一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法
【專利說明】一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法
[0001] 【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及一種無損測(cè)試方法，具體涉及一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試 方法。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 已知的，防腐涂層在犧牲陽極或外加電流陰極保護(hù)下，其陰極區(qū)由于電化學(xué)作用，腐蝕 產(chǎn)物不斷增多且局部堿性增大，導(dǎo)致涂層鼓脹并從金屬底材剝離，從而失去保護(hù)作用，這就 是陰極剝離。耐陰極剝離性能是船體防銹漆、海洋工程重防腐蝕涂料、輸油管道防腐涂層等 一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接關(guān)系到涂層的使用壽命?，F(xiàn)有的陰極剝離檢測(cè)技術(shù)是通過破壞性檢測(cè)， 即用尖銳的工具對(duì)涂層進(jìn)行人工剝離。這使得試驗(yàn)結(jié)果只能定性，無法精確定量，而且會(huì)對(duì) 試驗(yàn)樣板造成不可逆的破壞。另外，由于陰極剝離試驗(yàn)往往長(zhǎng)達(dá)半年，試驗(yàn)過程中很難發(fā)現(xiàn) 涂層的變化情況，現(xiàn)有技術(shù)很難預(yù)測(cè)涂層在什么階段發(fā)生變化以及變化情況。
[0003] 申請(qǐng)人經(jīng)過檢索，發(fā)現(xiàn)中國(guó)專利、公開號(hào)為CN204086101U、公開日為2015年01月 07日的海水中涂層耐陰極剝離性能測(cè)試儀，主要運(yùn)用于暴露在海水中的涂層耐陰極剝離性 能的測(cè)試，其包括試驗(yàn)槽、掛板等，掛板沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有電極槽、電極槽的中部設(shè)置陽極、 陽極兩側(cè)等距設(shè)置工作電極。但該測(cè)試儀的試驗(yàn)槽尺寸為800mmX800mmX400mm，尺寸較 大，使用過程中存在不便；另外，因試驗(yàn)槽的尺寸固定，這對(duì)可測(cè)試涂層樣板的尺寸也有一 定的局限性，若涂層樣板尺寸較大，則無法放入試驗(yàn)槽中進(jìn)行測(cè)試；加之此裝置只能獲得涂 層整體的電化學(xué)信息，無法獲得涂層局部的電化學(xué)信息等。
[0004] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無 損測(cè)試方法，本發(fā)明利用電化學(xué)交流阻抗譜法對(duì)涂層陰極剝離試驗(yàn)進(jìn)行無損測(cè)試，本發(fā)明 所施加的擾動(dòng)信號(hào)很小，不會(huì)對(duì)樣品體系的性質(zhì)造成不可逆影響，可原位測(cè)量涂層電容、涂 層電阻，涂層/金屬界面雙電層電容、反應(yīng)電阻等與涂層體系性能及涂層失效過程有關(guān)的 電化學(xué)參數(shù)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案： 一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，首先將陣列測(cè)試池安裝在測(cè)試樣板 上，使陣列測(cè)試池上的溶液池距離測(cè)試樣板上漏涂孔的距離為〇~14mm，在溶液池中加入 溶液，然后將溶液池上的參比電極和鉑絲對(duì)電極連接電化學(xué)工作站，涂層鋼板作為工作電 極，采用電化學(xué)交流阻抗譜法測(cè)試陣列測(cè)試池下測(cè)試樣板涂層的交流阻抗譜，并采用等效 電路進(jìn)行模擬，從而得出測(cè)試樣板上的涂層信息。
[0006] 所述的用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，所述電化學(xué)交流阻抗譜法的 測(cè)試頻率范圍為〇? 01~lOOKHz，正弦波信號(hào)振幅為5mV-20mv，在開路電位下進(jìn)行測(cè)量。
[0007] 所述的用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，所述陣列測(cè)試池包括溶液池 和磁鐵圈，所述磁鐵圈設(shè)置在測(cè)試樣板的涂層面上，在磁鐵圈內(nèi)設(shè)有至少三個(gè)溶液池，所述 三個(gè)溶液池距離設(shè)置在測(cè)試樣板上的漏涂孔距離不等，溶液池內(nèi)通過橡膠圈分別設(shè)有參比 電極和鉑絲對(duì)電極，所述參比電極和鉑絲對(duì)電極分別通過導(dǎo)線連接電化學(xué)工作站，溶液池 的底部設(shè)有通孔。
