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(正式写手)
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虫号: 848828
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实验室有人用丙酮，对宝宝影响大吗，，，，求助求助已有9人参与
请问丙酮对孕妇影响大吗。。。。。。怀孕五个多月的时候，实验室有人用丙酮，量比较大，几升的那种，我正好那天也在做实验，戴了防毒面具，但没有一直戴，现在担心去透气或者休息的时候会闻到，会对宝宝影响很大吗。。。。整个过程两三个小时，求助求助
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(著名写手)
輸到神的境界
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虫号: 4179219
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【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★ : 金币+5, 希望没有影响 ，谢谢~~
放心吧!!基本上是沒有關係的，原則上身體是能夠自然代謝的，只要妳不要把它當一般的酒給喝下肚都沒事，只要不過量都沒事。下列為專業人士的回答，並非本人回答唷
丙酮主要是对中枢神经系统的抑制、麻醉作用，属于轻微中枢神经抑制剂，不会在体内积蓄，大部分丙酮会由呼吸排出，小量丙酮会由氧化成二氧化碳经由呼吸及尿中排出。丙酮在有氧及无氧状态下均会迅速生物分解，但丙酮高浓度下对微生物有毒。高浓度接触对个别人可能出现肝、肾和胰腺的损害。由于其毒性低，代谢解毒快，生产条件下中毒较为少见。急性中毒时可发生呕吐、气急、痉挛甚至昏迷。口服后，口唇、咽喉烧灼感，经数小时的潜伏期后可发生口干、呕吐、昏睡、酸中度和酮症，甚至暂时性意识障碍。丙酮对人体的长期损害表现为对眼的刺激症状如流泪、畏光和角膜上皮浸润等，还可表现为眩晕、灼热感，咽喉刺激、咳嗽等。
其实人体自身也会产生丙酮，脂肪分解就会产生包含丙酮在内的酮类。通常人体可以将酮类氧化，一般情况下人体丙酮在血液中的浓度不超过0.5mg%。当糖代谢紊乱后，脂肪、蛋白质分解加速，产生大量酮体，组织来不及将其氧化，就通过肺及肾脏排出，出现尿中酮体排出增多，称为“酮尿症”；继而血酮浓度也增高，超过500mg％以上，称“酮血症”；临床上统称为“酮症”。而糖尿病人比如在很多糖尿病人呼出的气里就含有很高的丙酮。这是很多医生都知道的事。在糖尿病的检测指标就有一项是丙酮。
嘿嘿嘿嘿~~懶得打&&&
(正式写手)
散金: 2112
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虫号: 2075246
注册: 性别: GG专业: 食品科学
放心，宝宝没那么脆弱的。怀孕了以后就尽量少去实验室，保持乐观心态，舒舒服服的养胎。另外自我保护意识要增强了，那种环境下，肯定立马离开啊
乐而学而乐
(文坛精英)
本帖内容被屏蔽
(小有名气)
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虫号: 1960942
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【答案】应助回帖
目前的毒理学资料来看，丙酮不会致畸致突变，所以问题应该不大。
抓紧每一分钟学习不如抓紧学习的每一分钟。既然做不到抓紧学习的每一分钟，那还是选择抓紧每一分钟学习吧。
(小有名气)
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虫号: 591361
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路过的想问一下:这是要为科研献子孙吗？百度一下吧，事情发生了，多观察，早就医，没异常的话就当没发生过吧，不过，孕妇的焦虑可能装不了淡定。
(著名写手)
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虫号: 1178564
注册: 性别: GG专业: 天然有机化学
尽量少接触
时间会告诉你世界上所有东西都会过期
(正式写手)
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虫号: 848828
注册: 专业: 药剂学
引用回帖:: Originally posted by fffyyy123 at
路过的想问一下:这是要为科研献子孙吗？百度一下吧，事情发生了，多观察，早就医，没异常的话就当没发生过吧，不过，孕妇的焦虑可能装不了淡定。 我才不想贡献呢╮(╯▽╰)╭
(正式写手)
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虫号: 848828
注册: 专业: 药剂学
引用回帖:: Originally posted by 大爱生活 at
放心，宝宝没那么脆弱的。怀孕了以后就尽量少去实验室，保持乐观心态，舒舒服服的养胎。另外自我保护意识要增强了，那种环境下，肯定立马离开啊 谢谢~~~上班有的时候还是得去实验室啊。。。。
(小有名气)
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虫号: 1419975
注册: 性别: MM专业: 聚合物共混与复合材料
【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★ : 金币+5, 和工作环境有关吧，有的地方对孕妇就不行，有毒有害的还是避远点吧。。。找个文职怀孕比较好呢。。。
哎，我也要去实验室，真是很烦人
别人也不可能为了一个孕妇不实验了
(著名写手)
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【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★ : 金币+5, 谢谢，以后尽量
最好少接触，减少接触
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氯碱厂大气环境下重防腐体系的实验研究
