电化学耗氧涂层的防腐作用机理研究

发布时间：2017-04-10 12:21

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【摘要】：在腐蚀防护策略中,涂层防护是经济有效的方法之一,并被广泛应用。然而传统的涂层会因为固有的空隙或者外界损伤而无法修复,造成涂层保护功能受损。近年来,关于智能自愈合涂层的研究逐渐兴起,其自愈合策略主要有释放缓蚀剂和释放聚合剂两种方式。本文提出并研究了电化学耗氧涂层的防腐蚀机理,以富锌涂层(ZRP)作为一种电化学耗氧涂层研究的载体,设计多种实验模型,对其电化学耗氧作用及其伴随作用做了深入研究。通过电化学测试,介质酸碱度测试,介质溶解氧含量测试以及离子浓度表征等研究手段探究电化学耗氧涂层的腐蚀防护作用,其结果表明：富锌涂层作为一种电化学耗氧涂层,能显著降低介质中溶解氧的含量,并持续提高介质pH值；同时电化学耗氧涂层的具有更好的屏蔽性能的以及自愈合性能。上述研究表明,富锌涂层作为一种电化学耗氧涂层,其电化学耗氧对碳钢基体保护机理如下：富锌涂层中锌粉在与溶解氧接触时首先发生电化学直接耗氧作用并伴随OH-离子释放作用,形成碱性耗氧屏蔽区,随着氧气渗透,屏蔽区逐渐失效,碳钢基体发生腐蚀产生Fe3+和Fe2+,锌粉又将Fe3+和Fe2+还原为铁单质,起到间接耗氧作用,再次形成耗氧屏蔽区,达到自愈合效果并同时抑制次生腐蚀的发生。
【关键词】：自愈合 富锌涂层 电化学耗氧 吸氧腐蚀 交流阻抗
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ153
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 引言7-8
• 1 电化学耗氧涂层研究背景8-18
• 1.1 自愈合涂层概述8-17
• 1.1.1 基于聚合剂释放原理的自愈合涂层9-11
• 1.1.2 基于缓蚀剂释放原理的自愈合涂层11-14
• 1.1.3 基于电化学原理的自愈合涂层14-17
• 1.2 选题依据和研究方法17-18
• 2 电化学耗氧涂层对介质改性机理研究18-32
• 2.1 实验部分18-24
• 2.1.1 试样制备18-21
• 2.1.2 试样表征21-24
• 2.2 结果与讨论24-31
• 2.2.1 富锌涂层对介质溶解氧含量影响24-28
• 2.2.2 富锌涂层对介质酸碱度影响28-29
• 2.2.3 富锌涂层对介质锌离子含量的影响29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 3 富锌涂层中锌粉的缓蚀机制研究32-45
• 3.1 实验部分32-36
• 3.1.1 试样制备32-34
• 3.1.2 试样表征34-36
• 3.2 结果与讨论36-44
• 3.2.1 涂层屏蔽性能36-38
• 3.2.2 涂层自愈合作用38-44
• 3.3 本章小结44-45
• 结论45-46
• 参考文献46-50
• 致谢50-51

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本文编号：296718