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金属底漆的电化学反应特性探析

时间:2026-01-23 理论教育 眠眠 版权反馈
【摘要】:腐蚀电化学测试可定性表征材料在特定腐蚀环境中的耐蚀性和电化学特征。从浸泡0.5天测试所得Ecorr来看,纯Zn涂层、纯Al涂层及Zn-Al合金涂层的自腐蚀电位均低于Q345B钢的自腐蚀电位。与Q345B钢相比,最低的自腐蚀电位及最大的腐蚀电流密度使得纯Zn涂层在腐蚀过程中具有良好的阴极保护作用。至于Zn-Al合金涂层,同时含有不同比例的纯Zn和纯Al,在极化测试中表现出介于纯Zn涂层和纯Al涂层之间的电化学特性。表4-9涂层Tafel极化测试所得的电化学参数

腐蚀电化学测试可定性表征材料在特定腐蚀环境中的耐蚀性和电化学特征。自腐蚀电位Ecorr和腐蚀电流密度Icorr是Tafel极化测试中用来反映材料耐蚀性的两个最为重要的参数。一般认为,自腐蚀电位越高其耐蚀性能越好,腐蚀电流密度越大其腐蚀速率越高,耐蚀性能越差。

表4-9为纯Zn、纯Al、Zn-Al涂层(Q345B裸钢基体)在3.5wt%NaCl溶液中全浸泡腐蚀过程中Tafel测试所得的电化学参数。从浸泡0.5天测试所得Ecorr来看,纯Zn涂层(-1.17VSCE)、纯Al涂层(-1.025VSCE)及Zn-Al合金涂层(-1.158V)的自腐蚀电位均低于Q345B钢(-0.845VSCE)的自腐蚀电位。从腐蚀电流密度来看,纯Al涂层的Icorr为6.291μA/cm2,在四种试样中最小,Zn-Al合金涂层的腐蚀电流密度其次,Q345B钢的腐蚀电流密度略小于Zn-Al合金,纯Zn涂层的腐蚀电流密度最大。纯Zn在NaCl溶液中的腐蚀为点蚀引起的整体腐蚀,其耐蚀性能差,腐蚀速度高。与Q345B钢相比,最低的自腐蚀电位及最大的腐蚀电流密度使得纯Zn涂层在腐蚀过程中具有良好的阴极保护作用。纯Al涂层,虽然其自腐蚀电位亦远低于Q345B钢,但是得益于表面致密的Al2O3氧化膜对Cl-的有效抗渗作用,纯Al涂层在NaCl溶液中的电流密度最小,具有良好的钝化效果。因此纯Al涂层在NaCl溶液中最为稳定,对Q345B钢主要起到隔离腐蚀介质的作用。至于Zn-Al合金涂层,同时含有不同比例的纯Zn和纯Al,在极化测试中表现出介于纯Zn涂层和纯Al涂层之间的电化学特性。因此,Zn-Al合金涂层兼有纯Zn涂层的阴极保护作用和纯Al涂层的隔离腐蚀介质的作用。

浸泡16天后,纯Zn涂层和Zn-Al涂层的Ecorr有了较大的提高,而其Icorr分别由原来浸泡0.5天时的452.5μA/cm2和135.6μA/cm2降低到120.92μA/cm2和58.29μA/cm2。自腐蚀电流密度的减小说明其防腐性比腐蚀初期有了显著提高,而这主要是由表面腐蚀产物覆盖引起的,但是纯Zn涂层的自腐蚀电流密度仍然过高,这表明它的腐蚀产物结构较松散,涂层溶解仍较快。相对而言,纯Al涂层的Ecorr和Icorr变化不大,说明纯Al涂层的钝化膜仍能起到较好的腐蚀屏障作用。(https://www.xing528.com)

从以上电化学测试分析可以看到,纯Zn涂层自身耐蚀性较差,可对钢基体起到阴极保护作用;纯Al涂层自身具有较好的耐蚀性,对钢基体起腐蚀屏障作用;而Zn-Al合金涂层可兼顾阴极保护和腐蚀屏障作用。

表4-9 涂层Tafel极化测试所得的电化学参数

图示

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