北京化工大学学位论文原创性声明●本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对作者签名：日期：型三：苎：１２关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或磁盘，允许学位论文被查阅或借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许使用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在互年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：编垄盖日期：翌！！：：￡：１２＞麓禽垂摊铺越毪社。ｌ唔掣蝗蝌犁｜；｜薹鬃菱蘸滤潺鬃鹫黼瓣囊鬻一鬻髅睦黔鞲拦碴《譬羹囊划磁飘臻醋黪蘸潼囊鬻雾≥蕊；溅鬻瓣菱麓薹慧麴蒸学位论文数据集中图分类号论文编号学位授予单位代码作者姓名获学位专业名称课题来源论文题目关键词论文答辩日期ＴＧｌ７４学科分类号密级４３０．２０１００１０２０１２０６７０１００１０公开北京化工大学２００９０００６７００８０７０６学位授予单位名称学号李岩化工过程机械企业横向获学位专业代码研究方向材料防腐氯碱厂大气环境下重防腐体系的实验研究重防腐体系，盐雾试验，交流阻抗谱，涂料筛选２０１２．５．２６：Ｉ：论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名指导教师评阅人１评阅人２评阅人３评阅人４答辩委员会主席答辩委员１答辩委员２答辩委员３答辩委员４答辩委员５答辩委员６周俊波陈香凯张有忱颜廷俊赵惠清张杨马润梅教授高工教授教授副教授副教授讲师北京化工大学中国长城钻井公司北京化工大学北京化工大学北京化：Ｌ人学北京化工大学北京化：Ｉ：人学化工机械石油机械机械工程王奎升周俊波颜廷俊职称教授教授教授二ｒ作单位北京化Ｉ：人学北京化：【：大学北京化：Ｉ：大学学科专长石油机械化：ｌｊ机械石油机械石油机械机械工程石油机械化工机械注：一．论文类型：１．基础研究２．应刚研究３．开发研究４．其它二．中图分类号在《中国图二Ｂ资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准（ＧＢ／Ｔ１３７４５．９）《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。
摘要氯碱厂大气环境下重防腐体系的实验研究摘要（１）根据四种重防腐体系盐雾试验前后对比照片可以明显观察到，体系１的防腐涂层已经完全失效，体系２、３的耐盐雾性能不是很好。体系４表面无任何变化，所以，四种重防腐体系耐盐雾性能依次为：体系４＞体系３＞体系２＞体系１。（２）中性溶液浸泡，体系１的电化学阻抗谱图已显现出涂层失效的电化学特征。体系２、３、４经过３５天的浸泡没有出现明显的失效特征，根据谱图的曲线变化可以判断出：体系４＞体系３＞体系２＞体系１。（３）浸泡在碱性环境溶液中，体系１、３的电化学阻抗谱图均己出现涂层失效的电化学特征。体系２、４浸泡后，虽然谱图上的曲线有些变化，但仍然可以满足防腐蚀要求。因此四种重防腐体系耐碱性能依次为：体系４＞体系２＞体系３＞体系１。（４）体系２、体系３（体系４）的环氧富锌底漆的涂层附着力，抗冲击滋蠹滴躺燃ｌ㈣；、，７－一一ｏｎＨＪＨ一７Ｊ、Ｊｏ；．粼！强美ｊ嚣羹Ｌ用鲁、―ｂ＿＾―土一、―卜ｍ１Ｔ、．、ｊ上、＾、●．。ｍ、匕羹黼嚣骥鬻藏麓冀瓣糕繁鬻纛獭黧黼勰霾酽强坼ｍ誊鬻熬蘩豢骥戳鎏霪塌ｒ彰弼秘辨鬻羹臻糕囊鬻静蓼麓麟鲺纛臻～冀溪囊踅鬻麓羹壤蕤瓣燮”；、凝鹪躐藩鬃鬻瓣鬻鞣羹黔蕊露薅镬黧§：；麓摘曼ＴＨＥＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＦＨＥＡＶＹＡＮＴＩ―ＣＯＲＲＯＳＩＯＮＣＯＡＴＩＮＧＩＮＴＨＥＡＴＭＯ：ＳＰＨＥＲＩＣＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＯＦＣＨＬＯＲ―ＡＬＫＡＬＩＰＬＡＮＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈａｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｗｈｉｃｈｉｎｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｈｌｏｒ―ａｌｋａｌｉｐｌａｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｒｒｏｄｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｐｌａｎｔ，ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄ．Ｔｈｅｓａｌｔｓｐｒａｙｔｅｓｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｍ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｈｅｍｗｈｉｃｈｗｅｒｅｓｏａｋｅｄｔｏｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＩＳ）ｗａｓｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅａｎｄａｌｋａｌｉｎｅｉｎｔｈｅＮａＣｌｎｅｕｔｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｓａｌｔｓｐｒａｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｉｍｅｒ’Ｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｂｅｆｏｒｅａｎｄｔｏｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｐｈｏｔｏｓｔｈａｔｆｏｕｒｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｔｈｅｓａｌｔｓｐｒａｙ，ｔｈｅｙｃａｎａｆｔｅｒｂｅｃｌｅａｒｌｙｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｓｏｆｓｙｓｔｅｍｌｈａｖｅｂｅｅｎｔｏｔａｌｆａｉｌｕｒｅ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ２，３ｓａｌｔｓｐｒａｙｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｒｅｎｏｔｓａｔｉｓｔｆ：ｆｉｎｇ．