涂層防護(hù)體系加速腐蝕失效機(jī)制研究.pdf

1、有機(jī)涂層體系的廣泛使用不可避免的引起腐蝕失效的發(fā)生并造成極大危害。如果能夠盡可能的對復(fù)雜大氣環(huán)境腐蝕下有機(jī)涂層體系做出較為真實(shí)的模擬并對其的失效做出較為全面、準(zhǔn)確的評價(jià)，知道其失效機(jī)制并采取有效措施將會(huì)大大減少腐蝕危害的發(fā)生與發(fā)展。基于以上問題，研究金屬涂層防護(hù)體系的腐蝕失效并為制定相關(guān)防腐蝕措施的標(biāo)準(zhǔn)提供重要依據(jù)就顯得尤為重要。
　　本文進(jìn)行了對有機(jī)涂層防護(hù)體系加速腐蝕失效的研究。首先，利用層次分析法(AHP)建立涂層防護(hù)體系的

2、綜合評價(jià)模型;其次，通過電化學(xué)數(shù)據(jù)對此評價(jià)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，并利用其對涂層體系的失效結(jié)果進(jìn)行評價(jià);最后，通過一些現(xiàn)代儀器分析方法對有機(jī)涂層防護(hù)體系在光化學(xué)與腐蝕介質(zhì)協(xié)同作用下的腐蝕失效機(jī)制進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:綜合評價(jià)模型對涂層體系的失效程度能夠較好的評價(jià)，并且權(quán)重系數(shù)范圍界定使其有了更高的適應(yīng)性;電化學(xué)方法得到的涂層電阻對評分結(jié)果的檢驗(yàn)證實(shí)了涂層評價(jià)模型的正確性。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)涂層體系經(jīng)過8個(gè)周期加速腐蝕實(shí)驗(yàn)后其表面確實(shí)發(fā)生了鼓

3、泡與裂紋，甚至截面出現(xiàn)剝離;通過EDS分析，發(fā)現(xiàn)腐蝕后涂層的Cl-增多，C/O顯著減小，腐蝕越嚴(yán)重這種趨勢更明顯;在截面上，Cl-隨著腐蝕介質(zhì)的滲入深度而逐漸減少。而填料二氧化鈦也隨著涂層中有效成分的破壞而逐漸流失。利用FITR分析可知三種有機(jī)涂層腐蝕失效過程具有相同的腐蝕機(jī)理，且樹脂鏈斷裂均表現(xiàn)為N-H鍵的斷裂和C-O鍵斷裂。因此，可以推斷，涂層中有效成分在光化學(xué)作用下遭到破壞，加速了氯離子等腐蝕介質(zhì)在涂層中滲入進(jìn)而使涂層發(fā)生鼓泡，開

4、裂和剝落等腐蝕失效現(xiàn)象。而涂層中的成膜物質(zhì)聚氨酯通過改性以及涂層中二氧化鈦的添加會(huì)大大改善涂層體系的耐蝕性能。表面只有超音速火焰噴涂處理的無涂層涂層體系在經(jīng)過四個(gè)周期加速實(shí)驗(yàn)就發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，通過XPS分析知，實(shí)驗(yàn)前涂層體系的涂層表面無Fe元素存在而腐蝕后的有鐵元素且以FeO、 Fe3O4、Fe2O3、 FeOOH、 Fe2(SO4)3五種氧化物的形式存在;腐蝕不嚴(yán)重部位二價(jià)鐵的含量比腐蝕嚴(yán)重部位多，而Fe2(SO4)3在腐蝕嚴(yán)重部位含量