桥梁混凝土防护用聚脲涂层耐硫酸盐腐蚀研究

桥梁混凝土在使用过程中会受到硫酸盐的侵蚀,涂层防护是混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的有效方法。本文研究了无缺陷和有缺陷聚脲涂层混凝土在硫酸盐腐蚀环境下质量、抗折强度以及抗压强度随腐蚀龄期的变化规律,并采用扫描电镜（SEM）法研究其表观形貌的变化。研究结果显示：无缺陷涂层混凝土在80g／L的硫酸钠溶液中加速腐蚀后,其质量基本不变。有缺陷涂层混凝土质量前30d增加最多,增加了1．15％,之后变化不大;有缺陷涂层试块早期强度会出现比无缺陷涂层试块高的情况,120d时,有缺陷涂层试块的抗压强度比无缺陷涂层试块高5．63MPa,但150d时,无缺陷涂层试块的强度比有缺陷涂层试块高5．45MPa。说明有缺陷涂层试块因腐蚀介质进入试块内部与水化产物发生反应,引起强度和质量的短暂的增加,随着腐蚀的进一步加强,其质量变化不大,强度反而下降;SEM研究发现,腐蚀只在涂层表面局部区域产生,而涂层表面形貌和结构形态均未发生明显变化。以上研究表明,聚脲涂层能够很好的抑制硫酸盐对混凝土的腐蚀,但涂层缺陷会影响其抑制作用。     

环氧富锌/环氧煤沥青涂层在原油罐底沉积液中失效过程的EIS研究

采用环氧富锌涂料作为底漆,环氧煤沥青重防腐涂料作为面漆,研究了该涂层体系在原油罐底沉积液中失效过程的电化学阻抗谱(EIS)的变化,并提出相应腐蚀阶段的等效电路,讨论了阻抗谱的特征变化与涂层体系结构及性能变化的关系。结果表明,从EIS特征可以反映出涂层体系所处的腐蚀阶段,提出的判断方法可为罐底防腐蚀涂层的失效研究和维修维护提供参考。     

纳米SiO2改性环氧涂层电化学阻抗谱研究

通过共混法用纳米SiO2对环氧涂层进行改性,采用电化学阻抗谱(EIS)研究浸泡于3.5 mass% NaCl溶液中的涂层/金属电极体系电化学行为;建立了四种等效电路阻抗模型对EIS数据进行拟合,通过分析电化学参数的变化规律表征了体系的腐蚀行为;从Bode图选取了能直观反映涂层保护性能且误差小的高频区参数,研究了涂层防腐...     

电化学方法研究环氧涂层/基体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了两种常用涂层-环氧沥青涂层和环氧铝粉涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.腐蚀电位-时间结果表明,两种涂层的自腐蚀电位都比基体的更正,都能起到屏蔽作用保护基体,浸泡中电位向负方向移动说明活化腐蚀过程在继续.电化学阻抗结果表明,腐蚀介质能够较快的渗入涂层到达界面,使涂层的屏蔽作用降低,生成的腐蚀产物可在一定程度上抑制腐蚀的发展.并提出了两种涂层的等效电路模型,对阻抗结果进行了拟合.表明在浸泡初期涂层电阻随浸泡时间延长迅速降低,随后趋于稳定.指出电化学方法能获得与涂层性能有关的定量数据,非常适合于研究涂层/基体的性能.     

聚二甲基硅氧烷涂层自修复过程中的弛豫时间分布研究

针对传统电化学分析技术不能完全反映有机涂层腐蚀电化学过程的问题，采用弛豫时间分布(DRT)技术分析电化学阻抗谱(EIS)，研究了聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层在长效防腐过程及“人工划伤-自修复”循环过程中的动态弛豫时间分布。结果表明：结合等效电路模型分析方法，DRT技术能够清晰地分析PDMS涂层电化学过程中总电化学阻抗的组成及各部分贡献率，并从理论方面阐明了EIS等效电路中各元件对应的弛豫时间归属问题。为腐蚀电化学机理研究提供了一种新的分析技术。     

