高耐候丙烯酸聚氨酯涂层的防腐蚀性能

为评估广为应用的丙烯酸聚氨酯涂料的防腐蚀性能,对其进行了紫外线加速老化试验,测试了其物理性能,采用盐雾腐蚀试验考察了其耐候性,利用电化学技术考察了涂层在紫外辐照前后的防腐蚀性能。结果表明:丙烯酸聚氨酯涂层经紫外辐照1 100 h后外观和力学性能保持良好,低频阻抗模值仍保持107Ω·cm2,在96 h浸泡时间内阻抗谱呈现单容抗弧形态,仍能有效屏蔽电解质溶液向基体的渗透,丙烯酸聚氨酯涂层具有优异的耐候性能。     

光老化对丙烯酸聚氨酯/钢板界面附着力的影响

为了研究光老化对涂层/钢板界面附着力的影响, 利用室外(拉萨、 武汉)大气曝晒试验与室内人工老化加速试验装置对丙烯酸聚氨酯涂层钢板进行了老化试验。采用拉拔法和电化学交流阻抗技术(EIS)分别评价了老化前后涂层/钢板界面的干附着力和湿附着力性能。拉拔法测试结果表明, 涂层的干附着力随老化时间延长而减小。基于EIS电化学参数得到了与其相似的结果, 即失粘面积随老化时间增加而增大。同时发现在相同试验周期内荧光紫外老化加速试验比氙灯加速老化试验所产生的涂层失粘面积更大, 这与在紫外辐射较强地区(拉萨)和较弱平原地区(武汉)曝晒后所得结果具有很好的对应性, 表明增大紫外辐照强度会促进涂层湿附着力降低。研究证实, 光老化使涂层附着力减小, 从而加速涂层下钢板腐蚀的发生和发展。      

涂层酸性盐雾环境下失效过程的电化学阻抗谱分析

目的探究车辆装备有机涂层在沿海地区酸雨污染环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱技术,对金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀失效过程进行研究,分析其电化学阻抗谱特征及涂层电容的变化规律,并利用10 Hz下的中频相位角(θ_(10))和阻抗模值(|Z|_(10))评价金属漆涂层的防护性能。结果金属漆涂层的腐蚀失效过程大致经历3个阶段,即涂层完好阶段、涂层防护性能下降阶段和涂层失效阶段,随着腐蚀时间的增加,涂层电容逐渐增大,当θ1028.78°,|Z|101.78×10~7?·cm~2时,涂层基本丧失腐蚀防护能力。结论利用中频相位角和阻抗模值可以有效地评价金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀防护性能,为车辆装备在沿海地区的腐蚀防护提供技术支撑。     

循环加速腐蚀中紫外照射对环氧涂层老化行为的影响

采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微(SEM)及电化学交流阻抗(EIS)技术,研究了环氧涂层在两种循环加速腐蚀(湿热-盐雾-疲劳和湿热-紫外-盐雾-疲劳)中的表面形貌、化学组成以及电化学阻抗特性。无紫外的循环加速腐蚀后涂层中心部分表面形貌无明显的变化,边缘部分涂层8个周期之后起泡破裂,破裂处出现了涂层下基体的腐蚀;有紫外的循环加速腐蚀过程中,紫外照射之后涂层表面粗糙度增加,出现粉化、失光现象,随循环加速腐蚀周期的增多涂层表面开始出现裂纹,且裂纹数量逐渐地增多。FTIR研究表明,无紫外的循环加速腐蚀后涂层结构无变化,而有紫外的循环加速腐蚀后涂层结构发生了明显的变化,高分子链断裂,O-H,C-H,C=C键及苯环等官能团消失。涂层在有紫外的循环加速腐蚀8个周期之后的电化学阻抗值仅为无紫外的1/2。     

Zn-Al涂层腐蚀电化学行为研究

通过电化学交流阻抗谱(EIS)研究了Zn-Al涂层在铜加速醋酸盐雾试验中的腐蚀行为,建立了等效电路模型并分析了相关电化学参数随时间的变化规律。采用扫描电镜及能谱仪分析了涂层腐蚀后的形貌及成分组成,阐释了电化学参数的演变规律。结果表明,盐雾试验中Zn-Al涂层的腐蚀由电化学反应控制逐渐转变为扩散控制,最后进入基体腐蚀阶段。     

