[发明专利]一种重防腐有机涂层快速量化评价方法

摘要

本发明提供的一种重防腐有机涂层快速量化评价方法，以16MnR钢基纳米重防腐有机涂层为例，将试样切成10mm×10mm的小试块，并用铜导线焊接在试片的边缘，除单侧10mm×10mm的腐蚀暴露面以外，其它的表面用704硅橡胶涂覆，对涂层进行电化学阻抗谱测试，测试采用幅值为5mV的正弦波，测试频率为10-100kHz，对测试后的阻抗谱数据采用Zsimpwin软件进行图谱解析和数据拟合分析，实现其评价；其中包括纳米重防腐涂层设计，测定不同盐雾腐蚀时间的纳米有机涂层试样的阻抗谱，并进行等效电路解析得到电化学参数值，即通过法拉第定律计算得到腐蚀速率等。

主权项

一种重防腐有机涂层快速量化评价方法，其特征在于：以16MnR钢基纳米重防腐有机涂层为例，将试样切成10mm×10mm的小试块，并用铜导线焊接在试片的边缘，除单侧10mm×10mm的腐蚀暴露面以外，其它的表面用704硅橡胶涂覆，对涂层进行电化学阻抗谱测试，测试采用幅值为5mV的正弦波，测试频率为10‑100kHz，对测试后的阻抗谱数据采用Zsimpwin软件进行图谱解析和数据拟合分析，实现其评价；其中纳米重防腐涂层设计：纳米环氧富锌底漆厚度30‑150μm、纳米环氧封闭底漆厚度30‑200μm、环氧不锈钢鳞片中间漆厚度50‑800μm、纳米封孔防腐面漆厚度40‑250μm、总膜厚厚度150‑1400μm；其中实验溶液配制：溶液以5%NaCl溶液为基础，按照现场环境空气冷凝水中阴离子含量添加HCl、H2SO4、NaHCO3等，加入NaHO，使溶液的pH值为7；测定不同盐雾腐蚀时间的纳米有机涂层试样的阻抗谱，并进行等效电路解析得到电化学参数值：其中通过法拉第定律计算得到腐蚀速率： CR = 3.28 × M nρ i corr - - - ( 1 ) 式中，CR为腐蚀速率，mm/a；M为金属的摩尔质量，g/mol；n为金属的化合价；ρ为金属密度，g/cm3；icorr为腐蚀电流密度,mA/cm2；盐雾腐蚀实验时间每延长10d，涂层的腐蚀速率大约增大1个数量级；对纳米有机涂层试样的腐蚀速率与盐雾实验时间的关系进行拟合分析；其中富锌涂层腐蚀速率的对数与盐雾实验时间大致成正比：ln(R(t))＝‑7.2062+74.507×t(2)式中，R(t)为t时刻富锌涂层的腐蚀速率，μm/a；t为盐雾实验时间，a。对（2）进行变换可得： dD ( t ) dt = R ( t ) = Exp ( - 7.2062 + 74.507 × t ) - - - ( 3 ) 式中，D(t)为t时刻已发生腐蚀的富锌涂层的厚度，μm。在（0，T）范围内对（3）式进行定积分可得：D(T)‑D(0)＝‑9.95841×10‑6+9.95841×10‑6Exp(74.507×T)  (4)取富锌涂层中的锌含量为80％，则D（T）=0.8×80=64μm，与D（0）=0一起代入（4）式可得，T＝0.210a=76.7d，当纳米重防腐有机涂层体系中80μm厚的纳米富锌涂层在上述特定的盐雾加速腐蚀实验环境，可以通过阴极保护作用在76.7d内防止16MnR钢基体发生腐蚀，从而实现了纳米有机涂层的快速量化考核评价。