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大气腐蚀的本质是发生在薄层电解质下的电化学过程。近年来,对金属大气腐蚀研究逐渐向腐蚀微环境的影响发展,如薄层电解质的形状、液滴尺寸大小及其分布、薄层液膜的形式等对金属大气腐蚀行为的影响等。对于户外应用的金属材料,其绝大多数采用了有机涂层保护,以抑制或减缓大气对基体金属的侵蚀,然而涂层在使役过程难免发生局部破损,使局部基体金属直接暴露于大气环境,从而使涂层破损区域易形成敞开薄层液膜和闭塞薄层液膜相关联的环境,而目前对金属在这种不同形式液膜关联环境下的腐蚀行为的研究很少。锌作为一种重要的工业金属材料,其年产量的近50%被用于钢材等金属材料的牺牲阳极保护涂层,而锌涂层表面通常又有有机涂层保护,尤其在汽车和建筑工业中,因此,敞开和闭塞关联液膜成为锌遭受大气腐蚀的环境之一。本文,利用模拟敞开和闭塞液膜关联环境的电解池装置,研究了纯锌在3wt%NaCl电解质形成的敞开和闭塞液膜关联环境下的腐蚀电化学行为,及Na2SO4电解质浓度对关联液膜下锌腐蚀行为的影响,并通过环氧涂层/锌电极体系,利用室内模拟加速实验,模拟研究了涂层局部破损体系下,涂层下基体锌的腐蚀行为,主要结果如下:(1)3wt%NaCl电解质形成的敞开和闭塞关联液膜环境下,在所研究的液膜厚度范围(50μm-410μm)闭塞液膜下的锌的腐蚀电位总是负于敞开液膜下的锌,且随液膜厚度的降低,这种腐蚀电位的差异增大,从而使关联液膜下的锌形成电偶腐蚀电池,其中闭塞锌为阳极,敞开锌为阴极。由于电偶腐蚀电池和闭塞液膜因过量锌离子水解导致的电解质层酸化,闭塞锌的腐蚀速率总是明显高于敞开锌;关联液膜下,敞开和闭塞锌的腐蚀的临界液膜厚度为105μm时,腐蚀速率达最大值。(2)Na2SO4溶液形成的100μm关联液膜下,Na2SO4电解质浓度的变化对敞开锌和闭塞锌腐蚀速率的影响存在差异,由于氧和离子传输受闭塞液膜下抑制,增加电解质浓度提高了闭塞液膜离子导电性,闭塞锌的腐蚀速率随Na2SO4溶液浓度(0.01M-0.2M)增大而升高。敞开液膜下,锌的腐蚀速率受到电解质溶解度和离子导电性影响,其腐蚀速率在Na2SO4电解质浓度为0.1M达到最高值。(3)环氧涂层/锌体系在3wt%NaCl溶液形成的200μm厚的关联液膜下的室内加速腐蚀行为研究表明,涂层下锌的腐蚀在初期因腐蚀产物阻碍了电解质向涂层下基体金属表面的扩散,使涂层下基体锌的腐蚀速率随时间降低;中期,因涂层下腐蚀产物形成和堆积产的应力,使涂层发失效,基体金属锌的腐蚀速率随时间增大;后期,因涂层对基体的保护作用完全丧失,锌表面形成的保护性腐蚀产物使锌的腐蚀速率呈缓慢降低趋势。