复合涂层体系浸泡失效过程电化学阻抗谱特征

通过电化学阻抗技术研究了环氧防锈底漆/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆 (P1) 和环氧防锈底漆/氯化橡胶面漆 (P2) 两种复合涂层体系在60 ℃,3.5%NaCl溶液中恒温浸泡失效过程,得到不同浸泡时期的电化学阻抗谱,分析了电化学阻抗谱中Bode图,涂层电阻,高频电容及特征频率的变化特征.结果表明:在浸泡初期,复合涂层体系低频阻抗值和涂层电阻下降较快,而后下降速率减缓,浸泡中期出现小幅度波动现象;高频电容和特征频率前期增大缓慢,后期增大速率加快,浸泡中期出现小幅度波动.     

有机涂层失效过程的电化学阻抗与电位分布响应特征研究

结合使用电化学阻抗谱EIS和电位分布SKP技术研究了在3.5%NaC1溶液中的铁基有机涂层劣化过程特征.研究结果表明,根据EIS和SKP的响应特征,可将涂层劣化过程分为三个主要阶段:涂层渗水阶段,基底金属腐蚀发生阶段和基底金属腐蚀发展与涂层失效阶段.涂层渗水阶段的EIS阻抗是持续减小,但保持单容抗弧特征,SKP特征是电位持续降低但分布保持均匀.基底金属腐蚀发生阶段的EIS阻抗快速下降出现,并产生第二时间常数;SKP特征是表面电位差增大.在基底金属腐蚀发展与涂层失效阶段,EIS出现扩散尾,SKP电位差保持较大数值.这些工作证实在研究有机涂层劣化过程中,EIS和SKP的结合使用能够互相补充完善,获得涂层劣化过程中更为准确合理可靠的变化信息.     

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...     

利用EIS研究环氧防锈涂层实验室模拟实验和实海浸泡实验相关性

用电化学阻抗法 (EIS) 研究了环氧防锈涂层在实海浸泡实验及在3.5%NaCl溶液中浸泡实验和盐雾实验两种实验室模拟实验中的腐蚀失效行为,探讨了实海浸泡实验与2种实验室模拟实验的低频阻抗模值|Z |_{0.01 Hz}之间的对应关系。结果表明：3种腐蚀环境对所研究的涂层体系的破坏作用由小到大依次为：3.5%NaCl溶液<实海浸泡<盐雾;相对实海浸泡实验,盐雾实验对环氧涂层腐蚀失效的加速因子约为2.3。     

3.5%NaCl溶液中AISI304不锈钢的电化学行为及有机硅涂层的防护

应用电化学交流阻抗技术(EIS)研究了AISI304不锈钢 在35%NaCl溶液中的电化学行为及表面涂敷有机硅涂料后的电化学行为.结果表明，AISI304不锈钢在在开路电位下的交流阻抗表现为单容抗弧，在浸泡初期，随着时间的延长，耐蚀性提高，当浸泡120?d后，耐蚀性明显下降.不锈钢表面涂敷一层有机硅涂料后，EIS发生了较大变化，浸泡初期为单容抗弧，阻抗值明显增大，浸泡1天后表现为双容抗弧，而不锈钢裸样的始终表现为单容抗弧.     

多弧离子镀Al涂层对310不锈钢在熔融碳酸盐中的腐蚀的影响

采用多弧离子镀技术在310不锈钢表面制备Al涂层并经高温扩散退火,在合金表面形成铝化物涂层.采用电化学阻抗谱技术研究其在650℃熔融碳酸盐中的腐蚀行为.结果表明,310不锈钢的腐蚀电化学阻抗谱由双容抗弧组成,随着时间的延长,在低频端出现传质控制的特征.而涂层的腐蚀电化学阻抗谱仍由双容抗弧组成,但阻抗值明显增加.铝涂层的优异抗腐蚀性能是由于在表面形成了连续的保护性LiAlO_2(Al_2O_3)膜.     

氯离子环境下混凝土钢筋的电化学阻抗谱特征

用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了混凝土钢筋浸泡在氯离子溶液中的阻抗谱特征,研究结果表明:浸泡初期,钢筋电化学阻抗谱为一半径很大的容抗弧,钢筋处于钝化状态;随着腐蚀的发展,钢筋的阻抗谱表现为双容抗弧,钢筋表面的钝化膜已破裂,钢筋发生了孔蚀,其腐蚀过程受电荷传递过程控制;在浸泡后期,阻抗谱低频段出现了Warburg阻抗,...     