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｓｙｓｔｅｍ４ｄｏｎ’ｔａｐｐｅａｒａｎｙｃｈａｎｇｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓａｌｔｓｐｒａｙｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｆｏｕｒｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｓｙｓｔｅｍ４＞ｓｙｓｔｅｍ３＞ｓｙｓｔｅｍ２＞ｓｙｓｔｅｍ１．（２）Ｔｈｅｎｅｕｔｒａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍｍｅｒｓｉｏｎ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ１ｈａｖｅｂｅｅｎＩＩＩｃｏａｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｓｈｏｗｎｂｙｔｈｅＥＩＳｆｉｇｕｒｅ．Ｔｈｅ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～～北京化Ｔ人学坝ｌ‘学位论文ｓｙｓｔｅｍ２，３，４’ＳＥＩＳｆｉｇｕｒｅｄｏｎ’ｔａｐｐｅａｒｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅ：ｃａｎｂｅｊｕｄｇｅｄｓｙｓｔｅｍ４＞ｓｙｓｔｅｍ３＞ｓｙｓｔｅｍ２＞ｓｙｓｔｅｍ１．（３）Ｓｏａｋｅｄｉｎａｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｎａｌｋａｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ１，３’ＥＩＳｆｉｇｕｒｅｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅ．ＩｎｔｈｅＥＩＳｆｉｇｕｒｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ２，４，ａｌｔｈｏｕｇｈｓｏｍｅｃｈａｎｇｅｓａｐｐｅａｒｉｎｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅ，ｂｕｔｔｈｅｙｓｔｉｌｌａｃｈｉｅｖｅｔｈｅａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｓｏｔｈｅａｌｋａｌｉｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｏｕｒｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｙｓｔｅｍ４＞ｓｙｓｔｅｍ２＞ｓｙｓｔｅｍ３＞ｓｙｓｔｅｍ１．ａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（４）Ｔｈｅｅｐｏｘｙｚｉｎｃ―ｒｉｃｈｐｒｉｍｅｒｃｏａｔｉｎｇｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ２ａｎｄｓｙｓｔｅｍ３ａ（ｓｙｓｔｅｍ４）ａｒｅｌｅｖｅｌｏｎｔｅｓｔｅｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｙｈａｖｅａｃｈｉ．ｅｖｅｄＳＯｏｎ．ｈｉｇｈｔｈｅｉｒａｄｈｅｓｉｏｎｉｍｐａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｓａｌｔｓｐｒａｙｔｅｓｔ，ＥＩＳ，ｃｏａｔｉｎｇｓｃｒｅｅｎｉｎｇ日录目录第一章绪论…………………………………………………………１１．１研究背景…………………………………………………………………………．１１．２腐蚀的原理………………………………………………………………………．１１．２．１金属腐蚀速度的表征…………………………………………………………一３１．２．２大气腐蚀………………………………………………………………………一５１．３防腐的方法………………………………………………………………………．７１．３．１电镀………………………………………………………………………………………………………．７１．３．２缓蚀剂…………………………………………………………………………一７１．３．３阴极保护………………………………………………………………………一７１．３．４热浸镀锌………………………………………………………………………一８１．３．５金属热喷涂……………………………………………………………………一８１．４防腐蚀涂料………………………………………………………………………．８１．４．１防腐涂料的作用………………………………………………………………一８１．４．２重防腐体系的结构……………………………………………………………一９１．４．３涂层的失效机理………………………………………………………………一９１．４．４涂层的失效形式………………………………………………………………１Ｏ１．５涂层失效分析方法………………………………………………………………１１１．５．１常规方法………………………………………………………………………１１１．５．２电化学方法……………………………………………………………………１１１．６大气腐蚀实验技术………………………………………………………………１２１．７主要研究内容……………………………………………………………………１３第二章盐雾试验………………………………………………………………１５２．１前言………………………………………………………………………………………………．１５２．２试验方法…………………………………………………………………………１６＼｛北尿化１．人字坝卜学位论义―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一――――――――――――――――一―――――――――――――一２．２．１试验材料………………………………………………………………………１６２．２．２试样制备………………………………………………………………………１７２．３实验结果…………………………………………………………………………２０２．４结果分析…………………………………………………………………………２２第三章借助电化学阻抗谱对不同重防腐体系评价…………………２５３．１用ＥＩＳ评价涂层性能……………………………………………………………２５３．２实验方法…………………………………………………………………………２５３．２．