[发明专利]耐腐蚀性的评估方法

摘要

本发明涉及用于评估在加速比率下涂覆的金属基底例如汽车车身的耐腐蚀性的方法。使涂覆有待测试的保护性涂层的阳极和阴极暴露于耐腐蚀性评估仪的腔室中的电解质。这些涂层设有预定的以及标准化的缺陷例如微孔，从而以可预测和可重复的方式加速下方金属基底的腐蚀。经涂覆的阴极/阳极对经历启动期，随后经受一系列调制为三角形、截头三角形或梯形方式的预设直流电压持续被恢复期间隔的预设时段。然后使用收集的阻抗数据以获得施用于阴极/阳极对之上的涂层的耐腐蚀性能。前述评估仪基本上将测试腐蚀所需的时间从多天(多于40天)减少至几天(约两天)。

主权项

用于评估施用于阳极表面之上的阳极涂层的耐腐蚀性以及施用于阴极表面之上的阴极涂层的耐腐蚀性的方法，包括：(i)将所述阳极密封地置于位于耐腐蚀性评估仪的腔室上的阳极夹持器中，所述腔室在其中包含电解质，使得所述阳极涂层的一部分暴露于所述电解质，所述阳极涂层的所述部分在其上具有阳极缺陷；(ii)将所述阴极密封地置于位于所述腔室上的阴极夹持器中，使得所述阴极涂层的一部分暴露于所述电解质，所述阴极涂层的所述部分在其上具有阴极缺陷；(iii)通过计算机可读程序代码工具操控所述评估仪的计算机，该计算机可读程序代码工具驻留在位于所述计算机内的可用存储介质上并且配置为使所述计算机执行以下步骤，所述步骤包括：(a)使所述阳极涂层的所述部分和所述阴极涂层的所述部分经历启动期；(b)操控与所述计算机连通并连接至所述阴极和所述阳极的阻抗测量装置，从而以预设间隔测量所述启动期期间的阻抗A，以产生所述阻抗A的n1组，所述阻抗在预设的100000Hz至10‑6Hz的交流电频率下测量，所述交流电振幅为10mV至50mV并且由与所述计算机连通的可变功率交流发电机提供，所述可变功率交流发电机具有连接至所述阴极和阳极的交流输出引线；(c)对于所述n1组中的每个所述阻抗A，生成A阻抗奈奎斯特图；(d)通过以下步骤确定启动溶液电阻(StaRsol.n1)：1.测量所述A阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述A阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述A阻抗奈奎斯特图中指向高启动溶液频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述阻抗A在所述高启动溶液频率下的实部；以及2.对于所述n1组中的每个所述阻抗A，重复所述步骤(d)(1)；(e)通过以下步骤确定启动电阻(StaDSta.n1)：1.测量所述A阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述A阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述A阻抗奈奎斯特图中指向低启动电阻频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述阻抗A在所述低启动电阻频率下的实部；以及2.对于所述n1组中的每个所述阻抗A，重复所述步骤(e)(1)；(f)操控可变功率直流发电机以三角形、截头三角形或梯形方式施加预设直流电压V1持续预设时段T1，其中与所述计算机连通并连接至所述阴极和所述阳极的所述直流测量装置用于测量所述预设直流电压，并且其中所述预设直流电压V1的范围为0.1毫伏至10伏，并且所述预设时段T1的范围为半小时至100小时；(g)操控所述阻抗测量装置在每个所述预设时段的终点，在所述可变功率交流发电机提供的交流电的所述预设频率下测量阻抗B，以产生所述阻抗B的n2组；(h)对于所述n2组中的每个所述阻抗B，生成B阻抗奈奎斯特图；(i)通过以下步骤确定三角形、截头三角形或梯形溶液电阻(TraRsol.n2)：1.测量所述B阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述B阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述B阻抗奈奎斯特图中指向高三角形、截头三角形或梯形溶液频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述阻抗B在所述高三角形、截头三角形或梯形溶液频率下的实部；2.对于所述n2组中的每个所述阻抗B，重复所述步骤(i)(1)(j)通过以下步骤确定三角形、截头三角形或梯形电阻(TraRTra.n2)：1.测量所述B阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述B阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述B阻抗奈奎斯特图中指向低三角形、截头三角形或梯形电阻频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述 阻抗B在所述低三角形、截头三角形或梯形电阻频率下的实部；以及2.对于所述n2组中的每个所述阻抗B，重复所述步骤(j)(1)；(k)在各个所述预设时段T1之间使所述阳极涂层的所述部分和所述阴极涂层的所述部分经历预设恢复期T2；(l)操控所述阻抗测量装置在每个所述预设恢复期T2的终点，在所述可变功率交流发电机提供的交流电的所述预设频率下测量阻抗C，以产生所述阻抗C的n3组；(m)对于所述n3组中的每个所述阻抗C，生成C阻抗奈奎斯特图；(n)通过以下步骤确定恢复溶液电阻(RecRsol.n3)：1.测量所述C阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述C阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述C阻抗奈奎斯特图中指向高恢复溶液频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述阻抗C在所述高恢复溶液频率下的实部；2.对于所述n3组中的每个所述阻抗C，重复所述步骤(n)(1)；(o)通过以下步骤确定恢复电阻(RecRRec.n3)：1.测量所述C阻抗奈奎斯特图中X轴上的零点与所述C阻抗奈奎斯特图中所述X轴上的某点之间的距离，在该点处所述C阻抗奈奎斯特图中指向低恢复电阻频率的阻抗曲线或外推阻抗曲线与所述X轴相交，以获得所述阻抗C在所述低恢复电阻频率下的实部；以及2.对于所述n3组中的每个所述阻抗C，重复所述步骤(o)(1)；(p)通过使用以下等式计算所述阳极和所述阴极对的耐腐蚀性能(Rperf)：Rperf＝[∑Stafn1(StaRSta.n1‑StaRSol.n1)]/n1+[∑Trafn2(TraRTra.n2‑TraRSol.n2)]/n2+[∑Recfn3(RecRRec.n3‑RecRSol.n3)]/n3，其中n1、n2、n3和n3的范围为1至100；并且Stafn1、Trafn2、和Recfn3的范围为0.0000001至1；以及(q)使所述计算机：(q1)操控计算机显示器以显示所述耐腐蚀性能(Rperf)；(q2)操控打印机打印所述耐腐蚀性能(Rperf)；(q3)将所述耐腐蚀性能(Rperf)传输至远程计算机或远程数据库；或者(q4)它们的组合。