交流干扰下碱性环境中富锌环氧涂层失效机制研究
2021-08-16姜洁许甜刘婧杨超崔淦
装备环境工程 2021年7期
姜洁,许甜,刘婧,杨超,崔淦
(1.中石油华东设计院有限公司,山东 青岛 266071;2.胜利石油管理局 博士后科研工作站,山东 东营 257000;3.中国石油化工股份有限公司 胜利油田分公司 技术检测中心,山东 东营 257000;4.中国石油大学(华东),山东 青岛 265800)
环氧涂层以其交联密度高、腐蚀防护效果好而广泛应用于金属腐蚀防护领域,但环氧涂层性能结构单一、寿命相对较低,无法满足现代工业的要求。因此,以环氧涂层为基体,添加填充物锌颗粒形成的环氧富锌涂层是常用的防腐涂层之一[1]。
与环氧涂层相比,环氧富锌涂层中锌的质量分数能够达到90%,甚至95%[2]。一方面,能够有效填充固化剂挥发后形成的自由空隙,堵塞腐蚀性介质的扩散路径;另一方面,高含量的锌粉形成电连接,能够与腐蚀性介质(如O2、水、CO2等)反应[3],提高涂层的腐蚀防护性能。同时与金属基体接触的锌颗粒能够形成铁为阴极、锌为阳极的阴极保护(Zn的标准电位为–0.764 V(vs.SHE),铁的标准电位–0.440 V(vs.SHE)),进一步减小受保护金属的腐蚀影响[4-5]。环氧富锌涂层的缺点也比较明显:一方面,锌颗粒的加入会降低环氧涂层的物理防护性能;另一方面,涂层中没有完全反应的锌颗粒容易造成环境污染等。因此,目前新型涂层(如石墨烯富锌涂层、碳纳米管富锌涂层等[6-7])的提出,为提高环氧富锌涂层中锌的利用率提供了新的思路和方法。
从目前的研究来看,国内外学者关注不同环境下的最佳锌含量、提高涂层内锌颗粒的利用率等问题,但是对于碱性环境下富锌涂层的失效过程,尤其是交流干扰下的富锌涂层的失效过程鲜有研究。……
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