１实验材料………………………………………………………………………２６３．２．２试样制备………………………………………………………………………２７３．３实验结果与讨论…………………………………………………………………３３３．３．１中性环境的结果与讨论………………………………………………………３３３．３．２碱性环境的结果与讨论…………………………………．……………………４０３．３．３，Ｊ、结……………………………………………………………………………………………………．．４７第四章涂层的机械性能………………………………………………………４９４．１引言………………………………………………………………………………４９４．２机械性能实验……………………………………………………………………５０４．２．１测试方法………………………………………………………………………５０４．２．２实验仪器………………………………………………………………………５１４．２．３试样制取………………………………………………………………………５３４．３结果与讨论………………………………………………………………………５３４．４，Ｊ、结………………………………………………………………………………………………………．．５６第五章结论与展望…………………………………………………．５７５．１主要工作和结论…………………………………………………………………５７５．２展望………………………………………………………………………………５８参考文献………………………………………………………………５９致谢………………………………………………………………………………．６３ＶＩ毫瑶蘸鬻》寺鬻鬻黼嚣粼渊黥蠹黪黧冀荔繁鬻震鬻纛纛藤鬻※繇囊笺霾豢蒸粪篙懿蠹蠹罐蒸蒸鬻魏罐鬻篓慧爨隆攀；麓蒸蔼鬟蘩黧纛醺蘸獬瑟鬟装嚣强鋈鬣瀚鬣鑫鬣豢葵薹鸶黧鬻绷簟强辫瓣麓熬戮蒸鹫拍雾嚣粼薹｜蒸懑嚣瑟霞黼甏鍪嚣黼囊釜！畿骥黼Ｉ：＝＝Ｉ录ＣｏｎｔｅｎｔｓＣｈａｐｔｅｒ１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．１Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．２Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．２．１Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅ……………………………………………………．．３１．２．２Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５１．３Ｍｅｔｈｏｄｏｆａｎｔｉ．ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ……………………………………………………………………………．．７１．３．１Ｐｌａｔｉｎｇ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７１．３．２Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒ…………………………………………………………………………………．．７１．３．３Ｃａｔｈｏｄｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７１．３．４Ｈｏｔｄｉｐｇａｌｖａｎｉｚｅｄ．……．………．…一．．…．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．…．．……………．…．．．．．．．．…８１．３．５Ｍｅｔａｌｔｈｅｒｍａｌｓｐｒａｙ……．……．……．………．．…．…．…．…．．……．．…．．…．．……．…………．．…．．．８１．４Ａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｓ…．……．……．……．……．．…．．．．．．．…．．．…．．…．．…．．……．．．．．．…．…．……．８１．４．１Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｓ．．．．．．．．．．．．．．．．．…．……．．…．．．．．．．．．…．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．８１．４．２Ｈｅａｖｙａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ………………………………………………………．．９１．４．３Ｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ…………………………………………………………………．．９１．４．４Ｃｏａｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｆｏｒｍ．…．…．．…．………………．…．…．．．．．．．．．．．．．…．．…．…．…．…．．．………．…．．１０１．５Ａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｆａｉｌｕｒｅ．…．．…．…．………．．．．．…．…．…．………．．．．．．………１１１．５．１Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ…．……．……．．…………．…．………．……．．…．…．．……．．．…．．……．……１１１．５．２Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ……．…．．…．……．…．…．．………………．………．…．．…．．……．…．．．．１１１．６Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２１．７Ｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓ………………………………………………………………………………１３Ｃｈａｐｔｅｒ２Ｓａｌｔｓｐｒａｙｔｅｓｔ…………．………………………………………．……………………．１５２．１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ……………………………………………………………………………………………．．１５２．２Ｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄ………………………………………………………………………………………………１６２．