在模拟深海高压环境中人工破损涂层的电化学阻抗谱响应特征

在深海环境中,海水的压力、温度和含氧量等因素会影响有机涂层的使用寿命.本文研究模拟深海环境对涂层带有人工破损时,涂覆以改性厚浆环氧防锈涂层的907A钢试样在天然海水中的电化学阻抗谱响应特征和涂层耐蚀性能变化.结果表明,在相同破损率和相同浸泡时间条件下,与常压下试样相比,处于2.5 MPa的压力下试样的阻抗幅值显著变小,而且随浸泡时间延长,试样的涂层电容呈增加趋势,极化电阻不断减小,证实了海水压力加速了涂层的失效过程.同时表明,在模拟深海环境中运用电化学交流阻抗对研究有机涂层失效过程是可行的.     

静水压力下Q235钢环氧涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程

利用电化学阻抗谱（EIS）研究了一种适用于深海环境的重防护环氧涂料在3.5%NaCl溶液中常压以及3.5 MPa下的破坏机制,探讨了静水压力对涂< 层失效过程的影响。结果表明,静水压力加速了电解质溶液在涂层中的渗透,对涂层的失效过程有着明显的影响。与常压下相比,静水压力下涂层电阻更小,涂层的失效过程更快;涂层/金属界面的电荷转移电阻更小,界面处金属腐蚀反应更快,涂层下金属基体更容易发生腐蚀,涂层的防护性能变差。     

有机涂层在深海环境中的失效行为研究

用电化学阻抗测量和浸泡实验在高压釜中模拟300m(3.0 MPa)深海环境研究Intershield 300 ENA301有机涂层在3.5%NaCl溶液中的失效行为,并与常压环境中涂层的失效行为对比分析.结果表明:压力加速了涂层的破坏,高压和常压环境中涂层的失效行为不同,压力环境中涂层失效表现为起泡,涂层下的金属未发生腐蚀,常压环境中涂层的失效表现为涂层下金属的腐蚀,而涂层未发生起泡.     

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。     

改性环氧防腐涂层在模拟深海高压环境的失效行为

采用海水压力罐模拟深海高压环境,利用电化学阻抗谱(EIS)、三维视频显微镜和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对比研究了改性环氧防腐涂层在常压海水环境和模拟深海高压环境(6 MPa海水压力)下的失效行为。结果表明,试样在深海高压环境下浸泡30 d后,涂层阻抗已降低到105Ω·cm~2;而常压环境下,涂层阻抗仅降低到108Ω·cm~2,深海高压环境促使涂层更快地吸水达到饱和状态,高压环境导致涂层下的金属腐蚀活性面积不断增大,基体金属腐蚀速率不断增加。SEM观察表明,高压导致环氧防腐涂层中的颜填料发生脱附,使涂层/金属基体界面弱化,腐蚀活性表面积增大,从而导致涂层破损和基体腐蚀。     

Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

循环压力对环氧涂层在模拟深海环境中失效行为的影响

在模拟深海环境下,利用电化学阻抗技术并结合重量法,研究了循环压力对纯环氧涂层在3.5mass%NaCl溶液中失效行为的影响。结果表明,循环压力条件下,涂层的阻抗行为呈周期性变化规律:在高压条件下浸泡时,有机涂层电容较高、涂层电阻较低;而常压条件下两者都较高。循环压力增大,腐蚀介质更容易扩散到涂层内部,使得涂层吸水量增加,涂层电阻降低,涂层防护性能恶化。     

重防腐喷涂施工常见误区及对策

重防腐涂料喷涂工艺通常运用于防腐寿命要求高、使用环境苛刻的产品,典型的如风力发电机、海洋船舶部件等,这些产品的重防腐漆料、喷涂实施过程均有细致严格的要求.重防腐涂料喷涂后,其形成涂层的主要特点:①厚膜化,重防腐涂料干膜厚度通常在200μm以上,甚至可高达2mm;②重防腐喷涂层需要具有在苛刻条件下长效防腐的能力,在化工大气和海洋环境里,一般要求可使用10年或15年以上;③涂层有良好的附着力、物理性能和力学性能,对钢铁基体或其它被涂物有较强的附着力.     

