含碳纖維復(fù)合象形陽極用于涂層電化學(xué)聯(lián)合保護(hù)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本論文研究一種新型的涂層-電化學(xué)聯(lián)合保護(hù)體系，在該體系中，含碳纖維復(fù)合象形陽極埋設(shè)在涂層內(nèi)部對涂層下的碳鋼進(jìn)行陰極保護(hù)，其特點(diǎn)是在被保護(hù)金屬基體上涂覆不導(dǎo)電的普通防腐涂料，再覆蓋由網(wǎng)狀碳纖維和導(dǎo)電涂層共同組成的平行于陰極而且和陰極等面積的象形陽極。由于陽極平行于被保護(hù)金屬的表面，可以得到較均勻的電力線，從而得到較均勻的保護(hù)效果。碳纖維雖然導(dǎo)電，但是其本身的電阻仍不可忽略，尤其對于長距離的保護(hù)來講。因此，本文重點(diǎn)對碳纖維與基體金屬之間的電

2、位差沿經(jīng)線方向(遠(yuǎn)離電源的方向)降低的規(guī)律進(jìn)行了建模分析求解和實(shí)測檢驗(yàn)，研究確定并量化了碳纖維經(jīng)線歐姆電壓降及最大電化學(xué)保護(hù)距離與碳纖維經(jīng)線粗細(xì)、間隔以及底漆涂層濕電阻之間的對應(yīng)關(guān)系。對已知阻值的電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了實(shí)際電壓分布的測量和數(shù)學(xué)模型的理論計(jì)算，結(jié)果表明二者所得出的電壓分布曲線完全重合。證明了模型的正確性。又用一個一米長的涂層試件進(jìn)行了實(shí)際陰極保護(hù)電位分布的測試，得出了實(shí)測和理論計(jì)算二者較吻合的滿意結(jié)果，在該長試件的測試中，利用在一

3、定的陽極電流范圍內(nèi)碳纖維陽極電位穩(wěn)定的特點(diǎn)將電壓分布曲線成功地轉(zhuǎn)換為電位分布曲線，從而證明了該數(shù)學(xué)模型對保護(hù)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)作用。
　　 采用碳纖維復(fù)合象形陽極的優(yōu)點(diǎn)是可以用于一些分立陽極較難安裝的場合，如一些介質(zhì)電阻過高，遠(yuǎn)距離沒有足夠的空間安裝陽極的場合。另一個可應(yīng)用的場合就是船體的保護(hù)，因一般船體保護(hù)體系的分立陽極均突出船體表面數(shù)厘米而產(chǎn)生附加航行阻力，而本論文研究的碳纖維陽極就在涂層內(nèi)部，而且測量電位用的參比電極也