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基于船舶压载舱防腐的冷喷涂锌铝涂层制备及性能研究
| 论文题名： | 基于船舶压载舱防腐的冷喷涂锌铝涂层制备及性能研究 |
| 关键词： | 船舶压载舱;冷喷涂;锌铝涂层;电化学;腐蚀防护;防腐性能 |
| 摘要： | 船舶压载水舱长期处于干湿交替变化的条件下，实际工作环境十分恶劣，同时在船舶运营过程中，清洁和维护工作难以进行，因此压载舱的腐蚀防护对于保证船舶安全十分重要。目前针对压载水舱的防腐手段主要为防腐涂料涂装和金属涂覆，其中Al及Al-Zn涂层较为常用，这类涂层能够实现与有机涂料相似的将腐蚀介质和基体隔开的作用，还可以通过牺牲阳极的方式对基体进行阴极保护。 冷喷涂技术作为一种新兴的表面工程技术，制备出的涂层致密性高，孔隙率低，对于压载舱的腐蚀防护具有比较广阔的应用前景。本文通过冷喷涂技术制备了纯Al涂层、Al-50％Zn复合涂层以及Zn-15Al合金涂层。运用分析手段以及电化学测试方法，研究这三种涂层的特性，对三种冷喷涂涂层的耐蚀性能进行分析比较。通过SEM对涂层微观形貌观察表明，制备出的三种涂层表面均无明显缺陷，由发生较大塑性变形的颗粒堆叠形成，涂层与基体结合良好。Zn-15Al合金涂层相对来说更加致密。 在不同的浸泡时间下分别对Q235钢、冷喷涂Al涂层、冷喷涂Al-50％Zn涂层、冷喷涂Zn-15Al涂层进行自腐蚀电位、线性极化测试、电化学交流阻抗谱以及动电位极化曲线测试，并通过软件拟合得出自腐蚀电流密度的变化。通过对自腐蚀电位变化进行分析可以得到，冷喷涂Zn-15Al和Al-50％Zn涂层电位变化波动较小，最终稳定在-0.95V左右，冷喷涂Al涂层在-0.85V左右趋于稳定。三种涂层均能够实现对基体提供良好的阴极保护的作用。从线性极化曲线以及动电位极化曲线分析来看，涂层自腐蚀电流密度在336h后逐渐减小最终保持稳定。从电化学阻抗谱观察来看，Zn-15Al合金涂层和Al-50％Zn复合涂层的容抗弧直径随着时间的推移逐渐增大，表明涂层极化电阻呈增大趋势，涂层中的Zn充当Al的牺牲阳极出现快速腐蚀现象，腐蚀的产物对涂层表面起到覆盖作用，减缓了腐蚀的进行。浸泡后期，Zn-15Al涂层能够保持稳定的自腐蚀电流密度。从涂层的腐蚀电位和电化学测试结果综合来看，Zn-15Al合金涂层具有更好的腐蚀效果。 |
| 作者： | 邢龙森 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 于洪亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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