環(huán)氧丙聚涂層失效規(guī)律及剩余壽命預測研究.pdf

1、隨著經濟的發(fā)展，越來越嚴重的環(huán)境污染致使大氣環(huán)境明顯劣化，這大大地加快了鋼結構的腐蝕破壞和防腐蝕控制的難度。有機涂層防護是控制裝備腐蝕最有效、最經濟的方法之一，一般選擇環(huán)氧富鋅底涂+環(huán)氧云鐵中涂+丙烯酸聚氨酯面涂的長效防護體系。然而涂層暴露在大氣環(huán)境中，由于受到各影響因素的綜合作用，涂層防腐性能逐漸下降，失去對基材的保護作用。目前，國內外關于各影響因素對涂層防腐性能的影響已有很多報道，雖然很多學者對環(huán)氧丙聚涂層防腐性能的影響因素和涂層失

2、效機理做了大量研究，但仍不能為涂層的重涂和維護提供較準確的涂層失效數(shù)據，如何更好地描述涂層失效程度隨時間的變化和涂層剩余壽命的預測已經成為一個重要的研究方向，且具有十分重要的研究意義。
　　本論文根據環(huán)氧丙聚涂層的加速老化實驗和加速鹽霧實驗，研究了涂層耐老化性能和耐蝕性能的變化規(guī)律。分析了涂層失效的影響因素，考察戶外暴露實驗和人工加速實驗的相關性?；谝陨戏治鼋⒘谁h(huán)氧丙聚涂層的壽命預測模型，具體工作如下:
　　(1)通過環(huán)

3、氧丙聚復合涂層室內氙燈加速老化實驗，探究了環(huán)氧丙聚涂層光澤度、失光率、色差、附著力和粉化程度隨加速老化實驗時間的變化規(guī)律，初步建立了涂層光澤度、失光率和色差隨加速實驗時間的數(shù)學模型。研究結果表明:涂層光澤度、失光率隨加速實驗時間近似呈類指數(shù)函數(shù)模型變化;涂層色差隨加速實驗時間近似呈類冪函數(shù)模型變化。通過擬合各性能指標的數(shù)學模型得出了涂層耐老化性能指標與加速實驗時間之間的數(shù)學關系式，相關系數(shù)均在0.99以上，具有較好的相關性。
　　

4、(2)根據鹽霧加速實驗后環(huán)氧丙聚復合涂層的電化學檢測和表面檢測結果，涂層電極的自腐蝕電流上升率、低頻阻抗下降率和涂層孔泡面積率可以作為考察環(huán)氧丙聚復合涂層耐蝕性能的指標，這三種指標隨鹽霧加速實驗時間的變化規(guī)律相似，符合類指數(shù)數(shù)學模型。對自腐蝕電流上升率、低頻阻抗下降率和孔泡面積率隨鹽霧加速實驗時間的變化數(shù)據進行了回歸分析，得到了涂層各耐蝕性能指標的數(shù)學表達式，相關系數(shù)均在0.99以上，它們能較好地描述涂層耐蝕性能指標的變化規(guī)律，這為評估

5、涂層耐蝕性能和剩余壽命提供了一種參考方法。
　　(3)探究了對于在役環(huán)氧丙聚涂層表征其失效程度的可測性能指標，確定用來表征涂層失效程度和預測涂層剩余使用壽命的可測性能指標為光澤度、失光率、色差、孔泡面積率。分析了涂層壽命的影響因素及涂層各性能指標在涂層剩余壽命預測模型中的權重系數(shù)，考察了人工加速老化實驗和人工加速鹽霧實驗對于戶外暴露實驗的相關性即加速倍數(shù)?；谝陨戏治鼋⒘谁h(huán)氧丙聚在役涂層的已服役和剩余壽命預測模型，并對壽命預測數(shù)