Page 71 - 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

表2 试 6 h 的 化 参数 涂层组，极化电阻明显小于涂层组，反映了涂层良好
Table 2 Polarization curve parameters of steel 的耐冲刷腐蚀性。随着流速的增加，试样的自腐蚀
specimens after flushing corrosion for 6 h 电位逐渐负移，极化电阻下降了 1个数量级。这是由

− 1 m/s 3 m/s 5 m/s 于流速的增加，加快了水中溶解氧和氯离子等腐蚀性
项目 1 m/s 1. 0% 1. 0% 1. 0% 粒子的传输，使得参与 极反应的氧气增加，从而加
0. 5%
快了阳极金属的腐蚀溶解。同时，流速的增加也提高
E /V -0. 863 -0. 516 -0. 536 -0. 567
corr 了水体中砂粒冲击试样涂层的频率，进一步引起涂
-2
I /（μA·cm ） 3. 340 0. 079 0. 100 0. 097
corr 层的开裂脱落，从而加快金属腐蚀，腐蚀电位负移。
R /（k ·cm） 8. 538 1 003. 132 769. 914 476. 906
2
p 相关研究表明 [9-11] ，流速的增大会增大物质和电荷的
-1
β/（mV·dec ） 0. 127 0. 394 0. 316 0. 156 传 速率，同时增大对金属表面的冲蚀作用。
a
-1
-β/（mV·dec ） 0. 136 0. 340 0. 404 0. 336
c 2. 1. 2 电化学 谱（EIS）分析
域，说明金属表面发生了钝化。结合表 2 可知，空白 在一定流速、不同含砂量条件下，Q235钢试样冲
试样的自腐蚀电位数值、自腐蚀电流密度明显大于 刷6 h后的电化学阻抗谱，如图 2所示。

lg[ Z / ·cm 2 ] （ ·cm 2 ） Z /×10 5 （Ω·cm 2 ）

-Z /

Z （Ω·cm ）
2
/

lg（f/Hz）
Z ×10（ ·cm）
2
6

/
（a）—Bode图 （b）—Nyquist图

图2 钢试样 刷腐蚀 6 h后的电化学 抗谱
Fig. 2 Electrochemical impedance spectra of steel specimens after flushing corrosion for 6 h
观察图 2（a）中 Bode 图的低频区发现，空白试样
的阻抗模值明显小于涂层试样。含砂量为 1. 5% 时，
5 2
涂层试样的阻抗模值为 10 ·cm ，比空白试样高 2
个数量级，表明涂层具有很好的耐冲刷腐蚀性能。
涂层试样的阻抗模值随着含砂量的增加而降低，含
砂量从 0. 5% 到 1. 5% 的阻抗模值下降了一个数量 （a）—空白- （b）—1 m/s，1. 0% （c）—3 m/s，1. 0%
级。图 2（b）的 Nyquist图同样表明了随着含砂量的增 1 m/s，0. 5%
加，涂层试样的容抗弧不断变小，但仍然远大于空白
试样。
2. 2 腐蚀形貌分析

Q235钢经 6 h的含砂海水冲刷后，对其宏观形貌
进行分析，如图3所示。
（d）—5 m/s，1. 0% （e）—1 m/s，0. 5% （f）—1 m/s，1. 5%
由图 3（b）、（c）、（d）可知，在 1. 0% 的含砂量冲刷
图3 钢试样 刷腐蚀 6 h后的宏观腐蚀形貌
环境下，随流速的增加，试样的腐蚀面积逐渐增加。
Fig. 3 Macroscopic corrosion morphology of steel specimens
流速为 1 m/s 时，Q235 钢表面涂层完好，基本未发生 after flushing corrosion for 6 h
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