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电弧喷涂锌、铝涂层防腐机理研究

彭立涛  
【摘要】: 锌、铝涂层具有电位低及腐蚀产物膜具有防护性能等优点被用作长效防腐涂层。目前对其研究集中在物理性能、喷涂工艺及实际应用效果上,而采用电化学的方法对涂层的防腐性能进行深入研究的工作还很少见。 本文采用涂层性能研究中比较常用的腐蚀电位时间曲线法、极化电阻时间曲线法、极化曲线法以及比较先进的电化学阻抗谱法,针对浸泡时间、介质温度、封闭等级、电极电位等因素对锌、铝涂层防腐性能的影响进行了重点研究。对各组实验进行了阶段的划分,并对每个EIS图谱建立了各自的等效电路模型。通过ZView软件对阻抗进行拟合分析后,分别得到了各等效电路元件参数随各因素的变化规律,并对各参数变化规律进行分析后,总结锌、铝涂层的防腐机理。 在上述防腐实验的基础上对锌、铝涂层的防腐机理进行了分析认为: 1.锌、铝涂层在浸泡过程中电位几乎始终低于钢的完全保护电位-0.85V,这证明涂层始终具有牺牲阳极作用。 2.锌、铝涂层的腐蚀产物对腐蚀介质的阻挡作用都体现出较强的自封闭效果,即对腐蚀介质的阻挡作用随浸泡时间的延长而增强。 3.在温度的变化过程中锌、铝涂层对腐蚀介质的阻挡作用总体上是随温度的升高而减弱的,分析原因为氧的溶解度降低及腐蚀产物随温度的增加逐渐由黏附性凝胶状转变为非黏附性颗粒状,促使封闭在涂层孔隙及表面的腐蚀产物减少造成涂层对腐蚀介质的阻挡作用减弱。 4.纯锌、纯铝的极化电位在阳极极化状态下的阻抗谱表明,锌涂层的牺牲阳极作用明显,而铝涂层牺牲阳极作用不如锌涂层。 5.锌、铝涂层在封闭条件下EIS随浸泡时间的变化规律表现为:锌、铝涂层都能与封闭涂层产生良好的协同作用,使整体复合涂层的阻抗随浸泡时间增加。


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