有機涂層失效過程的電化學(xué)阻抗譜響應(yīng)特征研究.pdf

1、有機涂層是一種延緩金屬腐蝕的最有效和最經(jīng)濟的材料之一，金屬的腐蝕與有機涂層的性能密切相關(guān)，而涂層防腐蝕性能取決于涂層與金屬基體之間的粘結(jié)強度和涂層對水及其它侵蝕性粒子的抗?jié)B透能力等諸多因素。本論文主要采用電化學(xué)方法并結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究了干濕循環(huán)和全浸泡這兩個最為常見自然環(huán)境條件下的涂層/金屬在腐蝕介質(zhì)中的失效規(guī)律。本文的主要研究工作包括： (1)首先，采用電化學(xué)方法研究了全浸泡過程中醇酸鐵紅涂層失效過程中的腐蝕行為。

2、 研究了涂層/金屬電極開路電位隨時間的變化規(guī)律。腐蝕電位在浸泡初期均出現(xiàn)明顯的負(fù)移趨勢，說明水分子能夠迅速到達基底金屬表面，但是隨著浸泡時間的延長，腐蝕電位正移，最后穩(wěn)定在一個較穩(wěn)定的數(shù)值。 研究了阻抗模型隨浸泡時間的變化，在浸泡初期，40μm涂層/金屬體系阻抗未呈現(xiàn)純電容特性，隨著時間的延長阻抗譜時間常數(shù)增多，在浸泡后期阻抗譜中出現(xiàn)了擴散阻抗，該擴散阻抗并非典型Warburg阻抗。對于較厚的60μm涂層/金屬電極體系，浸泡初

3、期阻抗譜能夠表現(xiàn)為純電容特性。 采用四種阻抗模型對EIS數(shù)據(jù)進行了擬和。不同厚度的涂層在相近的腐蝕階段呈現(xiàn)相同的腐蝕模型。并通過C<,c>．R<,c>C<,dl>和R<,ct>隨浸泡時間的變化表征了涂層/金屬體系的腐蝕行為。 從logF-｜Z｜圖中選取了一個新的特征參數(shù)，對于兩種不同厚度涂層的失效過程均能與阻抗譜進行較好的對應(yīng)。該方法不需要受其他條件的限制，只要做出logf-｜Z｜圖，就能對涂層吸水、破壞以及涂層下金屬腐

4、蝕進行一個全面判斷。 綜合上述所有參數(shù)的變化規(guī)律，繪制了涂層失效過程與多參數(shù)變化示意圖。 (2)采用電化學(xué)方法研究了干濕循環(huán)條件下，涂層/金屬電極的腐蝕行為。 研究了40μm厚度涂層在于濕循環(huán)條件下失效過程的阻抗譜特征變化情況。根據(jù)干濕交替阻抗譜的變化特征，將涂層的狀態(tài)分為亞穩(wěn)態(tài)，過渡態(tài)和穩(wěn)態(tài)，并且分別研究了這三個狀態(tài)下涂層的阻抗譜特征，建立了等效電路模型，解析了C<,c>，R<,c>，C<,dl>，R<,ct>