環氧重防腐涂層體系失效過程的電化學阻抗譜研究.pdf

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

2、比例適當增大，涂層自修復能力增強，離子等腐蝕介質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，防護性能出現短時間升高。且當環氧富鋅底漆為涂層總厚度的2/3左右時，涂層體系的防護性能最好。
　　 2、對金屬基材進行不同表面處理，采用EIS研究基材表面狀態對涂層防護性能的影響。利用高頻阻抗虛部值計算涂層吸水率的變化趨勢可發現，涂層吸水率相對穩定階段的長短順序依次為：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所經過的腐蝕時間長短、特征頻率的增長速度相一致。且不論基材表面狀態如何，當涂層體系的特征頻率增加到1400Hz左右時，涂層電阻均發生較快降低，吸水率發生較大增長，涂層失去防護作用。
　　 3、在涂層表面制作不同的人工缺陷，研究缺陷類型對涂層體系電化學阻抗譜的影響。EIS的研究發現，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、模值發生較大幅度降低，涂層電容進入緩慢增長階段，防護性能發生明顯下降。隨后因Zn粉的陰極保護作用，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、高頻區相位角的變化相對比，評價了幾種涂層體系失效過程中的防護性能，提出了利用中、高頻區相位角快速、定性評價涂層防護性能的方法。研究發現