納米石墨烯-聚合物復(fù)合涂層制備及防腐蝕性能研究.pdf

1、隨著海洋資源的深入開發(fā)，海洋用鋼的消耗量也在逐年升高。鋼鐵材料在海洋環(huán)境中的腐蝕正受到國(guó)際社會(huì)的日益關(guān)注。在各種防腐技術(shù)中，涂料防腐因其施工便捷，適應(yīng)性廣，不受設(shè)備面積、形狀的約束，重涂和修復(fù)方面費(fèi)用低而得到廣泛的應(yīng)用。因此，開發(fā)性能優(yōu)異的防腐蝕涂料也一直是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。
　　本論文在傳統(tǒng)涂料改性的基礎(chǔ)上，以石墨烯二維納米碎片(Gnps)為填料，分別以聚醚酰亞胺(PEI)、環(huán)氧樹脂為成膜劑制備復(fù)合涂料，并且對(duì)Gnps復(fù)合涂層的固

2、化溫度及涂裝工藝進(jìn)行優(yōu)化選取，采用控制變量的試驗(yàn)方法，研究了Gnps含量對(duì)復(fù)合涂層防腐蝕性能的影響。通過表面接觸角測(cè)量、浸泡腐蝕試驗(yàn)、腐蝕電化學(xué)極化和阻抗譜、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)等方法研究了不同Gnps濃度復(fù)合涂料在模擬海洋環(huán)境中對(duì)Q235B碳鋼的防護(hù)性能，并初步探究了涂料防腐蝕機(jī)理，為Gnps在防腐蝕領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供理論支持和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累。論文的進(jìn)展主要包括以下幾個(gè)方面:
　　Gnps做為填料顯著提升了PEI復(fù)合涂層

3、與環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的防腐蝕性能，但并不是涂層中Gnps含量越高越好。1％Gnps含量的PEI復(fù)合涂層防護(hù)性能最佳，而環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的最佳Gnps含量為0.5％。
　　隨著涂層中Gnps含量的變化，PEI+Gnps復(fù)合涂層與環(huán)氧樹脂Gnps復(fù)合涂層對(duì)鋼基體防腐蝕機(jī)理也發(fā)生了變化。隨著Gnps含量增加，腐蝕機(jī)理由電化學(xué)過程控制逐步轉(zhuǎn)向擴(kuò)散控制轉(zhuǎn)變。
　　PEI+Gnps復(fù)合涂層的失效機(jī)理為，當(dāng)涂層被腐蝕介質(zhì)浸透后，涂層的隔離作