Page 72 - 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

腐蚀；当流速为 3 m/s 时，试样开始发生局部腐蚀，腐
蚀区主要集中在试样的边缘，腐蚀产物较少；当流速
为 5 m/s时，试样腐蚀面积增多，涂层发生了破裂。同
时，可以明显地观察到试样表面有绿色的 FeOOH 和 5× 100 μm 20× 50 μm
O 。由图 3（b）、（e）、（f）可知，流速为
红棕色的 Fe 2 （a）—涂层外观 1 （b）—涂层外观 2
3
1 m/s 时，试样的腐蚀速率与含砂量成正比。当含砂
量较少时，试样表面的凹 较大且相对分散。当含
砂量为 0. 5% 时，试样涂层完整，没有发生腐蚀；当含
砂量为 1. 0% 时，Q235 试样的腐蚀产物较少，且仅出 20× 50 μm 20× 50 μm
现在试样的边缘；当含砂量增加至 1. 5% 时，涂层试 （c）—腐蚀 （d）—腐蚀产物

样出现大面积的腐蚀，涂层破裂严重，有较多的砂粒 图5 含 海水的 刷对试样的影响
和海水进入涂层中，使涂层膨胀。 Fig. 5 Effect of scouring sandy seawater on corrosion of specimens
头所指方向即为水流冲击方向[图 5（c）。不同点
]
图 4 为不同腐蚀条件下 Q235 钢试样在冲刷 6 h
后的微观腐蚀形貌。 蚀的孔 大小、深度均不一致，且 循点蚀的形成到
长大的过程，即由中心最深向四周扩展，并与周围的
点蚀孔堆叠形成较大的腐蚀 。
[13]
根据图 5（d）的腐蚀形貌分析，腐蚀产物主要堆
5× 100 μm 100 μm 100 μm
积在腐蚀 周围，且腐蚀产物的结构较为松散，有较
（a）—空白- （b）—1 m/s，1. 0% （c）—3 m/s，1. 0% 多的孔隙。腐蚀 周围有较多积砂，随着冲刷时间
1 m/s，0. 5% 的增加和腐蚀产物的增加，砂粒会堆积在松散的腐
蚀产物上，同时，砂粒的黏附会造成试样表面出现氧
浓度差。浓度差腐蚀的起因是电解液中氧浓度的不

[14]
5× 100 μm 5× 100 μm 5× 100 μm 均匀分布 ，浓度差腐蚀的存在有助于极化腐蚀电位
的形成，导致腐蚀速率增加 。
[15]
（d）—5 m/s，1. 0% （e）—1 m/s，0. 5% （f）—1 m/s，1. 5%
图4 钢试样 刷腐蚀 6 h后的微观腐蚀形貌 2. 3 物 素组成与结构分析
Fig. 4 Microcosmic corrosion morphology of steel specimens
图 6 为 Q235 钢试样冲刷 6 h 后腐蚀产物的
after flushing corrosion for 6 h
XRD图。
由图 4（a）可知，空白试样的腐蚀 数目最多，且

腐蚀 的直径明显大于其他试样。对比图 4（b）、
（c）、（d）发现，含砂量相同，流速增加时，涂层试样表
面的点蚀形貌逐渐增多，且存在着点蚀生长扩大并
与其他的点蚀孔 聚集重叠的现象。对比图 4（b）、
（e）、（f）发现，在流速相同，含砂量增至 1. 5% 时，涂层
被砂粒冲蚀而破裂，失去附着力，砂粒从涂层的破裂
口进入涂层内部并聚集，且涂层破裂的边缘极易形

2θ/（°）
[12]
成腐蚀 。 文山等 也指出当含砂量达到 1. 5% g
时，涂层会发生破坏，但是其以孤立的腐蚀 为主。

含砂海水的冲刷对试样的影响如图 5所示。
通过观察图 5（a）可以发现涂层膨胀形成的长条 图6 Q235钢试样 刷腐蚀 6 h后腐蚀产物的XRD图
凸起与水流冲击方向一致。砂粒的冲击会在涂层上 Fig. 6 Q235 XRD patterns of corrosion products after erosion
形成冲击 使得涂层产生裂口并产生了较长的裂痕 corrosion in sandy seawater for 6 h
[图 5（b）。腐蚀 的形状可以反应水流冲击的方向， 由图 6 可知，试样仅有少量衍射峰峰出现，最高
]
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