环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的耐蚀性能研究

随着油田开采年限的延长以及服役环境的复杂化,内涂层的适用性遭受挑战。模拟环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的服役工况条件,利用高温高压釜模拟工况环境,研究了涂层在气、油、水3相中的耐蚀性,并利用电化学交流阻抗技术对涂层在H₂S主导、H₂S/CO₂共存和CO₂主导等6种模拟工况条件下的电化学特征进行了分析。研究表明,环氧黑陶瓷涂层具有较好的耐工况腐蚀特征,其交流阻抗值高于10⁷Ω·cm²。现场应用发现涂层与基体结合良好,具有较好的抗阴极剥离性能。同时还对其失效机制进行了初步探讨,对其在现场工况条件下的服役寿命进行了初步预测。涂装缺陷成为了水及各种离子扩散的快速通道,在涂层与基体界面处发生电化学腐蚀,导致界面的局部压力增大而使涂层发生起泡、开裂。采用拟合曲线的二次多项式预测环氧黑陶瓷涂层寿命为517 d。     

铝稀土涂层在海洋防腐中的腐蚀行为

通过电化学交流阻抗谱(EIS)技术研究了铝稀土涂层在铜加速醋酸盐雾试验中的腐蚀行为,建立了等效电路模型并分析了相关电化学参数随时间的演变规律.结合扫描电镜、能谱分析了涂层腐蚀后的形貌及成分,阐释了电化学参数的演变规律.结果表明,盐雾试验第一阶段,铝稀土涂层由2个容抗弧组成,高频段对应致密层阻抗,低频段对应铝稀土涂层电化学反应阻抗;盐雾试验第二阶段,多孔层开始影响铝稀土涂层的电化学行为.     

有机防护涂层老化研究进展

综述了以聚脲及聚氨酯涂层为代表的有机防护涂层在不同测试方法(SEM、AFM、FTIR、EIS、ATR等)和不同试验环境下的耐老化性能,包括有机防护涂层降解老化研究、腐蚀介质在涂层内的渗透性研究、涂层混凝土氯离子渗透性研究、有机涂层的老化研究及电化学阻抗测试研究。研究结果表明:涂层在不同老化条件下表现出不同的老化行为,紫外线/盐雾循环人工加速老化及Cl-在涂层中扩散最终都能导致涂层形貌破坏,防护功能下降;有机涂层附着力丧失及涂层失效程度可用涂层电容(C)值的迅速增加和涂层电阻(R)值的急剧降低为指标进行衡量。     

用人工加速老化法比较聚氨酯面漆和丙烯酸磁漆的性能

涂料在天然曝晒的条件下进行老化,需要很长的时间,不能快速比较其性能优劣,采用人工加速老化试验(氙灯老化法)对丙烯酸磁漆和聚氨酯面漆分6个周期(1周期:200 h UV和50 h盐雾)进行老化,用FTIR,SEM和光泽仪对老化的涂层进行分析表征,用交流阻抗(EIS)法来测试两种涂层抗渗水性能的强弱.结果表明,聚氨酯面漆抗紫外线的能力要比丙烯酸磁漆强;聚氨酯面漆的抗渗水性能强于丙烯酸磁漆.聚氨酯的综合性能强于丙烯酸磁漆.     

有机防护涂层综合加速试验老化动力学模型的建立

为了预测舰船航空飞行器有机防护涂层的服役寿命,模拟了其海洋服役环境:紫外光照射-周期浸润-温度冲击。采用电化学交流阻抗技术进行了综合加速试验,研究有机防护涂层的老化动力学过程,以交流阻抗低频模值为涂层性能的参数,建立了有机防护涂层的老化动力学方程。结果表明:在综合因素加速作用下,有机防护涂层的老化过程可以分为涂层完好、被腐蚀介质渗透、失去防腐蚀作用3个阶段;所建的涂层老化动力学模型有助于确定有机防护涂层的服役寿命和耐久性能,为其使用和维护提供了依据。     

羟乙基纤维素增稠剂对达克罗涂层耐蚀性的影响

为了探讨羟乙基纤维素增稠剂添加量对达克罗涂层耐腐蚀性能的影响规律及机理,分别采用快速腐蚀试验和电化学阻抗谱(EIS)技术对不同增稠剂添加量涂层的耐蚀性和腐蚀过程进行了研究.结果表明:随着增稠剂添加量的增加,达克罗涂层中铝锌粉分布密度提高;涂层表面铝锌粉与腐蚀介质容易反应生成腐蚀产物覆盖涂层表面,从而阻止了腐蚀的进一步进...     

