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。     

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。     

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.     

3.5%NaCl溶液中Ni-Co镀层失效过程的EIS研究

采用电化学阻抗谱(EIS)技术对电沉积Ni-Co镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀失效过程进行了研究,发现可采用4种等效电路对镀层的失效过程进行拟合:浸泡初期,镀层耐蚀性能良好,可以简单的等效为镀层电阻与镀层电容的并联;浸泡一段时间后,镀层/金属界面上发生腐蚀反应,引入了双电层电容和界面电荷转移电阻;浸泡后期,界面上的腐蚀产物产生积累,引入反映腐蚀产物信息的Warburg电阻元件;当腐蚀产物的积累影响到腐蚀介质的扩散时,引入了扩散电阻和扩散电容。通过对失效过程中镀层电阻和电容随时间的变化曲线进行分析,发现Ni-Co镀层在3.5%NaCl溶液中的失效过程可分为3个阶段:腐蚀介质的渗透阶段,界面金属的腐蚀阶段和镀层的失效阶段。     

静水压力对10CrNi3MoV钢腐蚀行为的影响

采用高压下的静态挂片实验、腐蚀电位测定和电化学阻抗谱测定研究了静水压力及其交替变化对高强度船体结构钢10CrNi3MoV在3.5%(质量分数)NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:随着静水压力增大,溶液中溶解氧浓度降低,腐蚀产物中Fe_2O_3减少,腐蚀电位变负,从而使10CrNi3MoV钢的腐蚀速率明显减小。在交变静水压力条件下,由于压力交变引起了腐蚀产物与金属间的相互作用及锈层结构的变化而促进了金属的腐蚀,且静水压力越大对腐蚀的促进作用越大。在4MPa至常压静水压力交变下,10CrNi3MoV钢的腐蚀速率约为常压时的3.5倍。     

用电化学阻抗谱(EIS)研究环氧树脂涂层的防腐蚀性能

测试了环氧树脂/钢体系在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱,并结合激光拉曼光谱测量和扫描电镜观察,系统地研究了有机涂层/金属体系性能与失效过程。重点在于涂层内部腐蚀性介质的传输以及涂层/金属界面发生的变化。结果表明:浸泡初期阻抗减小,中期阻抗增大,后期阻抗又减小,这与界面处生成的腐蚀产物膜有关。随着涂层在电解质溶液中浸泡时间的延长,涂层中Cl-浓度增加,破坏了界面处的腐蚀产物膜。     

废气再循环单向阀阀片失效分析及腐蚀防护

目的 明确废气再循环(Exhaust Gas Recirculation,EGR)单向阀阀片的腐蚀失效机理及防护涂层的失效过程,提高其服役寿命和可靠性。方法 利用电火花直读光谱仪、金相显微镜、体视显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等对EGR单向阀阀片断裂件进行失效分析,表征其化学成分、宏观腐蚀形貌、微观腐蚀形貌及腐蚀产物的元素分布,明确失效机制。采用电化学测试方法和浸泡试验对比研究了3种涂层防护的有效性,包括聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)、淬火–抛光–淬火(Quench-Polish-Quench,QPQ)+PTFE和聚酰胺酰亚胺涂层,揭示EGR单向阀阀片的腐蚀失效机理及防护涂层的失效过程。结果 EGR单向阀阀片表面及断口腐蚀严重。随着浸泡时间的延长,3种涂层的吸水率增加。涂层电容增大而电荷转移电阻减小,涂层的防护性能降低。30 d的浸泡试验结果显示,聚酰胺酰亚胺涂层的耐蚀性最好,涂层剥落少,其次是PTFE涂层,而QPQ+PTFE涂层的耐蚀性最差,涂层大面积脱落且划痕处和阀片边缘出现了明显的腐蚀产物。结论 EGR单向阀阀片断裂的主要原因是腐蚀降低了单向阀阀片的承载能力,在应力作用下发生断裂而失效;受涂层厚度限制,3种涂层在浸泡24 h后均发生溶液渗入涂层到达涂层/金属基体界面的过程,涂层的耐渗水性能低。聚酰胺酰亚胺涂层和PTFE涂层可以作为防护涂层,能在一定程度上提高单向阀的服役寿命。     

