装备典型材料循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样品腐蚀质量损失、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、腐蚀电压、腐蚀电流密度及阻抗等腐蚀性能随暴露时间的变化规律,归纳碳钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果碳钢样品腐蚀质量损失动力学符合幂函数规律,腐蚀速率整体呈现先升高、再降低的变化趋势。腐蚀产物为疏松外层与相对致密内层组成的准双层结构,整体呈现从疏松剥落到逐渐增厚致密的变化过程,成分以铁的氧化物和羟基氧化物为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现先波动增加、后减小的变化趋势,腐蚀电位则围绕中枢值上下波动。电化学阻抗谱由2个容抗弧组成,后期容抗弧中低频区的直线表示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾加速腐蚀试验能够较为全面地描述碳钢材料的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究装备典型材料室内外腐蚀试验相关性提供条件。

含镀层合金钢循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的研究含镀层合金钢在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价含镀层钢腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了含镀层合金钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果随着腐蚀暴露时间的延长,含镀层合金钢样品的腐蚀失重动力学符合幂函数规律,腐蚀速率呈现先减小后增大再减小的变化趋势。表面形貌从镀层腐蚀产物逐渐过渡为基体金属锈层,成分从羟基氯化锌、羟基氧化锌逐渐过渡为羟基氧化铁为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现围绕中枢值上下波动的变化趋势,腐蚀电位则呈现波动上升趋势。电化学阻抗谱的容抗弧从1个变化为2个,后期容抗弧中低频区出现的直线显示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾环境对含镀层合金钢腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学机理等角度,能够比较全面地表征含镀层合金钢的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。

高强铝合金循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了铝合金的加速腐蚀行为与机理。结果随着腐蚀暴露时间的延长,2A12样品腐蚀失重动力学符合幂函数规律且关系式为D=1.662t^(1.061),腐蚀速率呈现短暂降低后迅速增加再逐步下降的变化趋势;腐蚀形貌从腐蚀产物均匀分布到逐渐变得集中和突出表面,后期局部出现脱落,腐蚀产物成分均以Al_(2)O_(3)为主,与腐蚀机理分析的化学反应过程基本一致。极化曲线Tafel拟合结果表明,腐蚀电位整体呈现稳定并缓慢减小的变化趋势(‒0.509~‒0.392 V),腐蚀电流密度呈现先波动增加后减小的变化趋势(0.271~0.882 A/cm^(2));阻抗谱均在高频区表现为1个容抗弧,且容抗弧半径呈现“减小—增大—减小至稳定”的变化趋势;阻抗谱等效电路拟合结果表明,腐蚀产物膜电阻Rf呈现“增大—减小—增大—减小”的变化趋势,极化电阻Rp整体呈现先减小后增大的变化趋势。结论循环盐雾环境对高强铝合金腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学特性等角度,能够比较全面地表征铝合金的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。

循环盐雾环境中电镀锌和锌铝涂覆涂层的腐蚀行为

将电镀锌涂层和锌铝涂覆涂层制备在冷轧板基体上,进行了42 d循环盐雾试验,通过扫描电镜(SEM)、XRD分析和电化学测试考察了其经过不同时间循环盐雾试验后的腐蚀形貌、腐蚀产物组成和电化学行为。结果表明:锌铝涂覆涂层的耐蚀性强于电镀锌涂层,经过28 d循环盐雾试验后电镀锌涂层已完全失效,而锌铝涂覆涂层经过42 d试验后仍未失效;在循环盐雾试验环境中,二者共同的腐蚀产物有ZnO,Zn_(5)(CO_(3))_(2)(OH)_(6)、Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O和Fe_(3)O_(4),电镀锌涂层的腐蚀产物中还有Zn_(4)CO_(3)(OH)_(6)和FeOOH,而锌铝涂覆涂层的腐蚀产物中含有具有保护作用的Al_(2)O_(3)。

