2A12铝合金在沿海大气环境中的腐蚀行为及防护措施研究

发布时间：2019-11-03 17:46

【摘要】：本文通过中性盐雾腐蚀加速试验模拟沿海大气环境,采用失重法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、电化学测试技术、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究了2A12铝合金在沿海大气环境下的腐蚀规律及腐蚀机理、不同配套方案的有机复合涂层和改性丙烯酸聚氨酯涂层的性能,以及电解液中CeO_2/Y_2O_3稀土氧化物对微弧氧化膜性能的影响。首先综述了铝合金在海洋大气环境下的腐蚀特点,简述了海洋大气腐蚀的影响因素;并总结了铝合金海洋大气腐蚀防护方法的研究进展与优缺点,在此基础上提出了本文的研究意义与目的。研究了2A12铝合金在沿海大气环境下的腐蚀规律及腐蚀机理。结果表明:2A12铝合金的腐蚀失重量与腐蚀时间符合幂指数函数规律。腐蚀初期,铝合金发生点蚀,生成颗粒状腐蚀产物,随后相互汇聚形成疏松腐蚀产物层,点蚀转变为全面腐蚀,电化学腐蚀产生大量Al(OH)3导致疏松腐蚀产物层增厚;腐蚀中、后期,外层腐蚀产物发生脱落,剩余致密堆叠的腐蚀产物层。电化学测试结果表明:随着腐蚀时间的延长,2A12铝合金的腐蚀电流密度先减小后增大再减小;容抗弧先收缩后扩大,最后略有收缩。采用氟碳面漆、丙烯酸聚氨酯面漆、环氧玻璃鳞片胶泥中间漆、铝合金防腐底漆和底面合一专用防腐漆为原料,在2A12铝合金表面制备了有机复合涂层,并采用纳米石墨片和CeO_2/Y_2O_3稀土氧化物制备了改性丙烯酸聚氨酯涂层,对有机复合涂层和改性丙烯酸聚氨酯涂层的性能进行研究后发现:(底漆+中间漆+氟碳面漆)方案的有机复合涂层耐蚀性最佳,相比铝合金基体,其腐蚀电流密度下降了3个数量级,极化电阻上升了3个数量级,阻抗值提升约2个数量级;0.5wt%纳米石墨片和1wt%CeO_2/Y_2O_3稀土氧化物共同加入丙烯酸聚氨酯面漆后不改变涂层的化学结构,但增加了涂层的物理屏蔽作用,涂层的腐蚀电流下降到原始涂层的1/3,阻抗值提升约1个数量级。电解液中加入CeO_2/Y_2O_3稀土氧化物后,铝合金微弧氧化膜变得光滑且致密,微孔数量减少。当CeO_2/Y_2O_3的浓度为3g/L,比例为1:1时,微弧氧化膜的耐蚀性最好,相比未添加的微弧氧化膜,其腐蚀电流减小了1个数量级,阻抗值提升约1个数量级。
【图文】：

2A12 铝合金在沿海大气环境中的腐蚀行为及防护措施研究缓了铝合金的大气腐蚀，因此通常情况下铝及铝合金比钢耐蚀性。程中，大气的相对湿度大于一定值时，空气中的水分由于膜，水膜溶解氧气与 NaCl 等腐蚀性物质，在铝合金表面的腐蚀性离子会破坏铝合金表面的氧化膜，或透过氧化膜关系到铝合金大气腐蚀速率的高低。图 1.1 为水膜厚度与4 区分别为干大气腐蚀区、潮大气腐蚀区、湿大气腐蚀区的增加，大气腐蚀速率呈现先增大后减少的趋势，仅当水极大值，而铝合金在海洋大气环境下形成的水膜厚度就在

南京航空航天大学全日制专业学位硕士学位论文中形成的小阳极大阴极的电化学状态加速了铝合金基体的溶解，点蚀孔的点蚀坑。点蚀坑从外观上看可以分为开放式和密闭式两种，，其形状如图坑能较为方便地观察到腐蚀的发展程度，而密闭式的点蚀坑从外观上很因此更具有危险性。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG172

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 费贵强;王佼;王海花;朱科;王东;;水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能[J];高分子材料科学与工程;2016年04期

2 杨大宁;董凯辉;符传福;单大勇;张奇伟;张帆;宋影伟;韩恩厚;;海南电网刀闸铝合金部件腐蚀失效分析[J];腐蚀科学与防护技术;2016年01期

3 赵书彦;陈军君;刘福春;徐松;韩恩厚;胡波涛;陆佳政;;纳米石墨/聚氨酯复合涂层的制备及耐腐蚀性能[J];复合材料学报;2016年09期

4 郭豫鹏;狄士春;吕鹏翔;孙术发;;CeO_2对2A12铝合金微弧氧化膜层组织和性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2015年09期

5 孙鹏;牛宗伟;徐山;李明哲;徐明玉;;Y(NO_3)_3对6061铝合金微弧氧化陶瓷层的影响[J];电镀与精饰;2015年05期

6 陈小丽;麻彦龙;黄伟九;张小彬;孟晓敏;易雅楠;;环保型铝合金阳极氧化表面处理研究进展[J];材料导报;2015年07期

7 易传贵;王瑞;王安平;史鸿威;任常飞;;稀土铈对2A12铝合金微弧氧化膜性能的影响[J];热加工工艺;2015年06期

8 杨京;陈朝轶;张湘黔;张曼;赵聪;;温度对0359铝合金腐蚀的影响[J];热加工工艺;2015年04期

9 王学慧;王吉会;付丛伟;;7A60铝合金点蚀行为的电化学噪声和电化学阻抗谱表征(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年12期

10 洪尚坤;黎清宁;屈婧婧;黄炼;赵隆滨;;硝酸铈添加剂对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜特性的影响[J];中国表面工程;2014年06期

相关博士学位论文 前1条

1 安百刚;酸雨/雨水环境中典型金属材料的腐蚀行为研究[D];天津大学;2003年

相关硕士学位论文 前7条

1 吴敢敢;石墨烯（石墨纳米片）/环氧树脂船用涂料防腐性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 邱国增;纳米氧化钇基复合材料制备及其在环氧树脂涂料中的应用研究[D];内蒙古科技大学;2015年

3 李国栋;环保型铝合金三价铬转化膜制备及腐蚀性能研究[D];宁夏大学;2014年

4 王建国;LY12铝合金表面富镁涂层改性的研究[D];北京化工大学;2013年

5 苏艳;7B04高强铝合金与防护涂层在海洋大气环境中的腐蚀行为[D];重庆大学;2011年

6 赵飞;2A12铝合金时效成形的微观组织及力学性能[D];大连理工大学;2010年

7 屈志坚;铝合金复合涂层的制备及性能研究[D];江苏大学;2007年

本文编号：2555196