[发明专利]一种确定防护涂层加速腐蚀当量关系的方法

说明书

本发明公开了一种确定防护涂层加速腐蚀当量关系的方法，包括如下步骤：S1：进行实验室及外场防护涂层老化腐蚀损伤的量化评估；S2：建立实验室加速老化腐蚀损伤动力学模型与外场暴露或实际服役环境下老化腐蚀损伤动力学模型；S3：分别对实验室加速老化腐蚀损伤动力学模型与外场暴露或实际服役环境下老化腐蚀损伤动力学模型中的曲线参数进行估计；S4：根据两种模型估计的曲线参数确定当量关系。本发明不仅当量关系确定更准确、全面，而且能够反映了防护涂层性能随使用时间的变化。

技术领域

本发明属于防护涂层技术领域，更具体的说是涉及一种确定防护涂层加速腐蚀当量关系的方法。

背景技术

(1)研究防护涂层防腐性能的重要性

金属结构(如飞机结构、海洋结构、船舶、化工结构、电力结构等)在使用过程中，会长期承受严酷的使用环境条件，使用环境中的高温、高湿、盐雾、酸雨、腐蚀性气体及其他各种化学介质会导致金属材料/结构发生腐蚀损伤，造成严重的安全性和经济性问题。

减缓或防止金属材料/结构在使用环境下的腐蚀损伤一直是理论界和工程界关注的问题，而防护涂层是一种有效的防腐措施，其主要作用是隔绝外界环境，从而实现减缓或防止腐蚀的作用。但是防护涂层在使用过程中，由于外界环境因素的作用，会导致防护涂层老化，进而失效，丧失对金属基体的保护作用。为此，研究和评价防护涂层体系的性能具有非常重要的意义。

(2)加速腐蚀(老化)试验的意义

研究防护涂层性能的最可靠方法是进行现场试验，但是由于结构使用时间很长，进行现场试验周期长、成本高，从而迫切需要建立加速腐蚀试验方法。目前，国内外针对典型的金属、非金属材料，形成了较为系统的加速腐蚀试验方法，如ASTM系列标准。为评估防护涂层的性能提供了有力的支持。

(3)加速腐蚀试验的核心问题

加速腐蚀试验有如下2个核心问题：

①加速腐蚀试验环境谱。

②当量关系AF。当量关系AF指的是当加速腐蚀试验损伤d与外场腐蚀(老化)损伤D相同时，外场服役时间T与加速腐蚀试验时间t的关系。

在上述2个核心问题中，关于加速腐蚀试验环境谱的研究成果非常多，但由于防护涂层存在如下特点：

①腐蚀(老化)损伤特征多种多样，不能用一个单一损伤量进行表征；

②腐蚀(老化)损伤难以定量化；

③腐蚀(老化)损伤随时间变化。

上述特点导致当量关系难以确定，现有的当量关系确定方法一般包括三种：一是基于失光率、色差的当量关系确定方法；二是采用交流阻抗(EIS)描述防护涂层老化损伤；三是腐蚀程度对比法。

但是现有的当量关系确定方法存在如下问题：

(1)腐蚀量不明确。对金属材料，可以用失重、增重，蚀坑尺寸等描述材料的腐蚀损伤情况，但防护涂层的腐蚀损伤形式多种多样，如何准确、合理的表征防护涂层老化特征是一个非常重要的问题。目前描述防护涂层老化损伤的方法过于片面，无法准确描述防护涂层的老化特征；

(2)腐蚀程度对比法属于定性方法，难以准确描述不同环境的定量关系；

(3)动态特征难以描述。

因此，如何提供一种确定防护涂层加速腐蚀当量关系的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种确定防护涂层加速腐蚀当量关系的方法，不仅当量关系确定更准确、全面，而且能够反映了防护涂层性能随使用时间的变化。