循环盐雾中两种聚氨酯涂层冷轧板腐蚀行为

为了解决冷轧板耐蚀性差的问题,常在其表面制备聚氨酯涂层。本文以电泳聚氨脂涂层冷轧板(ESPCC)和粉末喷涂聚氨脂涂层冷轧板(PSPCC)为研究对象,进行42 d的循环盐雾试验后,通过扫描电镜、X射线衍射分析和电化学测试来考察其在循环盐雾试验环境中的腐蚀形貌、腐蚀产物组成和电化学行为。结果表明,ESPCC和PSPCC经过42 d循环盐雾腐蚀后的单边扩蚀宽度分别为0.45 mm和0.25 mm。ESPCC比PSPCC的腐蚀颗粒更大,二者的腐蚀产物都是Fe_(3)O_(4)、α-FeOOH、γ-FeOOH和β-FeOOH,但是ESPCC的腐蚀产物的峰值强度高于PSPCC。ESPCC的腐蚀电流密度最大为1.08×10^(-5)A·cm^(-2),大于PSPCC的最大腐蚀电流密度1.34×10^(-9)A·cm^(-2);且其腐蚀42 d后电荷转移电阻只有2.88×10^(4)Ω∙cm^(2),小于PSPCC腐蚀42 d后的电荷转移电阻1.35×10^(10)Ω∙cm^(2)。

氟碳涂料实验室循环盐雾试验后防腐蚀行为研究

目的研究氟碳重防腐涂层在循环盐雾试验后的防护性能。方法开展氟碳涂层的实验室循环盐雾试验,通过电化学阻抗谱、附着力、光泽、色差测试等方法对氟碳涂层的各性能进行分析表征,并使用等效电路图对电化学阻抗谱数据进行拟合,评价涂层在盐雾试验后的腐蚀保护性能。结果循环盐雾试验1440 h后,涂层无失光、变色、粉化等现象,模值由1.42×10^(11)·cm^(2)下降至7.26×10^(10)·cm^(2),下降幅度较小。结论经循环盐雾试验后的氟碳涂层仍具有优异的防护性能。

从连续盐雾试验转向循环盐雾试验

本文叙述了当今世界流行的加速腐蚀试验方法，如ASTM－B117恒定盐雾，Prohesion湿热／干燥循环、由盐雾／高湿组成的多功能循环腐蚀等试验以及进行这些试验的试验箱，并将这些试验方法及结果与天然户外暴露试验进行了比较。

热浸镀Zn-6Al-3Mg合金在循环盐雾环境中的腐蚀行为

通过塔菲尔曲线测试和循环盐雾腐蚀试验对比了热浸镀锌铝镁合金钢(ZM275)和热浸镀纯锌钢(GI275)的耐蚀性。分析了两种材料在盐雾腐蚀不同周期后的宏观形貌、质量损失、微观形貌及腐蚀产物组成。结果表明,ZM275的耐蚀性优于GI275。

循环盐雾环境下SPCC钢腐蚀行为研究

为了研究商用冷轧钢板(SPCC)在循环盐雾腐蚀环境中的腐蚀行为并探究其腐蚀机理,通过GMW14872循环盐雾试验、腐蚀形貌观测及腐蚀失重法考察了SPCC钢的耐蚀性能,并采用光学3D表面轮廓仪对盐雾腐蚀后试样表面的腐蚀深度进行了表征。通过实验结果,对SPCC在盐雾腐蚀环境中的的腐蚀机理进行讨论,并分析腐蚀过程中SPCC钢的腐蚀产物转化对其腐蚀过程的影响作用。结果表明:SPCC钢经过24个循环盐雾过程,宏观腐蚀形貌由腐蚀初期的黑色、橙褐色逐渐转变为土黄色,耐腐蚀性呈现逐渐提升的趋势,腐蚀速率由1.13 mm/a下降到0.62 mm/a;随着腐蚀时间的增加,SPCC钢的腐蚀形态逐渐由点蚀发展为均匀腐蚀,表面腐蚀深度值由36μm增加到108μm;SPCC钢在腐蚀过程中,由于铁素体和渗碳体电位差的驱动引发了局部电偶腐蚀,腐蚀产物由腐蚀前期稳定性较差的Fe(OH)_(3)、γ-FeOOH、β-FeOOH逐渐转化为较为稳定的α-FeOOH,提高了耐蚀性。

