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本论文采用实验室连续盐雾试验来模拟海洋工业大气环境,同时采用电化学阻抗谱(EIS)、局部交流阻抗技术(LEIS)等电化学技术,并结合SEM/EDX能谱、断面金相法等材料结构测试手段以及腐蚀失重动力学分析,对航空工业中广泛应用的7B04、2B06、2A12和7A04四种高强铝合金的腐蚀行为进行了理论探讨。然后采用光泽度测试、扫描电镜观察、电化学阻抗测试和扫描Kelvin探针(SKP)等方法分别研究了面漆和底漆分别在紫外+SO2/盐雾复合循环作用和紫外+周期浸润联合作用两种加速谱中涂层体系防护性能的优劣顺序及老化机理。本论文工作得到的主要结论如下:
四种铝合金在连续盐雾试验下有着不同的腐蚀历程:7B04铝合金在整个腐蚀过程中以点蚀为主;2B06铝合金经历了由点蚀快速发展为晶间腐蚀和剥蚀的过程;2A12铝合金经由点蚀发展为晶间腐蚀;7A04铝合金经历了由点蚀发展为晶间腐蚀最后发展为剥蚀的过程。综合腐蚀动力学失重曲线和平均腐蚀深度的变化,得出它们的耐蚀性顺序为:2B06>2A12>7A04>7B04。四种铝合金的失重与时间变化关系均符合D(t)=Atb的幂函数变化规律,且有6<1,说明它们的腐蚀速率总体上呈逐渐减小的趋势。电化学阻抗谱方法能够提供整个样品反应过程的平均信息,而局部交流阻抗技术可以提供微小区域阻抗变化的有效信息,两者结合适合用于研究腐蚀发展的溶解动力学。
对面漆和底漆光泽度和色差的测量结合EIS的分析结果表明,在加速老化试验过程中两种有机涂层的保护性能表现出不同程度的降低。涂层劣化过程主要分为三个阶段:涂层渗水阶段、涂层/金属界面的电化学反应阶段和涂层失效阶段。紫外照射是造成面漆防护性能减弱的关键因素,而底漆中锌铬黄防锈颜料的加入对涂层起到较好的自修复作用。扫描Kelvin探针(SKP)能够提供涂层劣化的空间电位分布信息,检测出涂层缺陷处基体表面的阴极区和阳极区变化。