水线作用加速涂层劣化和涂层下金属腐蚀机制研究

The coatings degradation and the underlying metal corrosion processes are accelerated by the water-line corrosion. There are several important questions have not been clarified, the reason is that the one-peace electrode used conventionally unable to effectively reveal the local distribution information of the coatings deterioration and the metal corrosion underlying coatings in water-line regions. By detecting the electrochemical impedance spectroscopy responses and the current and potential distributions of the coating/metal system, the project intent to clarify the accelerating mechanisms of different local water-line areas (above, along and below the water-line) during the coatings deterioration and the underlying metal corrosion processes. Under above researching results, the fundamental research achievements and the high-performance testing methods for developing the waterline-anticorrosive coatings technology would be obtained.

水线作用加速了涂层劣化和涂层下的金属腐蚀，该过程中有一些重要问题尚未澄清，原因是传统研究采用的片状电极无法提供水线区域涂层劣化及涂层下金属腐蚀的分布信息。本项目拟利用阵列电极技术和电化学阻抗谱从水线区整体角度研究涂层/金属体系在水线上、水线和水线下的电化学阻抗谱和电位、电流分布谱及其变化特征，分析不同位置涂层劣化在水线区涂层失效过程中的内在关联性，阐明水线作用加速涂层劣化和涂层下金属腐蚀过程机制，为发展耐水线腐蚀的涂层技术提供研究基础和高性能测试方法。

水线腐蚀高度集中于水线处气/液/固三相线界面区，传统片状电极无法提供水线区涂层劣化和涂层金属腐蚀反应发发展过程分布信息。.采用可获得电极表面电流密度分布及其变化信息的阵列电极技术，比较了水线作用下的裸金属和涂层金属电流密度分响应特征，证实了水线作用加速金属腐蚀和涂层劣化的机制是由于水线上薄液膜的形成与扩展，水线上阴极反应速度不断增强的结果；除了传统认为的与金属接触的液相和气相外，水线区三相线界面区还存在一个“薄液膜相”，这层液膜正是水线作用加速金属腐蚀的推动力；发现涂层/金属界面区阴极反应是基体金属阳极溶解反应的前提，提出了抑制氧渗透和阴极反应速度的耐水线作用涂层设计思路；涂层劣化和涂层下金属腐蚀发生发展过程同时受到涂层缺陷、渗水过程和水线作用共同影响，多种因素作用并不同步，既竞争又协同。 .研究完成了预定计划，达到了预期目标，在水线作用加速金属腐蚀和涂层失效机理以及金属腐蚀和涂层失效过程复杂电流密度分布数据解析方面获得了创新性成果，在水线腐蚀试验技术方面取得了有意义的进展。成果提供了涂层/金属复杂腐蚀体系研究的新方法和新认识，对发展涂层失效性能评价，现场监检测新方法和耐水线涂层新技术具有重要意义。