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                  涂層防腐蝕性能電化學快速評價方法
                  發布時間:2020-07-14 10:19:26 瀏覽:[ ]次

                  涂層是目前在各個行業廣泛應用的保護金屬材料和防止腐蝕的主要方法,其中應用最多的是有機涂層。有機涂層防腐蝕的主要機制是阻隔作用,阻礙侵蝕性粒子、水、氧及其它有害物質與金屬接觸;此外,很多涂層通過在顏填料中加入緩蝕性物質或犧牲陽極型物質來進一步提高耐蝕性;有機涂層與金屬之間的良好黏合力也對防止金屬腐蝕有作用。

                  涂層下金屬腐蝕的程度直接取決于涂層與涂裝金屬性能的好壞,為此必須建立一套完整、系統的測試和評價涂層耐蝕性的方法。目前涂裝金屬耐蝕性能的測試方法包括一般的常規測試方法(routinetestmethod)、鹽霧試驗(saltspraytest)、濕熱試驗(humiditycabinettest)和電化學測試方法(electrohemicalmeasurement)。其中電化學測試技術在涂裝金屬腐蝕研究中得到廣泛應用,并已成為評定涂裝金屬耐蝕性能的一種強有力的手段,為此對其進行詳細的論述。

                      盡管涂層技術作為有效的材料保護技術已應用了幾十年,但始終缺少對涂層性能、涂覆質量和涂層缺陷進行有效的現場或原位快速檢測的方法。目前在有機涂層耐蝕性的原位檢測方面,電化學方法是主要的方法。有機涂層具有很高的歐姆阻抗值,如果對金屬/涂層體系進行恒電位極化,在有機涂層中的電位降與金屬/聚合物界面的電位降相比要大到以數量級計,因此直流類型的電化學測試技術對有機涂層不夠靈敏。近年來,用于有機涂層測試的電化學技術主要有電化學交流阻抗技術(EIS)、掃描開爾文探針(SKP)、掃描振動電極(SVET)和局部阻抗譜(LEIS)等。EIS方法是對研究體系施加一個小振幅的正弦交流信號,再測量體系的響應信號,得到體系表面的阻抗、容抗譜,進而利用數學方法和等效電路模型等可獲得體系的多種電化學信息。對于涂層來說,EIS可以通過測量涂層電阻、電容、感抗等了解涂層性質、完整性與缺陷、失效等信息。EIS方法的主要局限是由于涂層電化學參量的影響因素較復雜,測量的重現性不易保證;此外它是一種針對整個測試表面的平均結果,對于涂層局部破壞或局部缺陷不夠敏感。為彌補EIS法測量涂層局部性質的不足,近年來發展了局部電化學阻抗譜技術(LEIS)。在LEIS技術中通過增加微電極來測量試樣局部表面的電流及電阻,從而得到局部信息。另一種可測量涂層局部性質的方法是掃描開爾文探針技術(SKP),它能夠通過測量試樣表面電位來對涂層的缺陷和剝離進行原位監測。此外,不少研究者還致力于研究掃描振動電極技術(SVET)和掃描參比電極技術(SRET),通過測量試樣表面不同部位的局部電位或局部電流分布,獲得涂層局部缺陷的信息。這幾種方法在涂層檢測中有著很大的發展潛力,但目前測試儀器較為昂貴,主要還處于實驗室研究階段,缺少在實際復雜體系中的測量數據和應用結果。電化學噪聲技術也是一種有望用于涂層性能檢測的技術,但它的信息亦來自整個測試表面,采用傅立葉變換技術處理測量信號,反映表面的平均性質,對于局部缺陷不夠靈敏,信息的解析與處理比較復雜。


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