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[J]. AnnuRevEnergyEnviron,2001,26:3212343.作者簡介 :朱自強 (1936 -) 男 ,教授 ,博士生導師。主要研究方向 :計算流體力學、飛行器氣動設計。
王曉璐 (1982 -) 男 ,博士研究生。主要研究方向 :計算流體力學、飛行器氣動設計。
. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章編號 :100026893 (2008) 0320746206
航空鋁合金涂層體系加速老化試驗前后
電化學阻抗變化
孫志華 1,章妮 2,蔡健平 1,劉明 1,陸峰 1 (11北京航空材料研究院金屬腐蝕與防護研究室 ,北京 100095) (21北京航空航天大學材料科學與工程學院
,北京 100083
)
Electrochemical Impedance Varieties of Zinc Yellow Polypropylene Coated Aluminum
Alloy Used in Aircraft During the Accelerated Degradation Test
Sun Zhihua1 , Zhang Ni2 , Lu Feng1
(11Lab of Metal Corrosion and Protection , Beijing Institute of Aeronautics Materials , Beiijing
100095 , China)
(21 School of Materials Science and Engineering , Beijing University of Aeronautics and
Astronautics , Beijing 100083 , China)
摘 要 :采用電化學阻抗譜 ( EIS)技術(shù) ,選用目前飛機上使用的 7B04鋁合金 /鋅黃丙烯酸聚氨酯有機涂層體
系 ,對其在加速老化試驗過程中的電化學阻抗變化進行了原位測試 ,分析了其失效的特征。研究表明 ,加速老
化試驗前 ,7B04鋁合金鋅黃丙烯酸聚氨酯涂層中的缺陷較少 ,涂層可以很好地將腐蝕性介質(zhì)阻擋在外 ,保護
金屬基體免受腐蝕破壞 ,此時涂層相當于 1個純電容。加速老化試驗后 ,水很快就能進入涂層內(nèi)部 ,但涂層內(nèi)
防腐蝕顏料鋅鉻黃離子遇水發(fā)生水解反應的產(chǎn)物能將基體鈍化 ,保護基體免受腐蝕 ,經(jīng)過 335 h即 1個周期
電解液已滲透到達涂層 /基底的界面 ,并在界面區(qū)形成腐蝕反應微電池后 ,測得電化學阻抗譜表現(xiàn)為 2個時間
常數(shù)。劃痕處金屬的腐蝕反應與劃痕周圍涂層內(nèi)鋅鉻黃離子的水解反應同時進行 ,加速老化試驗進行 1 008
h即 3周期后 ,電化學阻抗譜上出現(xiàn)感抗現(xiàn)象 ,在低頻時相角出現(xiàn)負值 ,這是由于鋅鉻黃離子的水解產(chǎn)物能將
金屬基體鈍化 ,而鈍化膜此時處于點蝕誘導期。感抗現(xiàn)象在加速老化試驗進行了 1 344 h即 4周期后消失 ,說
明此時鈍化膜已經(jīng)穿孔 ,點蝕進入發(fā)展期 ,并有腐蝕產(chǎn)物生成。
關(guān)鍵詞 :鋁合金 ;有機涂層 ;加速老化試驗 ;電化學阻抗譜 ;失效特征
中圖分類號 : V252;TG174.41 文獻標識碼 :A
Abstract : The electrochemical impedance varieties of zinc yellow polypropylene coated aluminum alloy 7B04
used in aircraft during accelerated degradation test are studied using electrochemical impedance spectroscopy
(EIS) , and the characteristics of its corrosive failure are also investigated. It has been found that the zinc
yellowpolypropylenecoatinghaslittleflawsandactsasapurecapacitancebeforethedegradationtest. Butwa2
ter can quickly permeate into the coating after exposure to the test. However the anticorrosive pigment zinc
yellow ion can hydrolyze and the production can make aluminum alloy passivate , then prevent the base from
corroding. After 336 h of exposure to the test , water reaches the aluminum alloy/ paint interface , and forms
corrosive micro2cell , and the impedance spectroscopy shows two time constants. For the scratched samples ,
the reaction of metal corrosion and the hydrolyzation of zinc yellow ion can occur simultaneously. The imped2
ance spectroscopy indicates inductance after 1 008 h of exposure , that is because the hydrolyzation production
can passivate the corrosive active sites , and the passivation layer is just in the pitting corrosion inducing stage.
The inductance disappears after 1 344 h of exposure and the passivation layer has pitting corrosion.
Key words : aluminum; organic coating; accelerated degradation test ; EIS; failure characteristic
飛機及其他武器裝備廣泛采用金屬 /涂層體系擊、紫外線、鹽霧、污染物 (如 SO2等)、低溫疲勞載荷來達到防腐蝕、提高使用壽命和日歷壽命的目及外來物 (如砂塵 )撞擊等因素的作用 ,涂層本身的的[123]。隨著飛機日歷年限的增加 ,由于濕熱、熱沖物理和化學性質(zhì)將不斷變壞、老化失效 ,對金屬基體
收稿日期 :2007208227 ;修訂日期 :2007212210的防腐蝕功能不斷下降 ,涂層會發(fā)生變色、粉化、龜基金項目 :武器裝備預研基金 (51412060305HK5104) ;國防科技工業(yè)裂、起泡 ,進而導致涂層脫落 ,這不僅會影響涂層的
技術(shù)基礎項目 ( H052006A006) ;航空科學基金 (05I21002)通訊作者 :孫志華 E2mail : zhihuasun2002 @yahoo. com. cn外觀 ,而且還將導致涂層的防護功能失效、基體結(jié)構(gòu)
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