WBE联合EIS技术研究缺陷涂层下金属腐蚀.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)NovemberActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(11)：2941-29502941【Article】www．whxb．pku．edu．cnWBE联合EIS技术研究缺陷涂层下金属腐蚀张伟，王佳’3，李玉楠王伟(中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100；钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛266071。金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳110015)摘要：用电化学阻抗谱(EIS)结合丝束电极(WBE)技术研究了缺陷涂层浸泡在

2、3．5％(质量分数)NaC1溶液中的劣化过程．从浸泡开始到完好涂层鼓泡失效，缺陷涂层丝束电极阻抗响应一直是缺陷区电极腐蚀反应过程特征，而完好涂层的劣化过程和涂层下的腐蚀反应过程特征被“平均掉”．根据电极表面的电流分布，结合阻抗谱技术实现了对表面任意局部阴极和阳极区阻抗测试．研究发现，浸泡开始时，缺陷涂层阴极电流和阳极电流均出现在缺陷区，随着腐蚀过程的发展，阳极电流仍然保持在缺陷区，但阴极电流逐渐向完好涂层下扩展．根据实验结果，对缺陷处和涂层下金属腐蚀反应发生发展的机理进行了深入讨论．关键词：电化学阻抗

3、谱；丝束电极；有机涂层中图分类号：0646；TG174．46EvaluationofMetalCorrosionunderDefectiveCoatingsbyWBEandEISTechniqueZHANGWei2WANGJia，LIYu．NanWANGWei(’CollegeofChemistryandChemicalEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao266100,ShandongProvince，P．R．China；QingdaoMarineCor

4、rosionInstitute，CentralResearchInstituteforSteelandIron，Qingdao266071，ShandongProvince，P．R．China；aStateKeyLaboratoryforCorrosionandProtectionofMetals,Shenyang110016，P．R．China)Abstract：Weinvestigatedthecorrosionofsteelunderdefectivecoatingsin3．5％(massfra

5、ction)NaC1solutionbythewirebeamelectrode(WBE)andelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)technique．Duringtheentirecoatingdeteriorationprocess，theEISdiagramsweredominatedbythesubstratecorosionprocessofthedefectwhilethecoatingsandunderlyingelectrochemical

6、processeswere“averaged”out．However，accordingtothecurentdistributionmapsplottedusingtheWBE，EISresponsesoftheanodicandcathodicregionsofthedefectandunderlyingcoatingsweredetected．Initially，thehighanodicandcathodiccurentdensitieswereonlymonitoredatthedefect

7、areasandthenthecathodicsitesspreadoutbeneaththeCOatingsaroundt2948hedefectwhiletheanodicsitesremainedonthedefect．ThesubstratecorrosioninitiationanddevelopmentmechanismofthedefectandunderlyingcoatingsiSdiscussedbasedOilexperimentalresults．KeyWords：Electr

8、ochemicalimpedancespectroscopy；Wirebeamelectrode；Organiccoating电化学阻抗谱(EIS)因其能用于高阻抗体系的试，因此能在不同的频率段得到涂层电阻、涂层电容测试并提供大量的涂层和基底金属腐蚀反应发生发以及涂层下基底金属腐蚀反应的反应电阻、双电层展的信息而被广泛地应用于聚合物涂层劣化过程的电容等与涂层性能和涂层下基底金属腐蚀反应的相研究．EIS能在很宽的频率范围对涂层体系进行测关信息，使得该方法已