[0008] 所述的用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，所述陣列測(cè)試池中的溶液池 設(shè)置為三個(gè)，三個(gè)溶液池呈三角形設(shè)置。
[0009] 所述的用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，所述磁鐵圈的外圍設(shè)有護(hù) 圈。
[0010] 所述的用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，所述溶液為人工海水或天然 海水。
[0011] 采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明所述的一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，本發(fā)明利用電化學(xué)交 流阻抗譜法對(duì)涂層陰極剝離試驗(yàn)進(jìn)行無損測(cè)試，本發(fā)明所施加的擾動(dòng)信號(hào)很小，不會(huì)對(duì)樣 品體系的性質(zhì)造成不可逆影響，可原位測(cè)量涂層電容、涂層電阻，涂層/金屬界面雙電層電 容、反應(yīng)電阻等與涂層體系性能及涂層失效過程有關(guān)的電化學(xué)參數(shù)，本發(fā)明可用于監(jiān)測(cè)實(shí) 船、海洋工程、輸油管道等陰極區(qū)涂層性能或在實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)陰極剝離試驗(yàn)，用于腐蝕過程研 宄，縮短涂料研發(fā)周期、提高研發(fā)效率。
[0012] 【【附圖說明】】 圖1為本發(fā)明中陣列測(cè)試池的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖； 圖3為本發(fā)明中溶液池的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明不同試驗(yàn)階段、同一個(gè)溶液池下的涂層實(shí)部虛部圖； 圖5為本發(fā)明中數(shù)據(jù)分析采用的等效電路模型A; 圖6為本發(fā)明同一試驗(yàn)階段、不同測(cè)試位置涂層實(shí)部虛部圖； 圖7為本發(fā)明中數(shù)據(jù)分析采用的等效電路模型B; 在圖中：1、溶液池；2、磁鐵圈；3、測(cè)試樣板；4、漏涂孔；5、橡膠圈；6、參比電極；7、鉑絲 對(duì)電極；8、護(hù)圈。
[0013] 【【具體實(shí)施方式】】 通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例； 結(jié)合附圖1~3所述的一種用于監(jiān)測(cè)涂層陰極剝離試驗(yàn)的無損測(cè)試方法，首先將陣列 測(cè)試池安裝在測(cè)試樣板3上，使陣列測(cè)試池上的溶液池1距離測(cè)試樣板3上漏涂孔4的距 離為0~14mm，在溶液池1中加入溶液，所述溶液為人工海水或天然海水；然后將溶液池1 上的參比電極6和鉑絲對(duì)電極7連接電化學(xué)工作站，涂層鋼板作為工作電極，采用電化學(xué)交 流阻抗譜法測(cè)試陣列測(cè)試池下測(cè)試樣板3涂層的交流阻抗譜，并采用等效電路進(jìn)行模擬， 從而得出測(cè)試樣板3上的涂層信息。
[0014] 其中所述電化學(xué)交流阻抗譜法的測(cè)試頻率范圍為0. 01~100KHZ，正弦波信號(hào)振 幅為5mV-20mv，在開路電位下進(jìn)行測(cè)量。三電極體系，涂層鋼板作為工作電極，對(duì)電極為鉑 絲，參比電極為Ag/AgCl電極，測(cè)試介質(zhì)為人工海水；所述陣列測(cè)試池包括溶液池1和磁鐵 圈2,所述磁鐵圈2設(shè)置在測(cè)試樣板3的涂層面上，在磁鐵圈2內(nèi)設(shè)有至少三個(gè)溶液池1，所 述三個(gè)溶液池1距離設(shè)置在測(cè)試樣板3上的漏涂孔4距離不等，溶液池1內(nèi)通過橡膠圈5 分別設(shè)有參比電極6和鉑絲對(duì)電極7,所述參比電極6和鉑絲對(duì)電極7分別通過導(dǎo)線連接電 化學(xué)工作站，溶液池1的底部設(shè)有通孔；其中所述陣列測(cè)試池中的溶液池1設(shè)置為三個(gè)，三 個(gè)溶液池1呈三角形設(shè)置；所述磁鐵圈2的外圍設(shè)有護(hù)圈8。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)如下： (1) 不同試驗(yàn)階段涂層監(jiān)測(cè)：通過測(cè)試在不同試驗(yàn)階段、同一位置的涂層電化學(xué)交流阻 抗譜，選用合適的等效電路擬合模型并選取合適的電化