土壤中三种无溶剂涂层的电化学行为研究

发布时间：2017-07-30 00:05

  本文关键词：土壤中三种无溶剂涂层的电化学行为研究

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【摘要】：无溶剂环氧煤焦沥青涂料是在溶剂型环氧煤焦沥青涂料的基础上发展的新产品,无溶剂产品不仅简化了环氧煤沥覆盖层的涂装工艺,而且避免了固化后溶剂挥发所产生的针孔,保障了覆盖层的防护性能。本文通过开路电位、交流阻抗图谱等电化学测试方法对三种涂层在不同含水量和氯离子含量土壤中的电化学行为进行研究。涂覆无溶剂环氧煤焦沥青涂层(通用型,简称YS)、(冬用型,简称MD)和无溶剂环氧石油沥青涂层(简称SYLQ)的Q235碳钢在不同含水量和氯离子含量土壤中都具有优良的耐蚀性能。随着土壤H20和C1-含量的增加三种涂层的开路电位负移,容抗弧半径减小,阻抗模值降低,土壤对涂层的侵蚀性加剧。在40%H2O+0.6%NaCl土壤中200μm厚YS涂层、MD涂层、SYLQ涂层试样的稳定开路电位分别为-0.38V、-0.32V和-0.26V,正于Q235裸钢的稳定开路电位-0.65v。随着涂层厚度的增加,交流阻抗的容抗弧半径增大,低频阻抗模值上升,说明涂层厚度的增厚提高了土壤中侵蚀性物质的屏蔽阻挡能力。200μm厚三种涂层在40%H2O+0.6%NaCl和29%H2O+1.8%NaCl土壤中埋设360d时涂层的低频阻抗模值达到1×107Ω2-cm2以上,遵循涂层浸泡初期的规律。随着埋设时间的延长,涂层吸水率呈升高的趋势、阻抗模值降低,涂层的耐蚀性能下降。三种涂层在40%H2O+0.6%NaCl和29%H2O+1.8%NaCl土壤中埋设360d后涂层与碳钢基体附着良好,没有发现腐蚀痕迹。剥离涂层后三种涂层金属表面的能谱分析和X-射线衍射分析没有发现铁的氯化物和氧化物。根据灰色神经网络建立了涂层腐蚀寿命的预测公式得到200μm厚YS、MD和SYLQ涂层在40%H2O+0.6%NaCl土壤中涂层的预测寿命为765d、688d和673d；29%H2O+1.8%NaCl土壤中涂层的预测寿命为1199d、1032d和890d。
【关键词】：无溶剂环氧煤焦沥青涂层 土壤 电化学行为 电化学阻抗谱
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 引言10-11
• 第一章 文献综述11-23
• 1.1 土壤腐蚀11-15
• 1.1.1 土壤腐蚀的研究概述11
• 1.1.2 土壤中腐蚀的特点11-12
• 1.1.3 土壤中腐蚀的影响因素12-14
• 1.1.4 土壤腐蚀的防护14-15
• 1.2 无溶剂环氧煤焦沥青涂层15-19
• 1.2.1 环氧树脂涂料15-16
• 1.2.2 环氧煤焦沥青涂料16-17
• 1.2.3 石油沥青涂料17-18
• 1.2.4 涂层下金属的腐蚀18-19
• 1.3 涂层金属腐蚀的研究方法19-21
• 1.3.1 开路电位19-20
• 1.3.2 交流阻抗技术(EIS)20
• 1.3.3 线性极化法20
• 1.3.4 电化学噪声法(EN)20
• 1.3.5 电阻探针法20-21
• 1.4 基于人工神经网络(Ann)理论预测涂层寿命21-22
• 1.5 本论文的研究目的及内容22-23
• 第二章 实验方法23-28
• 2.1 实验试剂23
• 2.2 实验材料23-24
• 2.3 实验仪器24
• 2.4 试样制备24-26
• 2.5 涂层的电化学性能测试26
• 2.5.1 开路电位测试26
• 2.5.2 交流阻抗测试26
• 2.6 物理检测26-28
• 2.6.1 傅立叶变换红外光谱(FTIR)26
• 2.6.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)26
• 2.6.3 X-射线衍射分析(XRD)26-28
• 第三章 不同含水量土壤中三种有机涂层的电化学行为28-56
• 3.1 三种涂层在不同含水量土壤中的电化学测试28-44
• 3.2 三种有机涂层的红外光谱分析结果44-47
• 3.3 涂层断面腐蚀形貌47-49
• 3.4 涂层/金属界面腐蚀产物分析49-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 不同氯离子含量土壤中三种有机涂层的电化学行为56-74
• 4.1 三种涂层在不同氯离子土壤中的电化学测试56-67
• 4.2 涂层在不同氯离子含量土壤中的红外光谱分析结果67-68
• 4.3 涂层、金属界面腐蚀产物分析68-72
• 4.4 本章小结72-74
• 第五章 基于灰色理论和神经网络预测涂层寿命74-89
• 5.1 涂层剩余寿命预测基本思路74
• 5.2 利用灰色理论和神经网络建立数学模型74-77
• 5.3 利用灰色理论进行涂层寿命预测77-88
• 5.3.1 40%H_2O+0.6%NaCl土壤中200μm厚的YS涂层的寿命预测77-80
• 5.3.2 40%H_2O+0.6%NaCl土壤中200μm厚的MD和SYLQ涂层的寿命预测80-82
• 5.3.3 29%H_2O+1.8%NaCl土壤中200μm厚的YS涂层的寿命预测82-86
• 5.3.4 29%H_2O+1.8%NaCl土壤中200μm厚的MD和SYLQ涂层的寿命预测86-88
• 5.4 本章小结88-89
• 结论89-90
• 参考文献90-94
• 攻读学位期间公开发表论文94-95
• 致谢95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：591637