２．１Ｔｈｅｔｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌ……………………………………………………………………………………．１６ＩＸ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～北京化Ｔ人学硕卜学位论文２．２．２Ｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ…．．……………………．．……………．……．…………………．……．．……．１７２．３Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ…．．．．．……．．………．……．．……．．．…．．．……．．．……．．……．．……．．．…．．．．…．２０２．４Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔ……．……………．．．．……．．．．……．．．……．……．．……………．．．．……．…．．．．２２Ｃｈａｐｔｅｒ３ＥＩＳｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｖｙａｎｔｉ．ＣＯＩｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｌｔｅｒｎ．．２５３．１ＥＩＳｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃｏａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ…………………………………………………………２５３．２Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｓ………．……．…．………．．………．．……………………．．．．………．．……．．．２５３．２．１Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌ……………．．………．……．．．．………．．……．．．．．……．．．……．．．…．．２６３．２．２Ｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ………．．………．…．．……．．．．……．．．．……．．．．…．……．．………．………．．．．２７３．３Ｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ．……………．．．…………．………．．．………………．．．………．．。．……．．．…．３３３．３．１Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｉｎｎｅｕｔｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ……．．．…………………………．．…３３３．３．２Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｌｋａｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ……………．．．………．．…………………４０３．３．３ＢｒｉｅｆＳｕｍｍａｒｙ……．．…．……．．．．．…………．…．………………．．……．．…．．…………．．………．…４７Ｃｈａｐｔｅｒ４Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇ：………．．．．．．．……．．．．．．．．．４９４．１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．．……………．…………．…．．…………．．．．………．．．．．……．．．．．…．……．．．………．．．．．…４９４．２Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｓ…．．．．．…………．．．．．．．…．……．……．．．．．．…．…．………．．．．．．．．…．…．．．５０４．２．１Ｔｈｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄ……．．．．．．………．．．．．．．…………．………．．．．．……．．．．．．．……．．．．．………．．．……．５０４．２．２Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｐｐａｒａｔｕｓ……………．…．．……．．．．．．……．……………．．．………．．．．………５１４．２．３Ｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ………．．．．．．．．…………．．．．………．．．……．．．．．．………．．………．．．．．……．．．５３４．３Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ…………．…．…………．．．．………．．……．…．．………．．………………．…５３４．４Ｂｒｉｅｆｓｕｍｍａｒｙ…………………………………………………………………………………………．５６Ｃｈａｐｔｅｒ５Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｏｕｔｌｏｏｋ……．．．……．……………．．………．．………．．……．．５７５．１Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ………………………………………………………………………………………………５７５．２Ｏｕｔｌｏｏｋ．．．．．…………．．．．…………．……．………．．．……………………………………………．。……．５８Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ…．．．…………．．…………．．．…．…………．．……．……………．…………………．………．…５９Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｓ．．．………………．…………．．．…………．……．．．．．……．…．…………．……．．．６３ＡｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＰａｐｅｒｓ……．．．．…………………………．．．．………．．………６５Ａｂｏｕｔｔｈｅｗｒｉｔｅｒａｎｄｔｕｔｏｒ…．