深海压力-流速耦合环境对环氧玻璃鳞片涂层失效行为的影响

采用吸水率测试EIS、附着力测试SEM、FT-IR等方法,对比研究常压-静态环境(0.1 MPa-0 m/s)、流体流动环境(0.1 MPa-4 m/s)、高静水压力环境(10 MPa-0 m/s)和压力-流速耦合环境(10 MPa-4 m/s)下环氧玻璃鳞片涂层的失效行为和机制。实验结果表明,耦合环境下,填料与涂层基体间的界面结合被显著削弱,涂层的物理结构发生严重破环,腐蚀介质在涂层中加速扩散,并在涂层缺陷和涂层/金属界面处大量聚集,导致涂层吸水率大幅上升,力学性能显著下降,附着力迅速丧失,发生大面积鼓泡,快速失效。     

深海环境对纯镍腐蚀行为的影响Ⅲ-静水压力对纯镍点蚀机制的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电化学测量方法研究纯镍在3.5%NaCl溶液中,静水压力为常压和8 MPa条件下的腐蚀行为.结果表明,在常压和静水压力为8 MPa条件下,纯镍钝化膜均为二维形核;8 MPa的静水压力对纯镍的腐蚀行为有三方面的影响:(1)降低纯镍的钝化膜形成速度;(2)抑制点蚀形成的B1过程,促进A3过程...     

利用电化学阻抗谱研究水在聚丙烯涂层中的传输行为

目的 研究聚丙烯涂层的失效机制.方法 利用电化学阻抗谱技术,对某聚丙烯涂层在3.5％NaCl溶液中的失效机制及水在该涂层中的传输行为进行了研究,使用等效电路图对电化学阻抗谱数据进行了拟合,评价了涂层在不同浸泡时间后的腐蚀保护性能,并计算了水在涂层中的扩散速率.结果 聚丙烯涂层浸泡在3.5％NaCl溶液后,其腐蚀防护性能...     

静水压对X80表面铈转化膜腐蚀行为的影响

铈转化膜作为一种环境友好的转化膜,有利提高材料的耐腐蚀性能。采用电化学沉积方法在X80表面制备了铈转化膜,研究了其在0.1和20 MPa静水压3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为。通过高温高压在线电化学测试反应釜对开路电位、交流阻抗、线性极化电阻、极化曲线等进行测试,利用扫描电镜、能谱仪及接触角测试仪对腐蚀前后的表面形貌、元素及表面亲水性进行分析。结果表明,X80表面铈转化膜显著提高X80在浅海0.1 MPa静水压中的腐蚀电化学性质,但在深海20 MPa静水压中X80表面铈转化膜的开路电位、线性极化电阻、交流阻抗明显降低,且腐蚀电流密度明显增加;X80表面铈转化膜在深海20 MPa静水压中腐蚀后表面膜存在大量的裂纹,而在浅海0.1 MPa静水压中腐蚀后表面无明显缺陷;X80表面铈转化膜腐蚀前表面表现出亲水性,而腐蚀后表面接触角明显增大,表现为疏水性。     

深海环境下静水压力对纯镍腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗和Mort-Schottky等电化学测试方法,研究了在室温、3.5% NaCl溶液条件下,静水压力对纯镍的钝化膜性能的影响.结果表明:随着静水压力的增加,纯镍的腐蚀速度增大,阴极过程保持不变,阳极过程加速.静水压力对阳极过程的影响:一方面提高纯镍钝化膜的抗腐蚀能力,使钝化膜中的受主密度减小,空间电荷层的厚度增加;另一方面,恶化了纯镍的钝化膜腐蚀抗腐蚀能力,使钝化膜变得不稳定,并且表现出较高的化学溶解速度和空穴扩散系数.静水压力对纯镍钝化膜的恶化作用比提高作用对阳极过程的影响更大,导致纯镍的抗腐蚀能力随着静水压力的提高而减小.     

钛铝伪合金涂层在模拟深海压力下的腐蚀行为

通过电化学测试和微观组织分析等方法,研究了钛铝双丝高速电弧喷涂伪合金涂层在模拟深海压力条件下的腐蚀行为。结果表明:钛铝伪合金涂层在6 MPa高压静水条件下仍保持了较好的耐蚀性能,主要是由于涂层中富Ti相基本未被腐蚀,在涂层结构中起到了支撑骨架的作用,富Al相则起到了牺牲阳极保护的作用。同时腐蚀产物有效地填充了富Ti相的"骨架"结构,使之形成具有高度"自封闭"效果的涂层,强化了涂层的耐蚀效果。     

