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本论文研究工作结合国防军工基础科研项目“军用轻质材料及其部件自然环境腐蚀与控制技术研究”(D1020060943)开展,以航空行业极具应用前景的7B04高强铝合金及其防护涂层为研究对象,通过开展海洋平台户外大气暴露和棚下大气暴露的对比试验研究,综合利用扫描电镜、能谱、XRD、红外光谱等现代高精尖分析手段,从宏观和微观尺度研究7B04铝合金的腐蚀行为和动力学规律,揭示暴露环境的严酷度对防护涂层老化损伤的影响以及老化机理,并利用电化学技术研究不同老化损伤程度的防护涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学特征,力图建立涂层电化学特征参数与实际腐蚀损伤程度的相关关系。主要研究结果如下:①7B04铝合金在海洋大气环境下,腐蚀行为遵循点蚀—晶间腐蚀—剥层腐蚀的演变过程。剥层腐蚀对7B04铝合金拉伸试样有效截面尺寸以及强度、塑性指标产生较大的影响,试验3年,断后伸长率下降80%,部分试样拉伸强度保持率低于50%,已不能满足使用要求。②以腐蚀失重指标建立的7B04铝合金腐蚀动力学方程满足幂函数规律,海洋环境户外拟合结果为y=10.927x2.190,n值高达2.19;海洋环境棚下拟合结果为y=46.67x1.703,n值高达1.7,反映了海洋大气环境对7B04腐蚀的高加速作用。③7B04铝合金在3.5%氯化钠水溶液中的点蚀电位约为-0.735V,低于大多数具有自钝化特性的金属或合金,与其自腐蚀电位较为接近,在大气环境中极易发生点蚀。同时,SEM、TEM微观分析结果显示,7B04冷轧薄板具有较强的沿轧制方向的晶粒变形和取向,T6热处理制度下,η相沿晶界呈链状析出,晶间无明显的无沉淀析出带PFZ存在,η相与7B04铝合金基体之间的腐蚀电位差异,导致η相作为阳极优先溶解,形成沿晶界的阳极溶解通道,是引起晶间腐蚀、剥层腐蚀的重要原因。④TS96-71含氟聚氨酯涂层暴露于海洋大气环境下,紫外光会引发分子链中氨基甲酸酯的断链,导致羰基指数从原始的0.3953降至0.0556。随着羰基指数的急剧降低,树脂大分子老化降解,对颜料的粘结包裹作用大幅下降,涂层表面开始析出大量细小的颜料颗粒,导致宏观和微观缺陷增大。⑤利用交流阻抗谱技术,研究了海洋大气户外暴露不同周期的多层防护涂层体系电化学行为,建立了与不同老化损伤程度对应的等效电路模型,并对阻抗谱数据进行了合理的解析。结果表明,硫酸阳极化+TB06-9+TS96-71防护涂层体系虽然粉化严重,但仅影响到面漆层,第二层电阻R2保持在108~1010л·cm~2之间,整体电阻高达109л·cm~2,证明该涂层体系仍然具有较好的保护作用。