…………………………………………………………………．６７Ｘ第一章绪论第～章绪论１．１研究背景材料表面容易发生腐蚀，材料发生物理或化学的变化、甚至电化学变化是因为它受到了外界环境的作用。金属腐蚀往往是因为金属使用的环境导致其长期暴露于大气中，遭受到水和氧气的侵蚀，世界各国都因为腐蚀付出了沉重的代价并导致了巨大的经济损失，并且损失仍在增加。据保守估计，我国每年因腐蚀造成的损失竟占到我国的国民生产总值的４．６％以上，是台风、地震和洪涝等各自然灾害损失总和的６倍…。据不完全统计，世界每年钢铁产量的３０％变成了废品，而其罪魁祸首竟是腐蚀，并给全球经济造成高达７０００亿美元的损失；而由腐蚀导致的能源浪费、商品和原材料的损失、设备的损坏、工厂的停车检修甚至停产等间接经济损失将比腐蚀本身造成的损失还要大得多比’３。。因此，掌握腐蚀的本质，探寻其发生的原因，提出合理的预防措施，是现今全球工业生产领域的头等大事。设备腐蚀在氯碱工业尤为突出，氯碱工业关乎着国民经济的命脉，众所周知，电解饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和氢氧化钠这一方法在工业中被广泛使用。在氯碱工业的工艺过程中，涉及到的中问产物等均具有很强的腐蚀性，因此，氯碱工业采取何种防腐蚀措施一直是氯碱厂的一个很棘手的问题‘川。本课题源于本校与国内某石化公司氯碱厂合作开展的研究课题。在氯气的大气环境下的腐蚀以及预防措施的研究。经调查统计，目前该厂腐蚀源有１１７处，主要为设备或敝口容器的气／液排放口（或易泄漏点）。由于有大量的腐蚀源存在，释放出大量复杂的腐蚀介质充斥周围空气中，该厂的大气腐蚀严重，使全厂钢结构、设备、管线、建筑物等均遭受腐蚀，外表面锈迹斑斑。严重影响了设备的使用寿命。本课题期望通过腐蚀源的调查研究，针对该厂的设备在氯碱厂氯气环境下的腐蚀开展研究，探讨该环境下设备的腐蚀机理，提出减缓腐蚀的措施并且给出重防腐涂层的筛选与评价。１．２腐蚀的原理朝着能量降低方向的化学反应都是可以自发进行的。金属腐蚀就是这样的一种反应。由于腐蚀介质的存在，金属由元素状态经反应变成了化合物，并伴随能量的释放，这与冶金工业中的反应恰恰相反瞄１。金属在含有丰富水蒸气和氧气的大气环境中典型的腐蚀反应如下：北京化Ｔ人学硕Ｉｊ学位论义Ｍ＋Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２＝Ｍ（ＯＨ）２（１―１）（１―２）Ｍ＋１／２Ｏ２＝ＭＯ式中：Ｍ一金属；ＭＯ一金属氧化物；Ｍ（ＯＨ）２一金属氢氧化物；钢铁等材料易被腐蚀的主要原因是需要大量的能量用于铁矿石的冶炼，这样此能量就存在于钢铁成品中，然而钢铁会自发的与周围环境作用回到化合物即铁矿石那种形态从而释放出相应的能量。此反应过程是白发的，不以人的意志转移而转移的，此时就出现了腐蚀现象，所以暴露在大气中的钢铁始终处于不稳定态ｍ１。在氯碱工业中，氯气和氯离子是生产过程中不可避免的，氯气是主要原料而氯离子是中间产物，它们对生产设备的腐蚀是非常严重的。因此，对氯气或氯离子的腐蚀防护一直是氯碱厂防腐的首要任务。常温下干燥的氯气是几乎不与金属发：生反应的，氯气若处于潮湿的环境中，会与水发生反应生成强氧化性的ＨＣｌ０和强氧化性ＨＣｌ［７１。例如在生活生产中易被腐蚀的有碳钢、铜、锌、铸铁等诸多材料，只有极二！＞数的金属和非金属材料在一些环境下才可能承受湿氯气的腐蚀【８１。Ｃ１’对钢铁有极强的腐蚀性。中性溶液中ｃ１一对钢铁的腐蚀过程属于电化学反应，在形成的原电池中，钢铁作为阳极因受腐蚀介质的作用而溶解于溶液中。ＦＰ斗ＦＰ２＋＋２ｅ一（１．３）溶液中阴极上的０２被还原Ｏ，＋２Ｈ，Ｏ＋４Ｐｊ４ＯＨ一（１―４）这样，腐蚀电偶就形成了。因此，对钢铁的腐蚀是因为０２的强还原性而发生的。通常０２是难溶于水的，但是由于阴极上的反应，０２不断减少，根据动态平衡的观点，为了维持电化学反应，空气中的０２将会源源不断地扩散到钢铁表面，所以此时控制腐蚀速度的关键就是控制由０２的扩散速度［９］。以上看似腐蚀与ｃｌ‘无关，实则不然，由于ｃ１一的存在，导致了溶液导电性能大大的提高，极大地促进了腐蚀。同时由于ｃｌ－属于卤素，它的结构特点就是原子半径很小，它的这种结构特点决定了它的具有穿透能力强的性质，氯离子可透过锈膜迁移，直接攻击金属基体。因此，它极易渗透过涂覆在钢铁表面的保护膜［１０］。并且这种渗透能力与水溶液中的Ｉ：１一浓度成『Ｆ比…］，见图】．１。第一章绪论图１．１电解槽隔板在盐水中的腐蚀Ｆｉｇ．１―１Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｓａｌｔｗａｔｅｒ１．２．１金属腐蚀速度的表征为了全面描述腐蚀的特性，要引用腐蚀速度这个物理参数，平均腐蚀速度通常被用来衡量全面腐蚀。针对全面腐蚀这种情况，引入平均腐蚀速度来对其进行表征，目自仃，从不同的角度入手来描述腐蚀速度的方法主要可分为失（增）重法、深度法和电流密度［１２１法。（１）失重法和增重法喉／增２：±（岷一彬）／Ｓｔ式中：Ｖ――腐蚀速度，Ｗｏ――试样始重，ｗｌ――腐蚀后的试样称重，ｇ／（ｍ２．ｈ）；ｇ；．ｇ；（１．５）Ｓ――试样承受腐蚀的面积ｍ２；ｔ――试样腐蚀时间，ｈ；“＋”用于失重计算；“一”用于增重计算――――――――――――――――――――――――――――――二二二二―――一～――――一北京化Ｔ人学坝卜学位论文（２）深度法喙２８．７６ｘ唤／Ｐ式中：（１．６）ｒａｍ／ａ：矿深――从腐蚀深度这个方面来描述腐蚀速度，ｙ失――失重腐蚀速度，Ｐ――相应的金属密度，８．７６――单位换算系数ｇ／（ｍ２．ｈ１；ｇ／ｃｍ３：根据金属一年的腐蚀深度、腐蚀速度的不同，因此可将其金属耐蚀性以年腐蚀深度分类，见表１．１【１３］。――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一――：：～表１一ｌ金属耐蚀性十级标准Ｍｅｔａｌ――一Ｔａｂｌｅ．１－１耐蚀性分类――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～――ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉＳｌ：ａｎｃｅＴｈｅｔｅｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆ耐蚀性等级腐蚀速度，，（ｍｍ／ａ）Ｉ完全耐蚀１＜０．００１２ＩＩ很耐蚀３４０．００１～（Ｉ．００５０．００５～０．０１０．０１－０．０５０．０５～Ｏ．１０．１～Ｃ，．５０．５～１．０１．０～５．０５．０～１（）．