阵列电极方法研究破损涂层阴极剥离行为
有机涂层是日常生活中应用最广泛、最经济、最简单的腐蚀防护手段。但是有机涂层在成膜过程中，由于涂层中的有机溶剂挥发、高分子链交联等原因，会在涂层中产生肉眼难辨的微裂纹或孔洞，所以在实际的生产应用中很难得到理想的毫无瑕疵的完美涂层;另外，在对使用涂层防护的器件进行运输时，难免会存在磕碰造成涂层上出现破损，造成破损涂层不可避免的大量存在。因此，对破损涂层的劣化过程研究更加具有实际意义，破损涂层失效行为研究有助于发展耐破损失效的长寿命涂层技术。 本论文采用阵列电极方法研究了破损有机涂层阴极迁移行为和作用机理。论文首先比较分析了阵列电极破损涂层体系的电位分布、电流分布和阻抗分布相关性，证实了电流分布与阻抗分布具有更密切的相关性，证实了大于1μA·cm-2电流密度峰与小于106Ω·cm2阻抗模值对数的涂层失效区域正线性相关性。在此基础上，建立了评价破损涂层下阴极迁移速度的阴极剥离比面积参数Scstrip，并采用这一参数评价了破损涂层阴极剥离的扩展程度，并进一步展开了阴极迁移速度，破损区面积对阴极剥离过程影响，阴极剥离区向涂层完好区迁移的推动力和迁移行为特征研究，取得了以下研究成果，对破损涂层阴极剥离行为获得了深入的认识。 (1)证实了破损涂层失效过程中电流分布与阻抗分布具有更密切的相关性，根据这一相关性首次提出了评价破损涂层阴极剥离行为的阴极剥离比面积参数Scstrip=No.(i≥1μA.cm-2)/No.(total)，并在研究中进行了成功的应用这一参数评价了破损涂层区阴极剥离行为。 (2)证实了破损区阳极区倾向于保持在破损区锈层区;阴极倾向于迁移到邻近涂层阴极剥离区，并论证了其作用机理; (3)发现了破损区越小阴极剥离区迁移速度越大，破损区越大阴极迁移速度反而减小这一破损涂层去阴极剥离行为特征，并对此似乎违反常规的行为进行了腐蚀电化学机理论证。 (4)证实了破损涂层体系存在4种电极过程，完好区涂层电极过程、涂层微孔渗透区电极过程、破损区阳极过程和破损区邻近涂层区阴极剥离过程。并建立了相关等效电路模型; (5)证实了破损涂层阴极区pH值高、电位偏正和氧还原反应产物OH-富集可能是导致涂层剥离的主要原因。 (6)证实了破损涂层阴极剥离过程倾向于向涂层结合力薄弱的区域迁移扩展。
破损有机涂层;阴极剥离行为;阵列电极法;电化学腐蚀
中国海洋大学
硕士
生物化工
王佳
2015
中文
TG174.46
78
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）