剥离涂层下的X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为

构建了埋地管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的矩形缝隙剥离涂层模型,采用原位电化学测量方法对剥离区的X80钢进行电化学交流阻抗谱(EIS)表征,并对其腐蚀行为进行了研究.结果表明.腐蚀初期剥离区各位置的电化学反应特征相同、EIS由高频容抗弧和低频感抗弧组成.随着腐蚀反应进行,高频容抗弧半径增大.低频感抗弧消失.距漏点不同距离的X80钢试样的腐蚀程度有所区别:漏点处和剥离区底部的腐蚀最严重.为吸氧腐蚀和阳极溶解所致;剥离区中部腐蚀较弱,去除腐蚀产物的X80钢表面出现明显的点蚀坑,点蚀倾向加重,腐蚀类型由全面腐蚀向局部腐蚀转变.根据EIS规律和实验结果.剥离区的腐蚀进程可分为氧耗尽、阴离子迁移和腐蚀扩展3个阶段.     

Al-Zn-Sn-Ga阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱

通过测定Al-Zn-Sn-Ga阳极在3.5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡不同时间的电化学阻抗谱(EIS),研究该阳极的腐蚀发展过程和腐蚀特征。结果显示:当合金刚被浸入3.5%NaCl溶液时,EIS谱为反应电阻很大的容抗弧,表明此时合金处于钝化态;随着浸泡时间的延长,EIS谱中高频段的容抗弧明显减小且低频段出现感抗弧,合金进入点蚀期;继续延长浸泡时间,EIS谱中除高频段的容抗弧和中、低频段感抗弧外,在低频段出现另一容抗弧,合金处于点蚀扩展期;随着浸泡时间的继续增加,低频段感抗弧消失,EIS谱由两个容抗弧组成,合金达到均匀腐蚀期。因此,合金的腐蚀由钝化态开始,经点蚀期和点蚀扩展期,达到均匀腐蚀期。     

镁合金表面MgF_2/HA复合涂层的体外降解性能

为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,利用化学处理和电化学沉积法在镁合金AZ31表面制备MgF_2/HA复合涂层。采用Hank’s仿生溶液中浸泡和电化学阻抗(EIS)的方法,结合浸泡过程中涂层EIS谱和表面形貌成分的变化,研究MgF_2/HA涂层的体外降解行为。结果表明:在Hank’s仿生溶液浸泡过程中,涂层电化学阻抗谱的高频容抗弧明显减小,涂层电阻随浸泡时间而降低。浸泡至5 d时,出现感抗弧,涂层表面区域产生腐蚀孔核。浸泡至8 d时,镁合金基体发生点蚀,点蚀产生的腐蚀产物在孔中堆积形成胞状突起。浸泡至12 d时,Cl-渗透至镁合金基体,涂层表面形成MgCl_2结晶。浸泡过程中,表面涂层未发生脱落和明显的溶解,降解以溶液渗透至基体,然后发生局部点蚀为主。     

有机覆膜对热烧结锌铝涂层耐腐蚀性能的影响

为提高热烧结锌铝涂层（简称锌铝涂层）的耐蚀性,在涂层表面涂覆一层环氧富铝膜,形成复合涂层。采用十字划格法测试锌铝涂层和复合涂层的附着强度,并用扫描电镜（SEM）分析涂层微观形貌;用海水全浸实验和中性盐雾实验评价涂层的耐蚀性能;采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的电化学性能。结果表明,复合涂层表面更为完整致密,防水性能优于锌铝涂层;环氧富铝膜层能够有效的阻挡腐蚀介质的入侵,复合涂层耐蚀性比锌铝涂层高。复合涂层腐蚀初期主要为扩散控制,随着腐蚀介质的不断渗入,环氧膜层中的Al粉发生活化反应,起到了一定的牺牲阳极保护作用。有机覆膜提高了锌铝涂层在海洋环境中的适用能力。     

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.     

5083 铝合金环氧涂层盐水浸泡失效研究

目的研究铝合金基体上环氧涂层在盐水浸泡环境中的电化学阻抗谱变化规律,揭示涂层失效的原因和机制。方法采用电化学阻抗谱技术、红外测试、扫描电镜及能谱分析等方法,研究涂覆在5083铝合金基体上的环氧涂层在盐水浸泡过程中的裂化过程和失效机制。结果在3.5%(质量分数)Na Cl溶液的连续浸泡下,涂层电阻明显下降、电容明显增大,相应的涂层孔隙率和吸水体积百分数均逐渐增加;长期浸泡后,涂层孔隙率和吸水体积百分数均趋于稳定。随着浸泡时间的增加,涂层表面孔洞等缺陷增多,保护作用减弱;涂层内氧元素含量逐渐增加,碳元素含量逐渐减小;涂层内有羟基生成和C—O键的断裂发生。结论环氧涂层中环氧官能基团在电解质溶液中发生水解,水解形成羟基和氨基等亲水基团以及涂层中存在的孔洞等缺陷,进一步促进电解液的渗透,加速涂层的劣化。金属基体表面腐蚀反应会促进涂层与基体的剥离,腐蚀产物在涂层内的累积,也会导致涂层内孔隙和缺陷增多,促进涂层劣化。     

