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《有機(jī)涂層下船用鋼電偶腐蝕規(guī)律研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文有機(jī)涂層下船用鋼電偶腐蝕規(guī)律研究姓名:劉華劍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):海洋化學(xué)工程與技術(shù)指導(dǎo)教師:王佳201106有機(jī)涂層下船用鋼電偶腐蝕規(guī)律研究摘要大型海洋工程(如海上石油鉆井平臺(tái)、跨海大橋、船舶等)的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中通常會(huì)采用不同的材料,這些材料在海水或潮濕的海洋大氣中會(huì)引起不同程度的電偶腐蝕。金屬材料在實(shí)際應(yīng)用中常采用防腐涂層進(jìn)行保護(hù),但現(xiàn)有金屬材料的室內(nèi)和實(shí)海暴露試驗(yàn)多采用裸樣,與實(shí)際工況環(huán)境相差甚遠(yuǎn),不能完全反映實(shí)際環(huán)境下的腐蝕規(guī)律。有機(jī)涂層的防護(hù)性能在實(shí)際體系的電偶腐蝕過(guò)程中起著重要的作用。涂層物理屏蔽能力降低,界面腐蝕電化學(xué)反應(yīng)以及涂層的剝離都影
2、響著涂層下偶對(duì)體系的電偶腐蝕進(jìn)程。本論文的主要研究工作包括:應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜技術(shù),結(jié)合線性極化技術(shù),電偶電位和電偶電流測(cè)量,對(duì)比研究了涂層/鋼.裸鋼體系的電偶腐蝕過(guò)程。根據(jù)阻抗譜響應(yīng)建立與涂層失效各個(gè)階段相對(duì)應(yīng)的等效電路模型,分析浸泡過(guò)程中涂層失效與電偶腐蝕電化學(xué)參數(shù)的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)涂層的物理屏蔽能力很強(qiáng)即涂層滲水階段,體系的電偶電流密度幾乎為零,裸鋼處于自腐蝕狀態(tài);當(dāng)基底金屬腐蝕反應(yīng)發(fā)生后,體系的電偶電流密度迅速增大,裸鋼腐蝕速率增大;裸鋼對(duì)涂層體系起保護(hù)作用時(shí),涂層阻抗在試驗(yàn)周期內(nèi)不再下降,體系的電偶電流密度趨于穩(wěn)定.結(jié)合阻抗譜技術(shù)和陣列電極技術(shù),分別研究裸鋼和涂層下陣
3、列電極的偶合電流、電位和阻抗分布特征及其與涂層失效過(guò)程的相關(guān)性。研究表明由于鋼絲的空間位置不同,在電偶腐蝕中存著陰陽(yáng)極分布的不均勻性。對(duì)于裸鋼體系,由于陰陽(yáng)極極化作用,使得電偶腐蝕驅(qū)動(dòng)力減小,偶合電流密度逐漸減小,并且隨著浸泡的進(jìn)行,陽(yáng)極區(qū)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。對(duì)于涂層體系,陽(yáng)極電流出現(xiàn)在涂層的缺陷處,陰極電流被整個(gè)涂層平分。隨著腐蝕過(guò)程的發(fā)展,自腐蝕電位較負(fù)的一側(cè)出現(xiàn)陽(yáng)極電流,雖然早期缺陷區(qū)仍表現(xiàn)為陽(yáng)極區(qū),但電流密度已經(jīng)減小,陰極電流逐漸向缺陷處附近涂層擴(kuò)展,這說(shuō)明在浸泡后期,自腐蝕電位較負(fù)的一側(cè)會(huì)對(duì)較正的一側(cè)產(chǎn)生保護(hù)作用。阻抗譜測(cè)試結(jié)果表明,涂層下陣列電極阻抗響應(yīng)主要反映了缺陷區(qū)電極過(guò)
4、程特征,直至涂層完好區(qū)也出現(xiàn)剝離和鼓泡的失效現(xiàn)象。而陰極區(qū)涂層性能和涂層下金屬腐蝕反應(yīng)信息被“掩蓋”。但是通過(guò)檢測(cè)電極表面的電流密度分布,能夠監(jiān)測(cè)涂層和涂層下的局部電化學(xué)過(guò)程。關(guān)鍵詞:電偶腐蝕;有機(jī)涂層;電化學(xué)阻抗譜;陣列電極ⅡTheinvestigationofgalvani0corrosionundertheorganiocoatingonshiPsteeIAbstractVariousmaterialsarebeusedinthemechanicalstructureofgreatcoastalengineeringprojects(e.g.,offshoreoilrig,
5、sea·crossingbridge,ships,etc).Undertheactionofcorrodingmedium,suchaswetairandseawater,thesematerialswillemergevariedgalvaniccorrosion.Organiccoatingshavebeenusedextensivelyforcorrosionprotectionofmetal.However,mostoutdoorexposureandindooracceleratedcorrosiontestswereperformedusingbaremetal,wh
6、icharefareawayfromtherealworkingcondkion,andcan’treflectthedisciplineoftherealenvironmentcompletely.protectivefunctionoftheorganiccoatingplaysanimportantlyroleduringthegalvaniccorrosioninrealsystem.Thegalvaniccorrosionofthecoupledsystemwasmainlyinfluencedbythelossofadhesionbetweencoatingandme
7、tal,electrochemicalreactionsatinterface,andthestrippingofcoatingfromsurfaceofmetal,etc.Consequently,themainresearchesinthisarticlearelistedaSfollowing:(1)Thegalvaniccorrosionprocessofcoating/steel·steelsystemwasstudiedbyEIS,LPR,galvanicpotent