环氧防腐涂料在模拟海水干湿交替条件下的失效过程

用电化学阻抗谱(EIS)、附着力测试、Fourier红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了环氧防腐涂层在干湿交替及全浸泡环境下的失效过程。结果表明,干湿交替环境中环氧防腐涂层前期的防护效果较好,涂层后期失效快于全浸泡环境下的失效速率;环氧防腐涂层在干湿交替环境下失效的原因是由于涂层交替的吸水和失水过程使得涂层孔隙率增大,对涂层造成机械损坏,使得涂层内部及表面开裂,最终导致附着力降低,涂层大面积起泡失效。     

深海腐蚀环境下钛合金海洋腐蚀的发展现状及展望

综述了钛合金及其他合金在深海极端腐蚀环境下的研究成果,总结了深海环境下腐蚀特征及应力腐蚀开裂、低周疲劳及高压蠕变等主要腐蚀破坏形式,指明上方海水的高静水压造成深海装备等的腐蚀失效和缺陷对于深海空间站等大型装备的安全性等至关重要。深海腐蚀的电极反应受到深海高静水压的影响的与普通水溶液腐蚀大为不同,值得深入研究;另一方面,对近期利用材料计算工程方法对于深海极端环境下腐蚀过程的模拟进行了介绍和总结,并总结了自主研发的专用深海腐蚀模拟装置的发展现状。基于钛合金在深海会发生的应力腐蚀开裂、低周疲劳、高静水压力导致的高压压缩蠕变及相应的电极反应方面研究,提出了我国深海环境下钛合金腐蚀研究的主要问题和未来亟待解决的相关问题。     

交变压力对无溶剂环氧涂层在模拟超深海环境下的电化学行为

通过EIS和LEIS对环氧粉末涂层和无溶剂环氧液体涂层分别在模拟超深海环境中0.1～20和0.1～30 MPa交变压力腐蚀环境下浸泡480 h的失效行为进行了研究,分析了超深海交变压力对涂层耐腐蚀性能的影响,并利用SEM观察了浸泡后涂层/Q345钢界面的表面形貌。研究表明,两种涂层在0.1～30 MPa交变压力作用下涂层的失效过程较为明显,环氧粉末涂层在0.1～30和0.1～20 MPa交变压力浸泡480 h后涂层阻抗值分别下降了2个和1个数量级,无溶剂环氧液体涂层在同样环境下浸泡后阻抗值分别下降了3个和2个数量级,说明了环氧粉末涂层在交变压力条件下对Q345的保护性能更优,阻绝离子渗透能力更强。从LEIS结果分析出在较高交变压力下,涂层微观局部腐蚀扩散速率更快。     

有机涂层在模拟深海环境中电化学行为研究

    采用压力釜模拟深海环境、结合电化学交流阻抗技术研究了Intershield 300 ENA301有机涂层在3.5%NaCl水溶液中的电化学行为.结果表明,相同厚度的有机涂层在3MPa压力条件下的阻抗和电化学反应阻抗较常压下小一个数量级以上,而涂层电容却大很多.涂层特征频率表明,在3MPa压力条件下的特征频率较常压下的高很多,表明涂层在压力作用下缺陷率高于常压条件,压力加速了有机涂层的失效.     

石油钻井平台防腐涂层体系、涂料浅析

根据石油钻井平台在不同海域的腐蚀环境情况以及腐蚀规律,对海洋石油钻井平台重防腐涂料的选择要求及涂层体系配套进行了概述,并介绍了几种具有明显防腐效果的防腐涂料。通过涂料种类和防护功能的分类讨论,介绍了底漆,中间漆和高耐候性的面漆等功能各异、效果突出海洋重防腐油漆的研究现状,并指出了今后的发展趋势。     