基于电阻探针的腐蚀监测系统在循环盐雾试验中的应用

本文通过使用基于电阻探针的腐蚀监测系统对循环盐雾腐蚀试验的过程进行了监测,研究了循环盐雾试验的腐蚀过程,论证了该腐蚀监测系统在循环盐雾腐蚀试验中应用的可行性,并通过与传统金属挂片的对比结果,论述了该腐蚀监测方法的优点。

循环盐雾标准方法

循环盐雾试验是近年来应用逐渐广泛的一种试验方法,较之传统盐雾试验,其与真实环境有着更好的相关性。介绍了循环盐雾试验的常用标准方法,包括涂层材料用标准方法,金属和合金用标准方法,电工电子产品用标准方法和汽车材料用标准方法等。并分析了每种方法的特点,同时指出了标准方法使用中的关注点。

盐雾干湿循环作用下基于Wiener过程的钢筋混凝土劣化行为研究

针对西部盐渍土地区钢筋混凝土结构病害严重问题,通过盐雾与烘干相结合的方法模拟该地区大气环境,对钢筋混凝土进行室内加速腐蚀劣化试验。设置未掺矿物掺合料(P组)、单掺30%粉煤灰(PF组)、单掺30%矿粉(PS组)及15%粉煤灰与15%矿粉复掺(PFS组)4个配合比,采用混凝土相对动弹性模量(Er)和钢筋腐蚀电流密度(icorr)作为性能劣化指标,分别表征钢筋混凝土保护层及内部钢筋在盐雾干湿循环环境下的劣化规律及矿物掺合料掺量、种类对其劣化行为的影响作用。基于钢筋混凝土性能劣化规律研究结果,结合Wiener随机过程对其性能劣化全过程进行描述,并进行可靠性分析。研究结果表明:在盐雾干湿循环作用下,钢筋混凝土内部钢筋及外部混凝土保护层的耐腐蚀性呈现出先强化后劣化的变化趋势,活性矿物掺合料的掺入可以有效抑制其腐蚀劣化速度,其大小关系为:PS>PFS>PF>P;icorr增量与Er增量随时间的变化规律均服从正态分布,即Wiener随机过程可有效描述盐雾干湿循环作用下钢筋混凝土性能劣化全过程;P组可靠度在200 d左右接近于0,而PS组可靠度在400 d左右接近于0,与试验测试结果相吻合。研究结果可为西部盐渍土地区钢筋混凝土结构耐久性设计及低碳长效运维提供理论支撑。

盐雾干湿循环作用下超高韧性水泥基复合材料动态压缩性能试验研究

为研究滨海盐雾环境下超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的动态压缩力学性能,对2组不同腐蚀程度的UHTCC(腐蚀周期为0 d和60 d)开展3组不同应变率(10^(−4)s^(−1)、10^(−3)s^(−1)和10^(−2)s^(−1))的动态压缩力学试验,获得了材料的动态压缩应力-应变曲线和破坏形貌,分析了应变率对不同腐蚀程度的UHTCC弹性模量、峰值强度以及峰值应变的影响。结果表明:相比于未腐蚀试件,60 d盐雾干湿循环作用会导致UHTCC动态压缩强度分别提高44.5%、54.4%和62.4%,动态弹性模量分别提高19.4%、15.3%和28.4%,压缩强度的应变率敏感性上升。通过X射线电子计算机断层扫描(XCT)技术发现盐雾干湿循环环境下材料的孔隙率降低,微观结构变得更加密实。

汽车金属零件循环盐雾试验标准概述

介绍了循环盐雾腐蚀试验的原理以及几种常用标准,包括国家标准GB/T24195(等同采用ISO16151),大众汽车标准PV1210、通用汽车标准GMW14872、克莱斯勒汽车标准SAEJ2334(由国际汽车工程师学会汽车腐蚀与防护委员会制定)、日产汽车标准M0158和上海汽车标准SMC30054(等同采用RES30.CT.119)。对比了不同试验方法的循环过程和操作条件。

