Page 70 - 2025水性涂料虚拟专辑

张华菲等：碳纤维/水性环氧树脂涂层的制备及其耐冲刷腐蚀性能研究

理后的 Q235 试样上，并在 55 ℃的真空烘箱中固化 描电子显微镜（SEM，SU5000，Hitachi）观察试样的腐
1 h，厚度约为30 μm。 蚀形貌。采用 X 射线衍射仪（UItima IV，Rigaku）、显
1. 3 腐蚀试验 微激光共焦拉 光谱仪（inVia 系列，Renishaw）分析

冲刷腐蚀试验在自制的旋转冲刷腐蚀试验装置 腐蚀产物的元素组成、分布以及相对含量。
上进行（ 容积约 4 060 mL，直径 186 mm，深度 1. 4. 3 量分析
150 mm，材质为双相不锈钢 2205）。腐蚀试验条件如 实验前称量清洁干燥后的 Q235 试样的质量为
表 1 所示。实验温度为 25 ℃，实验压力为 0. 1 MPa， m ，实验后用二氯甲烷清除Q235试样表面的涂层，腐
0
实验介质为人工配制的 3. 5%NaCl 溶液，实验用砂为 蚀产物用除锈剂清除，除锈剂按 GB/T 16545—2015
300 目石英砂，腐蚀时间 6 h。每组实验结束后，用缓 采用 500 mL 盐酸、500 mL 去离子水和 3. 46 g 六次甲
水流洗去试样表面残留的海水和石英砂，自然 干， 基四胺配置。最后，将干净无涂层、无腐蚀产物的试
观察表面形貌，并进行电化学测试等。 样干燥，称量。腐蚀失质量速率按式（2）计算。

表1 试验 v = m 0 - m 1 式（2）
Table 1 Erosion corrosion test conditions S·t
v
式中：—金属试样的腐蚀失质量速率；m —试样
-1
号 涂层 /（m s ） 含 量/% 0
在实验前质量；m —试样在实验后质量；S—试样暴露
1 否 1. 0 0. 5 1
t
在环境流体中的表面积；—试样的实验时间。
2 是 1. 0 1. 0
3 是 3. 0 1. 0 2 结果与讨论
4 是 5. 0 1. 0
5 是 1. 0 0. 5 2. 1 电化学测试分析
6 是 1. 0 1. 5 化 线分析
2. 1. 1
1. 4 性能测试 通常用自腐蚀电位 E 和自腐蚀电流密度 I 表
corr
corr
征涂层耐腐蚀性的强弱，E 越大，I 越小，涂层的耐
1. 4. 1 电化学测试 corr corr
腐蚀性越强。在相同含砂量、不同流速下，冲刷腐蚀
电化学阻抗谱测试（EIS）：电化学测试选用三电
6 h后涂层试样的极化曲线与空白试样的极化曲线如
极测试法，Q235试样为工作电极，甘汞电极为参比电
图1所示。通过Tafel外推法得到表2。
极，铂电极为辅助电极。将在不同流速、不同含砂量
条件下冲刷 6 h 后的试样取出进行电化学测试，测试
仪器选用美国 Camry Reference 600+电化学工作 。
测试 EIS 前，先对 Q235 试样进行 300 s 的开路电位测
量，EIS测试频率范围为 10 ~10 Hz，交流扰动幅值为 E/V
-2
5
5 mV/s，测试温度为室温。
极化曲线测试：测试极化曲线之前同样对试样

进行 300 s 的开路电位测量，极化曲线电位扫描范围
为 − 0. 5~1 V[vs OCP（开路电位法），扫描速率为
]

1 mV/s，测试温度为室温。测得自腐蚀电位 E 和自 lg[I/（A·cm ） ]
-2
corr
腐蚀电流密度 I ，并结合阳极极化和 极极化 Tafel
corr

常数即阳极斜率和 极斜率 β 和 β ，通过式（1）计算
a c 图1 钢试样 刷腐蚀 6 h后的 化 线
极化电阻R 。
[8]
P
Fig. 1 Polarization curves of steel specimens after flushing
β a β c
R P = 式（1）
corrosion for 6 h
2. 303 β a + β c I corr
1. 4. 2 和产物 组成与结构分析 由图 1 可知，不同条件下 Q235 钢试样极化曲线
采用金相显微镜（Eclipse LV150NL，Nikon）及扫 相似，阳极区均出现电压增大但电流变化极小的区
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