静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响

基于统计学方法和随机理论,利用动电位极化曲线和恒电位测试技术研究静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响。随着静水压力的增加, Fe-20Cr合金的击破电位降低,维钝电流密度减小,耐蚀性能变差。静水压力对Fe-20Cr合金点蚀产生和点蚀生长的研究表明：高的静水压力下,亚稳态点蚀发生的频率加快且向稳态点蚀发展的倾向增大,从而导致点蚀的产生速度加快,点蚀的孕育期缩短,但点蚀的产生机制并没有发生改变;静水压力的增加增大了点蚀的生长概率,高压下产生的点蚀更容易成长为大的腐蚀坑。     

Effect of hydrostatic pressure on the nature of passive film of pure nickel

The effect of hydrostatic pressure on the nature of passive film of nickel in 3.5% NaCl solution was investigated by means of polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and Mott–Schottky measurement. The experimental results revealed that hydrostatic pressure had two opposite effects on passive film of nickel. On one hand, hydrostatic pressure improved the corrosion resistance of passive film of nickel such as the decreased acceptor density. On the other hand, the passive film became unstable and showed a higher diffusivity of acceptor density with the increasing of hydrostatic pressure, which deteriorated the corrosion resistance of passive film of nickel. The deterioration effect had greater influence on the passive film than the improvement effect, which led to the decreasing corrosion resistance of passive film with the increasing of hydrostatic pressure.     

Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海压力下的耐蚀机理

通过电化学测试技术与微观分析等手段研究了高速电弧喷涂Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海压力下的耐蚀机理。结果表明:Al-Ti-Si-RE涂层在静水压力条件下具有良好的耐蚀性能。电化学分析表明,在3 MPa浸泡480 h后动电位极化曲线阳极区上出现了1个类似钝化区间的"平台",主要是由于腐蚀产物阻塞腐蚀通道的原因;电化学阻抗谱(EIS)分析则表明,在高压下涂层Al钝化膜在浸泡6 h左右后已溶解,12 h后逐步趋于稳定,300~480 h区间几乎无变化;电化学噪声(EN)测试对比了涂层在常压和高压条件下0~64 ks的腐蚀情况,定量描述了涂层"钝化膜溶解-腐蚀产物快速形成-进入稳定阶段"的腐蚀过程。最后通过微观形貌观察和XRD等测试手段分析,Al-Ti-Si-RE涂层中的富Ti相(主要成分为TiAl、TiAl3等金属间化合物)具有良好的耐蚀特性,且呈现为多孔结构,Al在高压下快速腐蚀溶解填充富Ti相"骨架"孔隙,形成的涂层表面致密,其结构能够有效阻塞腐蚀通道,抑制腐蚀进行。     

深海环境对纯镍腐蚀行为的影响Ⅱ—利用随机分析方法研究纯镍在静水压力下的点蚀行为

利用电化学测量方法测量纯镍在3.5%NaC l溶液中,静水压力为0 MPa和8 MPa条件下的点蚀击破电位和孕育时间.分析得到纯镍在不同静水压力下点蚀击破电位的理论精确值,利用随机分析方法分析纯镍在静水压力下的点蚀机制.实验结果表明静水压力对纯镍的点蚀过程有着重要的影响,在静水压力下纯镍的点蚀行为和机制发生了改变.在较高的静水压力下,纯镍点蚀产生的敏感性增强,点蚀击破电位Ecritical明显降低;纯镍点蚀诱导时间也变短,其点蚀产生的机制发生了改变;在较高静水压力下,纯镍表面的钝化膜活性增强,恶化了纯镍的耐蚀能力.     

Korrelation zwischen einigen beschleunigten Korrosionsprüfungen und Freibewitterungsprüfungen eines CuNiCr-Überzugs

Correlations between certain accelerated corrosion tests and outdoor weathering tests of a Cu-Ni-Cr coating The present paper deals with investigations into the corrosion resistance od a Cu-Ni-Cr coating designed for heavy duties. Thr tests were carried out under outdoor weathering conditions and in the laboratory. The correlations between the two types of tests are indicated. The corrosion tests were carried out in the sea climate of Znitmasch testing station at the coast of the Black sea. In the laboratory, two types of accelerated corrosion tests were carried out, one with salt spray mist; the other based on the ? Corrodkote”?method. The corrosion resistance of the tested Cu-Ni-cr coating was assessed by the system advised by Erdös and was expressed in the form of corrosion/time diagrams. With the aid of these diagrams, it is possible to find the correlation between the weathering tests and the accelerated laboratory tests.