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题目:结构铝合金及有机涂层的腐蚀失效机理研究

关键词:铝合金,腐蚀行为,有机涂层,老化机理,加速试验方法

  摘要

论文采用多种实验室加速腐蚀老化试验方法研究了LY12、LC4、7B04和2B06四种铝合金以及两种有机涂层(锌黄丙烯酸聚氨酯底漆和氟聚氨酯面漆)的腐蚀行为和老化失效机理,并对各种试验方法的试验结果进行了比较。 论文采用四种加速腐蚀试验方法,即标准周浸试验(HB 5194-81)、对比周浸试验((5.0 ± 0.5) %的中性NaCl溶液)、SO2/盐雾复合循环试验(盐雾-通入SO2-停顿的循环试验)和标准盐雾试验(ASTM B117-97标准),用电化学测试(EIS)和金相显微观察技术,研究、分析了铝合金的腐蚀行为,揭示铝合金的腐蚀机理;同时对比了四种实验方法的适用性。 研究结果表明,四种铝合金在不同试验中有着不同的腐蚀历程: 1.LY12铝合金在标准周浸试验中的腐蚀历程为由点蚀发展为晶间腐蚀和剥蚀,而在SO2/盐雾复合循环试验中为由点蚀发展为晶间腐蚀;2.LC4和2B06铝合金在上述两试验中均表现为由点蚀经短暂的晶间腐蚀后快速发展为剥蚀;3.7B04铝合金在两试验中以点蚀为主。 对材料在上述四种试验中的材料腐蚀动力学规律表明,它们在标准周浸试验中的耐蚀性顺序为:LY12>7B04>2B06>LC4,而在SO2/盐雾复合循环试验中的耐蚀性顺序为:7B04>LY12>LC4>2B06。对LY12和LC4铝合金在两组对比试验中的腐蚀行为的比较研究表明,铝合金成分、腐蚀介质的协同作用以及腐蚀产物的保护作用的不同都将造成铝合金腐蚀行为上的差异。电化学交流阻抗谱(EIS)技术能够在细节上反映出铝合金的腐蚀行为。 对两种有机涂层物理性能的测量结合EIS的分析结果表明,在加速老化试验过程中两种有机涂层的保护性能表现出不同程度的降低,但经15周期(5085 h)的老化试验后,两种涂层均未失效。紫外照射是造成面漆防护性能减弱的关键因素,而底漆中锌铬黄防锈颜料的加入对涂层起到较好的自修复作用。