有机涂层耐蚀性“直流/交流”阻抗快速检测技术及金属局部阻抗复合微探针的研究

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拓展腐蚀电化学研究方法一直以来都是腐蚀与防护领域的研究热点和重要方向,特别是发展可在工业现场对有机涂层防护性能无损、快速检测及评价技术和从多维度发展微区腐蚀的研究方法显得更为迫切需求。本文针对当前的研究热点和迫切需求,第一部分工作侧重利用多重动电位扫描极化技术,完善涂层耐蚀性快速检测仪,检测和评价不同状态下有机涂层/金属体系的防护性能,并通过与其他测试结果综合比较,验证检测技术的可靠性;第二部分是通过直流阻抗法和交流阻抗法快速评价涂层防护性能,探究方法的适用性,提出“直流+交流”阻抗法相互佐证的测试技术,研制出一种新型的涂层耐蚀性检测仪,并在实际应用中进行考察验证;第三部分的工作是初步研制出可原位测量金属表面微区电位和局部交流阻抗的新型复合微探针,并对复合微探针性能进行了考察和表征,侧重发展具有空间分辨的交流阻抗测量技术及原位联用的研究方法。主要研究内容及进展如下:(1)通过完善电化学检测探头的结构,对课题组基于多重动电位扫描极化法研制的有机涂层耐蚀性的快速检测仪进行初步升级,优化性能。利用该仪器开展有机涂层防护性能检测与评价,与其他多种常规方法测试结果进行综合对比,结果表明,多重动电位扫描极化技术可成为一种在工业现场快速评价有机涂层防护性能的可靠检测方法。(2)通过直流阻抗法和交流阻抗法快速评价改性聚氨酯和环氧改性丙烯酸涂层的防护性能。结果表明,低频阻抗模值法(Z0.01Hz)对快速评价涂层防护性能具有良好的适用性;特征频率(fb)与Z0.01Hz呈现负相关,可作为一种快速评价涂层防护性能的方法;通过特定频率法发现θ1~10Hz与Z0.01Hz之间具有极强的相关性,借助θ1~10Hz可快速评价涂层防护性能;基于多重动电位扫描极化的直流阻抗技术获取的直流阻抗值与Z0.01Hz之间具有较强的关联性,进一步证明,该技术的适用性和可靠性。并由此发展了一种基于“直流+交流”阻抗相佐证的新型检测技术,进一步优化仪器测试功能,实现直流阻抗和交流阻抗技术的优势互补和测试结果之间的相互佐证。(3)初步研制出一种原位测量金属表面微区电位和局部交流阻抗的新型复合微探针,利用扫描电化学工作站及复合微探针对不同金属表面进行原位微区电位和局部交流阻抗测试。结果表明,在原位测试条件下两种测试结果之间具有良好的一致性,说明所研制的局部阻抗复合微探针有望作为研究金属局部腐蚀的一种新技术。
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