SiO2-環(huán)氧界面改性對涂層在NaCl溶液中耐腐蝕性能的影響.pdf

1、本文以SiO2/環(huán)氧界面不同的結(jié)合方式對涂層耐蝕性能的影響為研究重點(diǎn),選擇了清漆、添加普通SiO2和添加表面改性SiO2的環(huán)氧聚酰胺涂層為研究對象,針對海洋環(huán)境特點(diǎn)選擇了常壓和高靜水壓力兩種不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,運(yùn)用電化學(xué)阻抗技術(shù)、質(zhì)量法測試、附著力測試等方法并結(jié)合涂料自身的力學(xué)性能對三種涂層在常壓和高靜水壓力兩種環(huán)境下的失效過程開展了系統(tǒng)研究。著重分析了SiO2/環(huán)氧界面的不同結(jié)合方式對涂層在兩種環(huán)境下耐蝕性能的影響及作用機(jī)制。
　　

2、 表層海水環(huán)境下,化學(xué)改性能夠改善SiO2/環(huán)氧界面處的結(jié)合的情況,緩解SiO2團(tuán)聚現(xiàn)象,提高了涂層的致密性,抑制水溶液在SiO2/環(huán)氧界面處的堆積,進(jìn)而提高涂層的阻滯能力。同時(shí)SiO2/環(huán)氧界面化學(xué)改性的涂層使得金屬基體的腐蝕受到了抑制,涂層的濕態(tài)附著能力得到提高。SiO2/環(huán)氧界面化學(xué)改性的涂層通過提高其阻滯性能和附著能力,延緩了其的失效過程,有效地提高涂層的防護(hù)能力。
　　 深海環(huán)境下,涂層在靜水壓力的作用下失效過程加快

3、,并且靜水壓力在水溶液的傳輸階段作用明顯。靜水壓力并沒有改變水溶液在涂層中的擴(kuò)散形式,仍符合Fick擴(kuò)散。但是高靜水壓力環(huán)境下水溶液在涂層中的擴(kuò)散速度顯著加快,同時(shí)擴(kuò)散能力也顯著增強(qiáng)。靜水壓力促進(jìn)了金屬基體腐蝕反應(yīng)過程的進(jìn)行。涂層的濕態(tài)附著力在高靜水壓力環(huán)境下喪失較快,發(fā)生腐蝕剝離的傾向更大。水溶液在涂層中的擴(kuò)散過程的加快和涂層/金屬界面的反應(yīng)過程的加劇,使涂層的失效過程加快。高靜水壓力環(huán)境下,電容法能夠用于研究水溶液在涂層中的傳輸行為

4、,并且有很好的可靠性。同時(shí)運(yùn)用電化學(xué)阻抗分形技術(shù)可一定程度的反映涂層/金屬界面及涂層表面的形貌。
　　 深海環(huán)境下,傳統(tǒng)的以物理結(jié)合為主的SiO2/環(huán)氧界面增加了其界面處的空隙,使得在靜水壓力的作用下水溶液的擴(kuò)散速度加快,擴(kuò)散能力增強(qiáng)。涂層的阻滯能力下降,進(jìn)而影響涂層的防護(hù)性能。SiO2/環(huán)氧界面化學(xué)改性能夠有效改善界面性能,即物理缺陷和化學(xué)特性,增加了水溶液的擴(kuò)散難度,降低其擴(kuò)散速度,使得涂層的阻滯能力增強(qiáng),進(jìn)而提高涂層的防護(hù)