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由于电化学阻抗谱(EIS)可以获得有机涂层以及涂层/金属界面处的丰富的电化学信息,从而被广泛应用于有机涂层体系防护性能的研究中。本文采用电化学阻抗谱研究了环氧富锌/环氧云母氧化铁/氯化橡胶涂层体系失效过程中的腐蚀电化学行为,主要结果如下:1、涂装底漆厚度比例不同的涂层体系,采用EIS研究环氧富锌底漆厚度对涂层防护性能的影响。EIS的结果表明,腐蚀初期涂层体系中底漆的厚度比例与涂层的防护性能无关;而在腐蚀中后期,随底漆厚度比例适当增大,涂层自修复能力增强,离子等腐蚀介质在涂层中的传输速度得到显著延缓,涂层吸水率和孔隙率明显降低,防护性能出现短时间升高。且当环氧富锌底漆为涂层总厚度的2/3左右时,涂层体系的防护性能最好。2、对金属基材进行不同表面处理,采用EIS研究基材表面状态对涂层防护性能的影响。利用高频阻抗虚部值计算涂层吸水率的变化趋势可发现,涂层吸水率相对稳定阶段的长短顺序依次为:手工打磨>表面锈蚀>表面未处理,这与涂层电阻下降到10~6Ω·cm~2所经过的腐蚀时间长短、特征频率的增长速度相一致。且不论基材表面状态如何,当涂层体系的特征频率增加到1400Hz左右时,涂层电阻均发生较快降低,吸水率发生较大增长,涂层失去防护作用。3、在涂层表面制作不同的人工缺陷,研究缺陷类型对涂层体系电化学阻抗谱的影响。EIS的研究发现,表面具有划痕缺陷(宽度100μm)的涂层体系,其性能的下降具有阶段性。浸泡初期,涂层的防护性能与完好涂层相差很少。涂层吸水饱和后,低频阻抗模值发生较大幅度降低,涂层电容进入缓慢增长阶段,防护性能发生明显下降。随后因Zn粉的阴极保护作用,涂层性能下降趋于缓慢;而表面具有钻孔的涂层体系,其性能的下降具有快速、瞬间性。浸入电解液的瞬间,低频阻抗模值就迅速降低,涂层电容瞬间增大,基材腐蚀立即开始。4、将Nyquist图谱的演化与中、高频区相位角的变化相对比,评价了几种涂层体系失效过程中的防护性能,提出了利用中、高频区相位角快速、定性评价涂层防护性能的方法。研究发现,对于所研究的几种涂层体系,EIS中频区10Hz处相位角发生较大幅度降低时,涂层防护性能发生明显下降,且当降至40°以下时,涂层下的腐蚀电化学反应开始进行;而当高频区15kHz处相位角发生较大幅度降低,并降至70°左右时,涂层失效。