聚丙烯纤维混凝土抗盐雾循环腐蚀性能研究

海洋环境中混凝土结构不仅要遭受海水盐类侵蚀,同时还要受海洋大气环境中的盐雾循环腐蚀。为研究聚丙烯纤维混凝土(polypropylene fiber concrete,PPFC)在海洋空气中的抗盐雾循环腐蚀性能,制备了9组聚丙烯纤维混凝土试件,以质量损失率、相对动弹性模量和抗折强度为评价指标,探究不同比例的粉煤灰、硅灰、聚丙烯纤维掺量对混凝土在盐雾循环腐蚀环境下的性能改善作用。研究结果表明:120d盐雾循环腐蚀作用后聚丙烯纤维混凝土的质量损失率均低于0.5%,相对动弹性模量损失率均低于4%,抗折强度下降率低于40%,聚丙烯纤维掺量是影响抗折强度指标最显著的因素,聚丙烯纤维能抑制混凝土裂缝的发展,提高混凝土的抗盐雾腐蚀性能。

盐雾-烘干循环作用下钢筋混凝土腐蚀特性研究

为研究我国西部盐渍土地区大气环境中钢筋混凝土腐蚀劣化过程及掺入不同种类矿物掺和料对其影响,采用4种不同混凝土配合比制备钢筋混凝土试件并进行盐雾-烘干加速侵蚀试验,对钢筋自腐蚀电位、腐蚀电流密度及混凝土相对动弹性模量、腐蚀形貌等耐久性相关参数加以分析。结果表明,掺入不同矿物掺合料对混凝土内部孔隙结构的改善效果及对钢筋混凝土抗腐蚀性能的提升作用由优到差依次是:粉煤灰、粉煤灰-矿粉、无矿物掺和料成分、矿粉,因此掺入粉煤灰不仅节约成本,而且提高了钢筋混凝土构件在西部环境中的服役寿命。

盐雾干湿循环对预应力CFRP加固梁抗弯性能影响

为了研究盐雾干湿循环作用下预应力CFRP加固梁的抗弯性能,采用3.5%NaCl溶液作为干湿循环介质,分别在0次、70次和140次干湿循环次数下,对21根不同CFRP预应力等级的加固梁进行了四点弯曲试验。研究结果表明:当CFRP预应力等级由15%提高至30%时,加固梁的极限荷载分别提高了10.0%和23.0%,延性系数分别提高了28.0%和65.4%,表明预应力CFRP对加固梁抗弯性能的提高有明显效果;在干湿循环作用70次与140次后,30%CFRP预应力等级加固梁的极限荷载分别下降了8.3%和15.7%,延性系数分别下降了7.6%和37.9%,表明盐雾干湿循环次数的增加会对预应力CFRP加固梁的抗弯性能产生显著影响。

盐雾环境下基于Weibull分布的钢筋混凝土腐蚀劣化行为

针对西部地区大气环境下钢筋混凝土病害严重问题,模拟当地腐蚀环境,设计盐雾与烘干相结合的室内加速腐蚀试验,采用电化学参数和混凝土损伤度表征钢筋混凝土的腐蚀劣化规律;基于Weibull分布函数建立钢筋混凝土在盐雾环境下的劣化模型,并进行竞争失效分析.结果表明:在盐雾干湿循环作用下,钢筋混凝土保护层及内部钢筋的耐腐蚀性均呈现出先强化后劣化的变化趋势;Weibull分布函数可以有效地描述钢筋混凝土在盐雾环境下的性能劣化过程;在盐雾干湿循环前期,混凝土损伤度比腐蚀电流密度更为敏感,而在后期,腐蚀电流密度为钢筋混凝土劣化的主导因素.

盐雾试验技术现状

简介和探讨了盐雾试验技术的发展历史、盐雾腐蚀原理、盐雾试验参数及现行的主要试验标准。

车辆有机涂层在紫外-盐雾循环试验中的防护性能

为研究日晒、盐雾等恶劣环境下车辆有机涂层的防护性能,利用电化学阻抗谱(EIS)技术,并结合宏观形貌分析,对某型车辆灰色有机涂层在紫外-盐雾循环暴露试验中的腐蚀性能进行研究。以EIS特征参数-高频区阻抗变化率k(f)为切入点,定义涂层性能系数,并以此对涂层性能进行快速评价。结果表明,该方法能够客观反映涂层的失效过程。