環(huán)氧重防腐涂層體系失效過(guò)程的電化學(xué)阻抗譜研究.pdf

1、由于電化學(xué)阻抗譜(EIS)可以獲得有機(jī)涂層以及涂層/金屬界面處的豐富的電化學(xué)信息，從而被廣泛應(yīng)用于有機(jī)涂層體系防護(hù)性能的研究中。本文采用電化學(xué)阻抗譜研究了環(huán)氧富鋅/環(huán)氧云母氧化鐵/氯化橡膠涂層體系失效過(guò)程中的腐蝕電化學(xué)行為，主要結(jié)果如下：
　　 1、涂裝底漆厚度比例不同的涂層體系，采用EIS研究環(huán)氧富鋅底漆厚度對(duì)涂層防護(hù)性能的影響。EIS的結(jié)果表明，腐蝕初期涂層體系中底漆的厚度比例與涂層的防護(hù)性能無(wú)關(guān)；而在腐蝕中后期，隨底漆厚度

2、比例適當(dāng)增大，涂層自修復(fù)能力增強(qiáng)，離子等腐蝕介質(zhì)在涂層中的傳輸速度得到顯著延緩，涂層吸水率和孔隙率明顯降低，防護(hù)性能出現(xiàn)短時(shí)間升高。且當(dāng)環(huán)氧富鋅底漆為涂層總厚度的2/3左右時(shí)，涂層體系的防護(hù)性能最好。
　　 2、對(duì)金屬基材進(jìn)行不同表面處理，采用EIS研究基材表面狀態(tài)對(duì)涂層防護(hù)性能的影響。利用高頻阻抗虛部值計(jì)算涂層吸水率的變化趨勢(shì)可發(fā)現(xiàn)，涂層吸水率相對(duì)穩(wěn)定階段的長(zhǎng)短順序依次為：手工打磨＞表面銹蝕＞表面未處理，這與涂層電阻下降到10

3、6Ω.cm2所經(jīng)過(guò)的腐蝕時(shí)間長(zhǎng)短、特征頻率的增長(zhǎng)速度相一致。且不論基材表面狀態(tài)如何，當(dāng)涂層體系的特征頻率增加到1400Hz左右時(shí)，涂層電阻均發(fā)生較快降低，吸水率發(fā)生較大增長(zhǎng)，涂層失去防護(hù)作用。
　　 3、在涂層表面制作不同的人工缺陷，研究缺陷類型對(duì)涂層體系電化學(xué)阻抗譜的影響。EIS的研究發(fā)現(xiàn)，表面具有劃痕缺陷(寬度100μm)的涂層體系，其性能的下降具有階段性。浸泡初期，涂層的防護(hù)性能與完好涂層相差很少。涂層吸水飽和后，低頻阻抗

4、模值發(fā)生較大幅度降低，涂層電容進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)階段，防護(hù)性能發(fā)生明顯下降。隨后因Zn粉的陰極保護(hù)作用，涂層性能下降趨于緩慢；而表面具有鉆孔的涂層體系，其性能的下降具有快速、瞬間性。浸入電解液的瞬間，低頻阻抗模值就迅速降低，涂層電容瞬間增大，基材腐蝕立即開始。
　　 4、將Nyquist圖譜的演化與中、高頻區(qū)相位角的變化相對(duì)比，評(píng)價(jià)了幾種涂層體系失效過(guò)程中的防護(hù)性能，提出了利用中、高頻區(qū)相位角快速、定性評(píng)價(jià)涂層防護(hù)性能的方法。研究發(fā)現(xiàn)