０ＩＩＩ耐蚀５６Ⅳ尚耐蚀７８ｖ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～――９欠耐蚀Ⅵ不耐蚀１０＞１００（３）电流密度法根据法拉第定律，在电化学的微电路中每通过１法拉第，即９６５００Ｃ的电量，那么阳极需溶解金属物质的物质的的量为～１ｔｏｏｌ。设电流密度：为，，通电时间为ｔ，则通过的电量为＾，阳极被溶解的金属质量ｍ应为【１３］：ｚｘｍＡＩｔ２石（１－７）式中；Ａ一金属的原子量；Ｉｒ价数；Ｆ一法拉第常数，即Ｆ＝９６５００Ｃ／ｍ０１电子４第一章绪论若此腐蚀为均匀腐蚀，那么阳极面积就可以理解为整个金属的表面积Ｓ，因此腐蚀电流密度如。ｎ－一∥ｓ。这样可由式１．１可推导出腐蚀速度矿失与腐蚀电流密度Ｉ‘ＣＯＩＴ之Ｉ、刚的关系［１３］：矿。：。一Ａｍ：―Ａｉｃ―ｏｒ，．Ｓｔｎ｝ｊ”（１．８）从式１．１可看出，若是确定的某金属的电化学反应模型，那么腐蚀速度矿失与腐蚀电流密度ｉｃ。盯的关系是以＝Ａ为比例系数的线性关系‘１４１。若如。”ｐ的单位分别取ｒｔＡ／ｃｍ２、ｅ２ｃｍ３：嚷２３．７３×１０一４×ｉＡｉｃｏ，．ｒ（咖２ｈ）（１－９）表征腐蚀深度的ｙ深与腐蚀电流密度厶。玎乙阳Ｊ的夭糸：形。：塑：―Ａｉｃ―ｏｒｒ”ＳｔｐｎＦｐ（１－１０１若屯。盯的单位取ｇＡ／ｃｍ２，ｐ的单位取ｇ／ｃｍ３，则：‰：３．２７×１０―３×―Ａｉｃ―ｏｒ，－（ｍｍ／ａ）若／ｃ。盯的单位取Ａ／ｍ２ｐ的单位取ｇ／ｃｍ３，则：％：ｏ．３２７×竺业（ｍｍ／ａ）（１―１２）１．２．２大气腐蚀地球表面上一切物质均处于大气环境中，而大气的组成成份是很复杂的并且是实时多变的。所有处于大气环境中的物质均要面对大气环境的腐蚀，在大气腐蚀的外界环境中，大气、水和土壤属于大自然环境中最基本的腐蚀环境，由于人类的生活生产的需要，金属材料以及非金属材料也是多在这三种环境中应用的。氯碱厂的生产工艺以及产品决定了它空气中的成分是最复杂的，而大气环境中诸如氯气、二氧化硫、硫化氢、次氯酸、氯化氢等强腐蚀性的成分偏高，亦是造成氯碱厂室外环境的生产设备腐蚀的主要原因之一。大气对材料的腐蚀同那些浸入包含腐蚀介质液体中的腐蚀无论是在原理上还是形式上均是截然不同的。在大多数情况下，潮湿空气中的水蒸气在一天温度变化中遇冷会在物体表面形成很薄的一个水膜，由于每天不同时刻空气的湿度不同，所以水膜的厚度是变化的，这样也就会导致各种形式的大气腐蚀发生［１５｜。而水膜在干燥的大气环境中是不会存在的，铜在干燥的空气中会被北京化Ｔ人学顺ｆｊ学位论义氧化就是一个在干燥环境中的腐蚀例子，如果有还原硫化物的存在，那么这个反应过程可在极干燥的环境下进行。然而在潮湿的大气中，大气污染物会与空气中丰富的水汽形成约１ｕｍ～１ｍｍ的可见水膜。从大气腐蚀的这个角度来考虑，最复杂的环境莫过于室外环境，因为空气中的气体成分复杂多变，固体颗粒大量存在且实时变化，湿度和温度也处于动态变化中，雾、雨、风、霜、露每天都有很大的幅度变化，这些诸多的因素共同造成了大气腐蚀的复杂性。２０世纪的大部分时问旱，针对各种大气暴露的腐蚀制订了很多的研究方案，得出的结论就是在室外环境下，不计温度和湿度等气候因素影响外，氯化物与二氧化硫这二者对腐蚀速率的影响甚大。尽管前人对此已做了大量的努力，但是要准确预测在不确定的条件下，某种材料的腐蚀速度、腐蚀结果甚至是失效时间的推测，现阶段的技术水平还远远不能达到。不过，有关不同地方、不同环境的大气腐蚀分级，已制定了相关的国家标准，见表１。２。表１―２大气环境条件。卜．腐蚀类型的分类［１６】Ｔａｂｌｅ．１－２Ｔｈｅｔｙｐｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｕｎｄｅｒａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ６第一章绪论１．３防腐的方法对于腐蚀的防范措施有很多种，但是常见的有采取防腐蚀涂层保护、电镀、采用缓蚀剂、电化学保护、金属浸镀锌、金属热喷涂、喷塑等多种方法。１．３．１电镀．电镀就是金属或者合金通过直流电进入电解质使其沉积至阴极即镀件表面上的过程。金属镀层被镀在镀件表面并且可以不改变镀件的主体性能，这样提高了镀件耐磨损、美化装饰、耐腐蚀的性能。牺牲阳极使其优先腐蚀从而保护被电镀表面的阳极性电镀层常被用于防护大气腐蚀领域。１．３．２缓蚀剂缓蚀剂可以阻碍甚至于防止腐蚀的发生，它以一定的比例和适当的浓度被加到腐蚀介质中。有实际应用价值的缓蚀剂的要求是价格低廉、用量小且不影响介质成分又能有效降低金属锈蚀［１７１，也就是说缓蚀剂一定要性价比高。缓蚀剂的优点是其操作简易，不改变金属构件的物理化学性质和环境介质的基本性质。在使用对象上要针对某一特定的环境介质才能有明显的缓蚀作用却是它的缺点，因此在某一缓蚀剂被选用前，必须评定其对金属构件、腐蚀介质成分以及缓蚀性能。１．３．３阴极保护在电化学腐蚀过程中的腐蚀原电池，阴极保护这种防护方法使氧化反应发生在阳极上，抑制了作为阴极保护对象的金属腐蚀，此方法基于电化学腐蚀原理，近来在实际应用中起到了不错的效果。在腐蚀电池中，阴极腐蚀程度极弱甚至于不腐蚀。牺牲阳极法基于这一原理，使金属结构或被保护对象成为阴极从而得到保护，常用的牺牲阳极有镁合金和铝合金、锌及锌合金等三大类。基于阴极保护原理还可以引入；＇ｂｇｉ电源，并且这个电源需为直流电，这样可以将需要保护的金属接到直流电负极，而辅助阳极接到正极，通过电流作用，被保护的金属对地电位向负方向移动，起到了阴极保护作用［１引。这种保护方法主要在海水、盐、碱性等环境中用来保护金属。北京化Ｔ人学坝Ｉ＋学位论义１．３．４热浸镀锌热浸镀锌有时被简称作热镀锌，属于一种热浸镀＠ｚ２Ｊ１９］。为了延长金属的使用寿命和提高钢铁的耐蚀能力，将整个钢铁全部浸入全部融化的锌液中，使：兵表面结构变成以钢铁为基体，锌铁合金为中问层，再在中问层表面覆盖一层锌层，：诈且要求锌层厚度均匀。１．３．５金属热喷涂将喷涂所用的材料利用外供热源先熔化再雾化成体积较小的液滴或固；夜混合体，然后依靠外加动力或高压气体将这些悬浮态的固液混合物高速喷射到需保护的金属表面，然后经压缩、固化等工艺在其原有表面覆盖上一层新的表面。钢结构的设备主要采用金属热喷涂来防腐，而铝、稀土铝、锌以及锌铝合金等常见材料则被用为喷涂原料［２０ｌ。金属热喷涂的防护机理主要是通过牺牲新的表面金属覆盖层以达到阴极保护，同时对腐蚀介质起到了隔离作用。１．４防腐蚀涂料在诸多防腐方法中，根据氯碱厂的实地腐蚀环境、大气成分、生产设备及生产工艺，防腐蚀的成本以及参考目前正在使用的防腐蚀措施。同时通过比对各种防腐方法的优缺点、应用环境和防腐效果，１。４．１防腐涂料的作用将防腐涂料涂装在需进行腐蚀防护的基体上，等到涂料完全干燥后，它对基体主要起到隔离腐蚀介质、缓蚀作用、部分涂料还具有电化学保护作用。（１）屏蔽作用由于漆膜本身具有微小孔隙，所以它并不能完全阻断腐蚀介质尤其是水的渗入。这样就会存在透水率，所以钢铁的锈蚀也是不可避免的。