海洋环境中芽孢杆菌对聚氨酯清漆涂层分解的影响

采用电化学技术、扫描电镜和红外光谱等多种方法研究了海洋环境中芽孢杆菌对聚氨酯清漆涂层分解作用以及对腐蚀行为的影响.结果 表明,在浸泡时间为1h时,芽孢杆菌并没有对聚氨酯清漆涂层产生明显的降解作用.随着浸泡时间的延长,在含有芽孢杆菌的海水中的涂层耐蚀性明显小于在无菌海水中涂层的耐蚀性,表明芽孢杆菌能导致涂层的降解.浸泡初...     

海上平台保护涂层及性能

通过分析海上平台保护涂层标准和相关技术文件,对海上平台的涂层系统、所涉及涂料产品、涂层系统认可试验进行详细阐述,以便于平台涂装方案的设计和涂料产品的开发和认证。采用抽丝剥茧逐步推进的方法,对标准、涂层体系、涂料产品和性能要求进行逐一分析解读,得出了不同腐蚀环境的涂层系统和涂层结构。依据底、中、面涂层结构,把平台常用的防腐涂料进行了归类,并给出了不同腐蚀环境涂层系统的性能要求和评测方法。海上平台涂层体系的设计,可以依据NORSOK M501和NACE SP 0108,二者可以相互补益。海上平台涂层体系的认可按NORSOK M501进行,采用ISO20340的涂层合格性试验,包括循环老化试验、海水浸泡试验和抗阴极剥离试验。建立海上平台防腐涂料体系,需要开发的品种有富锌涂料、环氧防锈漆、环氧云铁、环氧玻璃鳞片漆、低表面处理环氧涂料、厚浆性环氧漆、环氧砂浆、无溶剂环氧漆、酚醛环氧漆、聚氨酯面漆、工程硅氧烷等。     

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。     

饮用水水质对缺陷涂层腐蚀行为的影响

目的研究带缺陷环氧富锌涂层在不同水质的饮用水模拟溶液中的腐蚀机理,为饮用水输水管内壁涂层的选用提供建议。方法采用电化学阻抗谱(EIS)研究涂层浸泡过程中的电化学行为,分别采用扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱仪和拉曼光谱对腐蚀产物的形貌和成分进行分析。结果在含Ca2+较多的溶液中,缺陷处形成了致密的水垢,并在水垢附近形成了双层锈结构;在含Ca2+较少的溶液中,垢的生长受到限制,缺陷处布满黄锈,并且起泡现象严重。结论涂层在硬度较小的溶液中具有更好的抗渗性;而在硬度较大的溶液中更容易形成粗大而紧密堆积的碳酸钙柱状晶,覆盖在缺陷处形成水垢,阻碍涂层的阴极剥离和阴极起泡过程。对于输送软水的饮用水管道,内壁涂层的防划伤是关键;对于输送硬水的饮用水管道,内壁涂层的抗渗能力是关键。     

热浸Zn-Ti合金镀层的耐腐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了热浸Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能.采用浸泡腐蚀、电化学极化、交流阻抗以及X射线光电子能谱等方法,研究了热浸Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能.结果表明:Zn-Ti舍金镀层在5%NaCl溶液中的自发腐蚀倾向小于Zn镀层,其极化电阻和交流阻抗增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高.Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO和TiO2组成.Zn-Ti合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜.     

环氧铝粉涂层在3.5%NaCl介质中的失效机理研究

采用电化学阻抗谱技术（EIS）研究了环氧铝粉涂层/Q235钢基体在3.5 %NaCl介质中的电化学腐蚀行为.利用扫描电镜（SEM）分析了涂层表面形貌,对涂层断面进行了能谱（EDX）线扫描和界面处腐蚀产物成分分析,探讨了环氧铝粉涂层的腐蚀失效机理.结果表明,腐蚀介质能通过涂层迅速渗透到涂层/基体界面,引起涂层电阻值的降低及界面处电化学腐蚀的开始.失效前涂层致密、连续,失效后涂层表面出现鼓泡、孔洞等现象.鼓泡是由腐蚀产物的体积膨胀和腐蚀介质渗入产生的压力推动共同产生的.界面处腐蚀产物主要是Fe和Al的氧化物及氯化物.涂层的失效机理为腐蚀介质渗入,涂层鼓泡、剥离.