Q235碳钢表面富锌底漆的改性及其作用机理的研究

发布时间：2017-06-07 04:19

  本文关键词：Q235碳钢表面富锌底漆的改性及其作用机理的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碳钢由于强度高、价格低廉而在工业、建筑业等行业都具有广泛的应用。但是,由于碳钢在大气环境和海洋环境中都很容易腐蚀,而限制了它的应用。所以碳钢的防腐蚀研究就显得尤为重要。前人研究了一种基于牺牲阳极阴极保护原理的富锌涂料,这种涂料在一定程度上能够提高碳钢的耐蚀性,但是由于涂层中锌粉的反应速度太快,导致涂料的阴极保护作用时间短,因此需要对富锌涂料进行改性,以延长涂料的阴极保护作用时间,进而提高涂层对碳钢的保护作用。利用8-羟基喹啉对富锌涂层进行改性,将锌粉用5%的8-羟基喹啉替代,研究表明,8-羟基喹啉与Zn~(2+)生成一种稳定的络合物Zn(HQ)2,包覆在锌粉颗粒的表面,降低了锌粉的反应面积,抑制了锌粉的反应,延长了涂层的阴极保护作用时间。而且,腐蚀产物能够堵塞涂层微孔,降低了涂层的孔隙率,提高了涂层的屏蔽性。另外,在浸泡后期,8-羟基喹啉能够吸附在基体的腐蚀活性区,抑制基体的腐蚀扩散,进一步提高了涂层的耐蚀性。利用ZnO对富锌涂层进行改性,将富锌涂料中的锌粉部分用ZnO替代,ZnO能够堵塞涂层微孔,抑制电解质渗入,提高了涂层的屏蔽能力。而且,ZnO-Zn之间能够形成p-n结,可以控制电子流向,进而控制电化学反应过程,降低锌粉反应速度,延长锌粉阴极保护作用时间。实验结果显示,当ZnO质量分数为15%时涂层的耐蚀性能最好利用纳米ZnO对富锌涂层进行改性,将富锌涂料中的锌粉部分用纳米ZnO替代,纳米ZnO能够堵塞涂层内微孔,使得涂层电阻Rc升高,提高了涂层屏蔽能力。而且添加纳米ZnO后涂层电阻增加,锌粉的反应电阻Pct升高,锌粉／溶液界面双电层电容降低,降低了锌粉的反应速度,和反应面积,减少了锌粉由于直接跟介质接触导致的腐蚀,延长了涂层的阴极保护作用时间。当纳米ZnO的含量为2%时,富锌涂层的耐蚀性最好。
【关键词】：富锌涂层 EIS 碳钢 阴极保护 改性
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 碳钢概述14-15
• 1.2 碳钢的腐蚀行为15-18
• 1.2.1 电偶腐蚀15
• 1.2.2 孔蚀15-16
• 1.2.3 晶间腐蚀16-18
• 1.2.4 腐蚀疲劳18
• 1.3 碳钢保护措施18-23
• 1.3.1 镀层保护18-20
• 1.3.2 阴极保护20
• 1.3.3 钝化保护20-21
• 1.3.4 涂层保护21-23
• 1.4 本论文研究内容和研究意义23-26
• 1.4.1 前人的研究成果23-24
• 1.4.2 本文主要研究内容和意义24-26
• 第二章 实验方法26-30
• 2.1 实验材料26
• 2.2 试样制备26-27
• 2.3 研究方法27-30
• 2.3.1 开路电位(OCP)检测27
• 2.3.2 划叉浸泡27
• 2.3.3 Machu测试27-28
• 2.3.4 交流阻抗测试(EIS)28
• 2.3.5 傅里叶红外转换光谱(FT-IR)28-29
• 2.3.6 扫描电子显微镜(SEM)29
• 2.3.7 极化曲线29-30
• 第三章 8-羟基喹啉对富锌底漆保护性能的影响及其机理研究30-44
• 3.1 前言30-31
• 3.2 实验31-32
• 3.2.1 实验材料31-32
• 3.2.2 试样制备32
• 3.3 实验结果与讨论32-42
• 3.3.1 电化学阻抗谱特征32-39
• 3.3.2 开路电位检测39
• 3.3.3 SEM39-40
• 3.3.4 Machu测试40-41
• 3.3.5 傅里叶红外光谱测试41-42
• 3.4 结论42-44
• 第四章 ZnO对富锌底漆的保护性能的影响及其机理研究44-58
• 4.1 前言44
• 4.2 实验44-45
• 4.2.1 实验材料44
• 4.2.2 试样制备44-45
• 4.3 结果与讨论45-55
• 4.3.1 电化学交流阻抗(EIS)45-53
• 4.3.2 Machu测试53-55
• 4.4 结论55-58
• 第五章 纳米ZnO对富锌底漆防护性能的影响及其机理研究58-72
• 5.1 前言58
• 5.2 实验58-59
• 5.2.1 实验材料59
• 5.2.2 试样制备59
• 5.3 结果与讨论59-70
• 5.3.1 交流阻抗测试60-68
• 5.3.2 Machu测试68-70
• 5.4 结论70-72
• 第六章 总结论72-74
• 参考文献74-82
• 致谢82-84
• 研究成果及发表的学术论文84-86
• 作者和导师简介86-87
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书87-88

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本文编号：428175