层体系的阻抗下降具有明显的加速作用,同时导致涂层与基材的附着力显著降低。相比单独的紫外-冷凝试验或盐雾试验,循环加速试验综合考虑了南海海洋大气中强太阳辐射、高温高湿、高盐分和温差等环境因素,能更准确反映南海大气环境中复合涂层的失效过程。

关键词：海洋大气循环加速试验模拟电化学腐蚀

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几种涂层体系在不同加速试验失效过程中的电化学阻抗演变及涂层防护性能评价

几种涂层体系在不同加速试验失效过程中的电化学阻抗演变及涂层防...

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作者：邢超北京化工大学

学位级别：硕士

性环境中免受腐蚀。利用室内加速试验分析涂层防护性能是评价涂层优劣的重要方法,相对于单因素加速试验,循环加速腐蚀试验能够更好地模拟复杂的真实环境下多种影响因素的综合作用,提高室内加速试验与实际环境的相关性。本文采用多种室... 详细信息

性环境中免受腐蚀。利用室内加速试验分析涂层防护性能是评价涂层优劣的重要方法,相对于单因素加速试验,循环加速腐蚀试验能够更好地模拟复杂的真实环境下多种影响因素的综合作用,提高室内加速试验与实际环境的相关性。本文采用多种室内加速腐蚀试验方法,研究不同金属/涂层体系的腐蚀失效过程。针对6种三层复合涂层与3种金属基体组成的8种金属/涂层体系,进行了紫外冷凝-盐雾-低温暴露的循环加速试验,探讨了不同金属/涂层体系的失效过程及失效机理。在此基础上对比研究了复合涂层中的环氧富锌-石墨烯和环氧铁红2种底漆与3种金属基体组成的5种金属/涂层体系,在盐雾试验和高低温循环试验这两种单因素室内加速试验条件下的失效过程电化学参数的演变,最后探讨了含导电颗粒的涂层对3种不同金属基体防护性能的快速评价方法。得到的主要结论如下:(1)8种复合涂层经过6个循环(42 d)均表现出良好的防腐蚀性能和抗老化性能。面漆、中间漆和底漆的作用各不相同。色差及失光率的结果显示,氟碳面漆的抗老化性能较聚氨酯面漆更好。EIS解析结果显示,中间漆依靠其屏蔽作用阻碍了电解液向涂层的扩散。三种底漆中,环氧石墨烯底漆中的石墨烯片状结构可有效延长溶液在涂层中的扩散通道;环氧富锌-石墨烯底漆则兼有锌粉的阴极保护作用和石墨烯的外加屏蔽保护作用;环氧铁红底漆中的铁红颗粒也能够填充涂层中的孔隙,减少溶液的扩散。(2)环氧富锌-石墨烯涂层在盐雾和高低温循环试验中的表现均比环氧铁红涂层好,这是因为环氧富锌-石墨烯涂层中锌粉的阴极保护以及其腐蚀产物堵塞涂层孔隙所产生的屏蔽保护作用,使涂层的防腐蚀能力提高;同时涂层中的石墨烯片层结构可有效提高涂层的屏蔽性能,并且提高锌粉间的电连接从而提高锌粉的阴极保护效率。相同试验条件下,环氧富锌-石墨烯涂层的失光率和色差值均比环氧云铁涂层的低,说明环氧富锌石墨烯涂层具有更好的耐老化性能。(3)盐雾和高低温循环两种试验条件下的结果均显示,相同涂层在活泼性不同的金属基材表面其失效及电化学行为不同,其中铝合金/涂层试样的低频阻抗下降最慢,黄铜/涂层试样的次之,20#钢/涂层试样的阻抗下降最快。这是因为铝合金表面致密的钝化膜对基体具有一定的保护作用,黄铜基体在Cl-环境中生成的不稳定氯化物膜不能有效阻止腐蚀反应的继续发生,20#钢的电位较低其表面的腐蚀产物不具备保护性能。(4)特征频率fb可用来分析评价镁合金及铝合金表面富镁涂层在3.5%NaCl溶液浸泡过程中的失效行为,当fb在10 Hz以下时涂层具有良好的保护性力,当fb大于100Hz时,涂层对基体基本失去了的防腐性能。镁、铝合金表面富镁涂层和碳钢表面富锌涂层体系在1-100 Hz内的相位角的变化均与|Z|0.01Hz的变化呈的线性相关,相关系数几乎均在0.9以上,因此可以利用该范围内的相位角变化来快速评价上述涂层的保护性能。

关键词：有机涂层循环加速试验电化学交流阻抗保护性能快速评价

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中东某地区的涂层保护性能研究

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环境技术 2023年第5期41卷 82-87页

作者：林虎童川秦川胡新元孙亚茹刘凯吉中国电建集团江西省水电工程局有限公司南昌330096 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所有限公司青岛266071

为研究在中东某地区严酷腐蚀环境下不同体系涂层对钢结构的防护性能,本文通过对热喷铝涂层体系、环氧涂层体系、环氧富锌涂层体系进行了4 200 h的循环加速腐蚀试验,积累了涂层的腐蚀数据,并对符合防护要求的涂层体系进行了成本分析。结... 详细信息

为研究在中东某地区严酷腐蚀环境下不同体系涂层对钢结构的防护性能,本文通过对热喷铝涂层体系、环氧涂层体系、环氧富锌涂层体系进行了4 200 h的循环加速腐蚀试验,积累了涂层的腐蚀数据,并对符合防护要求的涂层体系进行了成本分析。结果表明:经过4 200 h循环加速腐蚀试验后,热喷铝涂层体系与环氧富锌涂层体系未出现鼓泡、生锈、开裂、剥落、粉化的现象,表明在区域环境下涂层防护性能良好;环氧涂层体系出现了鼓泡、生锈的现象,表明该体系并不适用于严酷腐蚀环境中的防护应用。同时,通过成本分析,环氧富锌涂层体系的防护成本约为热喷铝涂层体系的75%。

关键词：钢结构涂层循环加速试验腐蚀数据防护性能成本分析

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