腐蚀电化学阻抗谱等效电路解析完备性研究

随着使用电化学阻抗谱方法研究腐蚀过程的工作日益增多,腐蚀电化学阻抗谱解析技术逐渐成为腐蚀科学家需要掌握的重要研究工具之一。近年来,电化学阻抗谱方法研究的腐蚀体系越来越复杂,不仅腐蚀环境和金属状态复杂化,且形成于金属表面界面膜层的种类也越来越多,导致简单电化学体系的阻抗谱等效电路解析方法越来越难以满足复杂腐蚀体系解析建模的要求。与动力学解析方法相比,模拟等效电路的解析方法因其简单直观而易于理解,应用范围日益扩展。但其固有的解析过程不严谨、不规范等不足,导致腐蚀过程等效电路模型缺陷增加和学术价值下降。为此,在多年研究腐蚀电化学阻抗谱等效电路解析方法的基础上,本文分析了电化学阻抗谱等效电路解析方法在腐蚀研究中的应用现状,探讨了等效电路方法解析腐蚀过程的优点和不足,以及提高这一解析方法学术价值的必要性和可行途径,以期建立严谨规范的腐蚀电化学阻抗谱等效电路模型解析路线,以适应复杂腐蚀过程的模型化研究需求,为腐蚀科学工作者提供一种高效实用的腐蚀电化学阻抗谱解析工具。     

电化学阻抗谱法研究热处理对低碳钢镍基合金涂层腐蚀行为的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在碳钢基体上制备了NiCrBSi喷涂层,对包覆样品进行900℃保温2 h或10 min热处理,利用电化学阻抗谱(EIS)研究了涂层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀失效过程和耐蚀性的变化规律.EIS图谱分析表明,喷态涂层抗介质渗透能力差,腐蚀20 h后介质可渗达碳钢基体;900℃,2 h保温热处理涂层腐蚀15 h后EIS谱发生明显变化,产生局部腐蚀;而900℃,10 min处理涂层为均匀腐蚀,EIS谱形可长时间保持稳定.利用等效电路拟合,获取了涂层界面反应阻力(腐蚀抗力)随时间变化的关系,显示高温短时(10 min)热处理涂层的界面反应阻力高且稳定,其耐蚀性和抗介质渗透能力远优于喷态涂层,但2 h保温热处理涂层的耐蚀性比喷态涂层的差.利用组织结构分析解释了热处理影响涂层腐蚀行为的原因.     

带MoS2涂层轴承的腐蚀失效分析

本文对某带MoS2涂层轴承的腐蚀现象进行了试验分析,并根据试验结果讨论了带MoS2涂层构件的腐蚀防护问题。通过对失效轴承的宏微观形貌观察、微区成分分析、金相检查以及耐蚀性对比试验,明确了轴承的失效性质。结果表明：带MoS2涂层的GCr15钢滚珠发生了膜下丝状腐蚀。除了采用控制腐蚀环境和提高涂层致密性等方法外,选择更耐蚀的构件材料或者通过表面防腐处理是提高带MoS2涂层构件防腐能力的有效途径。     

交流阻抗技术测定碳钢上有机涂层的防蚀性能

用交流阻抗技术在宽频率范围(0.01Hz-65kHz)内测定了六种有机涂层/碳钢在3%氯化钠溶液中的频谱图。用不同的等效电路解释了不同涂层体系的频谱行为,讨论了不同涂层的保护性能并分析了层下金属的腐蚀过程。     

含砂海水中环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀行为研究

目的 研究环氧树脂/Q235钢体系在含砂流动海水中的耐冲刷腐蚀性能.方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置进行不同流速、不同含砂量下环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀试验,利用表面观测、电化学测试以及扫描开尔文探针(SKP)技术研究冲刷腐蚀后体系的腐蚀规律.采用计算流体动力学(CFD)方法模拟计算冲刷流场和砂粒分布.结果 高流速下的砂粒不断冲击涂层表面,导致涂层破损,使基体与海水直接接触,造成基体腐蚀,基体腐蚀又导致涂层的进一步破损.当冲刷流速在5～6 m/s之间时,涂层发生破坏,涂层底部腐蚀连接成片,生成片状腐蚀产物,腐蚀产物表面有较长裂缝.当含砂量达到1.5％(质量分数)时,涂层也发生破坏,但是其以孤立的腐蚀坑为主.Q235钢基体发生点蚀后,点蚀周围的腐蚀敏感性增加.随着腐蚀时间的增加,阳极区逐渐变宽,阴极区逐渐向外移动.腐蚀区域逐渐扩大,形成腐蚀通道.最终,腐蚀通道相互连接,从而在涂层下引起更大范围的腐蚀.结论 与含砂量相比,环氧树脂涂层的冲刷腐蚀对流速敏感性更高.