2012全国绿色新型重防腐涂料与涂装技术研讨会将在宁波举行

正由中国腐蚀与防护学会主办的《全国重防腐涂料与涂装技术研讨会》自2002年以来已召开了4次。本次第五届研讨会将在宁波举行,其主题是:绿色新型重防腐涂料(涂层)与涂装技术在重大工程中的应用及其环境和寿命的评估。中国涂料工业产量近几年已居世界领先地位,重防腐涂料的应用涉及现代工业各领域:新兴的海洋工程——海上设施、海岸和海湾构造物     

上海大学成功研制出含氟重防腐涂料

上海大学日前研制出一种含氟重防腐涂料,该涂料采用环氧乙烯基树脂、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸酯、稀释剂和引发剂构成,兼具了环氧树脂类涂层优良的附着力和氟碳涂层良好的化学耐腐蚀性能特点,同时通过不断的技术创新与改进,该涂层产品已具备了极端环境下的化学耐腐蚀能力。此外,该涂层产品具备与氟碳涂层同样优异的耐候能力,与环氧树脂涂层同样优良的附着力,平均高出环氧树脂涂层和氟碳涂层近100℃的使用温度等。     

飞机金属结构有机防护涂层损伤判据评价及其失效预测

针对目前常用的色差、失光率、形貌变化、电化学参量等用来描述防腐涂层损伤失效行为判据,利用防护涂层在不同试验谱下的试验结果,对各失效判据进行分析和评价,讨论各判据用于服役结构的可靠性和可行性。结果表明:失光率、色差判据表征涂层的损伤程度是不理想的。涂层表面的损伤形貌和低频下阻抗模值之间有较好的对应关系,二者能较好地用于服役结构涂层损伤程度判断和失效预测。在涂层特定环境下失效机制研究的基础上,确定失效特征,并对该特征进行变化规律分析,基于其发展变化曲线,可以对涂层发生失效后的进一步损伤趋势判断提供依据,进而进行失效预测。     

模拟深海环境的老化试验系统设计

依据材料在深海环境下的老化失效机制,定量出模拟深海环境的老化试验装置的技术指标,并以此确定系统设计总体方案;详细地阐述了模拟深海环境的老化试验装置机械结构设计和基于PID控制算法的控制系统设计;利用MCGS嵌入式系统实现计算机对PLC控制过程的实时监控与数据采集,给出了模拟深海环境老化试验装置的系统设计主界面和调试过程。结果表明:该系统自动化程度高,在实验室内可模拟出不同气候条件下的深海环境,实现对材料深海浸泡、腐蚀和失效老化性能的分析评价。     

高静水压力对水在环氧涂层中传输行为的影响

利用传统增重法和电化学阻抗测量技术研究了常压和深海高静水压力条件下水在环氧涂层中的传输行为。计算出了不同环境下水的扩散系数,并分析了静水压力对水在涂层中吸水动力学的影响。结果表明,高静水压力加速了水在涂层中的传输过程,使其扩散机制由常压下的理想Fick扩散行为变为S吸收型的非理想Fick扩散行为;扩散动力学参数,包括扩散速度、饱和时间和饱和吸水率均发生了明显变化;与涂层阻滞性能密切相关的涂层电容、涂层电阻和特征频率等参数随浸泡时间的变化在高压下也更为显著,涂层提前发生失效。     

优龙防腐自主创新高科技涂料服务"资源节约型社会"

日前,优龙(北京)重防腐涂料有限公司生产的生态环保、低表面处理、长效重防腐涂料被列为中国南极长城站重防腐工程指定产品,从而结束了国内防腐涂料不能在高寒、高湿、高盐雾腐蚀等恶劣环境下直接涂装长效防腐的历史.     

海洋采油平台对防腐涂料提出挑战

海洋采油平台是固定和半固定在海洋中的大型钢结构,长期受到海洋环境的严重腐蚀,其腐蚀环境属于ISO12944标准中腐蚀环境最严重的C5-M和lm2等级。由于平台远离大陆,维修困难,要求防腐涂料对平台的保护寿命至少在15年以上,因此要采用重防腐涂料和耐久性高的长效防腐涂层配套体系。通常,平台的海平面以下部分主要采用牺牲阳极或外加电流电化学保护,其余则采用高性能防腐蚀涂料涂层进行保护。