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本文针对海洋环境中的腐蚀、污损以及当前海洋用涂料存在的缺陷，进行了对纳米改性环氧煤焦沥青涂层的研究。并且对添加微米钛粉与纳米钛粉的环氧煤焦沥青涂层进行了制备方法的探讨。利用透射电镜与红外光谱对结果进行了分析。而且采用电化学阻抗谱(EIS)技术分别对添加微米钛粉与纳米钛粉的环氧煤焦沥青涂层防腐蚀性能以及机理进行了探讨，并从涂层结构的角度进行了分析。此外，在人工海水中分别在静止与流动两种状态下对涂层进行了分析与评价。初步探讨了添加纳米级氧化亚铜与普通氧化亚铜对涂层中毒剂溶出的影响。
研究结果表明：利用研磨的物理方法与加入表面改性剂的化学方法相结合可以将钛纳米粉比较均匀地分散在环氧煤焦沥青中。红外光谱(IR)结果表明，纳米钛粉改性的环氧煤焦沥青涂料的分散稳定性不仅在于电荷稳定以及熵保护作用等物理因素，提出形成化学键等因素也可以使纳米钛粒子稳固地锚固在有机成膜物上，从而使纳米钛粉在涂料中稳定分散。
在3.5wt.％NaCl水溶液体系中，通过对添加微米钛粉涂层的电化学阻抗谱(EIS)测试，结果表明：在浸泡初始阶段，含微米钛粉的环氧煤焦沥青涂层的电阻随涂层中钛粉含量的增加而减小。不同钛粉含量的涂层电阻的大小顺序随浸泡时间的延长而不断发生变化，192小时后涂层电阻随涂层中钛粉含量的增加而增大。进一步分析不同浸泡时间涂层的介电常数与涂层中钛粉含量之间的关系得出，在不同浸泡时间，涂层电阻与钛粉含量之间的关系可以用涂层的介电常数随浸泡时间的变化来解释。而且对于添加钛粉的涂层，其防护性能可以用特征频率来衡量。
应用EIS对含有0％、5％、10％、20％纳米钛粉的四种环氧煤焦沥青涂层的研究结果表明：含有10％(重量)纳米钛粉的涂层在所研究的体系中涂层电阻较大，而且其特征频率在测试期间保持最低，因此在研究的四种涂层中具有最好的防护性能。含有20％纳米钛粉的涂层次之。含5％与0％纳米钛粉涂层性能相当，排在最后。而且浸泡初期涂层电阻大小顺序不能用介电常数随浸泡时间的变化规律来解释。在人工海水中EIS的结果进一步证明纳米钛粉含量为5％、10％、20％的三种涂层防护性能由高到低的顺序为10％＞20％＞5％。
应用静态浸泡法测试了水在含有0％、5％、10％与20％纳米钛粉的四种涂层中的扩散系数的顺序为10％＜20％＜5％＜0％，与涂层在浸泡初期的电阻大小顺序一致。分析结果表明，介质在涂层中的扩散系数大小不仅是浸泡初期涂层表现出不同大小电阻的原因，而且是这四种涂层在浸泡初期具有不同电阻变化的原因。
应用X射线光电子能谱(XPS)对涂层结构的研究结果表明：纳米钛粉在涂层固化过程中参与了反应，因此本文所研究的涂层中纳米钛粉的加入没有明显改变涂层的物理性能(韧性)，而且含纳米钛粉的涂层比微米钛粉涂层具有好的防护性能。此外，由于钛参与了固化反应减小了由于金属钛的存在而引起的涂层中载流子数的增加，因而不同浸泡阶段涂层电阻顺序与微米钛粉涂层电阻顺序不同，而且涂层电阻的变化规律不能用介电常数的变化来解释。
应用动态模拟实验，研究了流速对含10％纳米钛粉涂层防护性能的影响。结果表明：在流动的人工海水中，由于流体对涂层不仅有机械作用力而且对涂层中传质过程的影响，流速相同时，涂层电阻随冲刷时间的增加而减小。提高流速对涂层界面的传质与力学作用增强，从而使得涂层电阻随时间增加而减小的幅度增大。
通过应用测试浸泡中铜离子浓度的方法对含有不同的氧化亚铜涂层进行亚铜离子渗出性能的测试。测试结果表明纳米氧化亚铜涂层中析出的产物颗粒细小，而且比较均匀。但是大颗粒氧化亚铜涂层中析出的产物颗粒较大而且分布不均匀。不同涂层的红外光谱表明：加入纳米氧化亚铜涂层与含有大颗粒氧化亚铜涂层相比，涂层的结构发生了变化，因此提出加入纳米氧化亚铜引起涂层结构的变化可能是涂层中亚铜离子析出不同的原因。