Corrosion monitoring of galvanized steel in soil extract solutions by electrochemical impedance spectroscopy

The chemical and structural complexity of soils, coupled with their heterogeneity, contributes to the increase in soil aggressiveness, which can in turn result in severe corrosion of underground materials. The understanding of corrosive processes of underground structures is important in aiding the development of methods, as well as in monitoring and maintenance, in an attempt to minimize environmental, social, and economic impacts. In this work, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to monitor the corrosive process of galvanized steel when in contact with soil extracts, aimed at evaluating the potentiality of applying electrochemical impedance spectroscopy when monitoring underground structures. To accomplish this, the behavior of the galvanized steel when undergoing corrosion was studied for 105 days, examining the variations in the eletrochemical parameter values obtained through EIS assays over this period. EIS proved to be effective in the study of corrosive processes of galvanized steel when in contact with soil extracts, identifying the different stages of the corrosive process, controlled by mass and/or charge transfer reactions.     

用电化学方法研究碳纤维增强树脂基复合材料的腐蚀失效行为

尝试用电化学阻抗图谱和循环伏安曲线的方法研究电化学表征参数与复合材料腐蚀程度之间的相关性, 用电化学方法研究了环境因素对碳纤维增强环氧树脂基复合材料内部结构的破坏机理。测试结果显示, 碳纤维本身不会发生电化学反应, 主要破坏机理为溶液离子逐渐渗入复合材料内部, 导致复合材料内部结构受到破坏。用电化学方法可以在线获得复合材料内部溶液离子浓度及溶液离子在复合材料内部的渗透过程, 据此可判断复合材料内部在环境因素作用下的变化。      

有机涂层在天然气井环境下的耐蚀性研究

采用室内机械物理试验、高温高压试验及电化学的交流阻抗技术，研究了有机涂层在长庆气井条件下的耐磨蚀性能。     

7A04铝合金应力腐蚀敏感性及裂纹萌生与扩展行为

采用相移和电化学阻抗谱相结合的方法研究慢应变速率拉伸过程中7A04铝合金在pH=1,4,7,12的3.5%NaCl溶液中应力腐蚀裂纹的萌生和扩展规律,并利用电化学噪声法验证该方法的可行性。结果表明:溶液腐蚀性越强,7A04铝合金的应力腐蚀开裂敏感性越大;pH=1条件下,相移法测得裂纹在1h时开始萌生,在4.5h明显扩展,由电化学阻抗谱分析得到裂纹的萌生和扩展不是连续的,而是分阶段进行;电化学噪声法的测试结果为裂纹在3000~5000s时开始萌生,在13500~22500s扩展明显,伴随出现明显周期性的电流和电位噪声峰。     

Assessment of polyester and polyvinylester coatings in a simulated FGD scrubbing liquid with EIS

Abstract

Corrosion behaviours of carbon steel coated with polyester and polyvinylester in a simulated flue gas desulphurisation (FGD) fluid (i.e., a mixture of H₂SO₄ and 0.1 wt% Fe₂(SO₄)₃ at pH=2) have been investigated with electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The protective nature of the coatings at 25°C has been observed in the following order: polyvinylester primer >> polyvinylester topcoat > polyester topcoat > polyester primer. Coating deterioration occurred and the coating deterioration rate accelerated with increasing temperatures upto 85°C. However, the corrosion resistance sequence has remained the same. Equivalent circuits are suggested for various coatings to discuss their mechanisms in this work.     

海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响

目前有关热浸镀铝层在海水中形成的初级腐蚀产物Al（OH）3对镀层后续腐蚀影响的研究较少。向海水中添加Al（OH）3使其饱和,将Q235钢稀土铝热浸镀试样浸入其中,采用失重法、扫描电镜（SEM）、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Al（OH）3对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响。结果表明：热浸镀试样在添加了Al（OH）3的海水...     

纳米有机涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱研究

纳米有机涂层防腐蚀性能良好,但目前有关其对金属防护的具体过程的研究却不多。将涂装纳米有机涂层的16MnR钢试样浸泡在3.5%的NaCl溶液中,采用电化学阻抗谱法(EIS)研究纳米有机涂层在试验周期360d不同测试时间的作用效果,分析各时段纳米有机涂层在NaCl溶液中对金属的防腐蚀情况。结果表明,纳米有机涂层体系对金属基体具有很好的保护性,其对金属的保护过程可以分为4个阶段:腐蚀介质渗入有机涂层阶段,腐蚀介质渗透到富锌涂层阶段,腐蚀产物形成阻挡层阶段,腐蚀产物填补孔隙阶段。