水会影响离子对涂层的渗透性。不过，如果涂层的透水率过高，会影响涂层的附着力，导致漆膜脱落，从而涂层的防护功能丧失。一般来讲，防腐体系的涂料涂装厚度愈厚，那么该体系的漆膜透水率愈低［２１１。有无离子参与是电化学腐蚀反应能否发生的充分条件，电解质将以水化离子的形式完全溶解于水，并会与水一起渗入进涂层并随之扩散。虽然涂层的电阻应当会对离子的渗透起到阻挡作用，可一旦涂层与水相互接触后，它的电阻值将会下降。相对于第一章绪论离子来说，水在涂膜中的渗透速度还是：蛮快的。离子本身的结构决定了阳离子要比阴离子更容易透过漆膜，事实上阴离子的渗透量是极少的。因此，防腐涂层对离子渗透具有较高的屏蔽性，这样就会大大减小腐蚀电流，从而对基体起到很好的保护作用。（２）缓蚀作用存在于漆膜内部的一些化学防锈颜料、成膜物质或与水分的反应物，这样可以有效减缓金属底材的腐蚀速度，对钢铁基体起到缓蚀作用。（３）阴极保护作用为了对金属的腐蚀起到防护作用，需要加入适量的金属颜料，其用量要满足恰使金属基体与金属颜料问可以达到电接触条件，这样就可以使颜料作为牺牲阳极从而保护了基体。在诸多防锈金属颜料中，锌是应用较广泛的。因此，富锌涂料多可以起到阴极保护作用。根据涂料的成膜物类型，它可以分为无机富锌底漆和环氧富锌底漆１２２Ｉ。当有水分渗入到漆膜内部时，金属基体与涂层中的锌粉将会构成原电池，由于锌要比铁活泼，所以电流方向为从锌到铁，从而使得钢铁基体受到阴极保护。１．４．２重防腐体系的结构在实际应用中，防腐涂层很少单独使用，往往是不同功能的涂层组合在一起形成重防腐涂层系统，主要包括底漆、中间漆、面漆。这三部分在重防腐体系中各部分既独立又联合，相互联系，又有自己特定的功能。底漆主要任务对于底材要具有很好的润湿性能，充分渗入到底材的表面以便形成良好的附着力。中问漆的主要作用是当底漆与面漆之问不能很好地结合在一起，这时就需要与在两者之间选择涂装与两者都具有良好结合能力的中间漆。同时，中问漆还可以增加涂层厚度，起到更好的隔绝作用。面漆是整个防腐体系最外面的一层，同时也是防腐体系的第一道屏障，在当今社会，面漆的美观性能以及颜色警告也愈发受到重视。１．４．３涂层的失效机理有机涂层的失效不同于金属材料的腐蚀，在失效过程中并没有电流产生，因此它不是电化学腐蚀，而是物理和化学的腐蚀作用。涂层的老化在化学上是指有机涂膜的链状或网状结构的大分子渐渐降解为小分子，原因复杂，见表１―３。北京化Ｔ人学硕Ｉ：学位论文表１．３漆膜老化的环境冈素Ｔａｂｌｅ．１―３Ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｂｏｕｔｆｉｌｍａｇｉｎｇ环境因素漆膜老化紫外线具有高能量，漆膜树脂吸收后，聚合物中键能部分理解太阳光为激发态，红外线为热能，促：进化学变化氧与聚合物中激发的氢结合，发生主链断裂或交联水分把氧送剑漆膜内部，使漆膜膨润，底部漆膜腐蚀二氧化硫与铁反应生成铁的弧硝酸盐海盐离子提高漆膜导电性，加速腐蚀其它灰尘的冲击使漆膜表面擦伤；微生物引起霉变，漆膜劣化１．４．４涂层的失效形式防腐涂层因为其在各个领域被广泛应用，所以会因为所处的环境不同，腐蚀介质不同，外界条件不同等不同方面而具有失效形式的多种表现，主要包括：起泡、开裂、剥落和脱皮、爆孔、针孔或漏涂点、咬底、鱼眼、粉化、皂化以及起皱等形式，见图１―２。涂层出现这些现象必然会影响它的防腐性能，使其不再具有保护底材的作用。图１―２漆膜表面开裂Ｆｉｇ．１―２ＴｈｅｃｒａｃｋｅｄｓｕｒｆａｃｅｏｆｆｉｌｍｌＯ第一章绪论１．５涂层失效分析方法１．５．１常规方法在相应的腐蚀介质环境中，涂装好的防腐涂层试样或实际样品经过一段时间的腐蚀过程，通过观察涂层表面有无鼓泡、脱落、咬底、剥落、锈蚀等现象来判断该防腐涂层耐蚀性能的好坏，这类方法称为常：规检测法【２３，２４，２５１主要包括以下方法。浸渍试验：用重量法测试腐蚀速度．，是一种最直观最直接的方法，缺点是误差较大。将制作好的试样用电子天平称重，用悬挂法浸泡在待考察的腐蚀介质中一段时间后，取出试样，用化学药品去除表面的腐蚀产物以及浸渍液。清洗试样并待其干燥后，进行称重。通过观察试样表面有无锈点，试样浸泡前后的重量变化，涂层发生破坏的时问来判断涂料的耐蚀性能。盐雾试验：一种经典的加速腐蚀试验方法，被广泛应用于各个领域，包括防腐涂料、电子元件、材料等诸多方面。被测试验样品的耐蚀性能是由其承受时间所决定的。相关试验标准有国家标准ＧＢ／Ｔ１７７１―２００７《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测试》。按照国家标准的内容以及规定，进行盐雾试验，从而考察防腐涂层在盐雾的环境下的防腐蚀能力。湿热试验：所用设备为湿热箱，试验方法就是将试样置于按国家标准内容来设置试验条件。定期观察涂层表面有无锈蚀、鼓泡、剥落等现象，湿热试验也有很多应用领域［２６】。人工加速老化：将防腐涂层试样直接暴露于人工气候或者辐射环境下，这样可以在实验室条件下，针对大自然气候对防腐涂层的作用进行模拟，研究涂层老化行为【２７１。１．５．２电化学方法电化学腐蚀是防腐涂层金属基体组成的系统中的主要腐蚀形式。在涂层腐蚀失效过程中，电化学反应是难以避免的，这就为我们提供了一个观察追踪腐蚀过程的新方法，即通过测试电化学腐蚀过程中的有关的电信号。然后可根据丰富的理论知识和强大的软件对采集的数据进行数据处理并加以分析，这样可以了解正在使用中的防腐涂层与金属基体的耐蚀现状，对防腐涂层的耐蚀性建立模型，给出评价并得出结论。电化学阻抗谱（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＥＩＳ）：ＥＩＳ是在极化条件下，电势达到平衡态的情况时，探究频率、体系的阻抗谱、阻抗的实部与虚部的关系。并依此结果经过数据处理并用软件进行解析，建立等效电路模型，分析得到整个体系的阻抗、感抗、容抗，以此获得系统的电化学参数。目前，ＥＩＳ凭借其在测试进程中不会对试样的物理化学性质造成不可逆的破坏，并可以施加较小的扰动信号，因此是研究涂层金属体系最主要的一种方法。所以，ＥｌｌＳ被认为是一种原位无损的技术，在北京化工大学硕士学位论文实际科研与工作中，被科技工作者们广泛应用。美国已制订出应用电化学阻抗谱法来对防腐涂层性能检测的相关ＡＳＴＭ标准【２８１。局部电化学阻抗谱（ＬｏｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＬＥＩＳ）：ＬＥＩＳ与ＥＩＳ相比虽然有它的缺点和不足，但也有其更优越的一面。由于ＬＥＩＳ测：试方法可以捕捉到防腐涂层的局部介电性质，不仅能够获得发生腐蚀的相关参数，同时还可以测定水透过涂层向金属基体渗透过程中的穿透速率。这样它就可以弥补ＥＩＳ法只能反映耐腐蚀的平均性能而不能够准确描述防腐涂层腐蚀失效过程的不足［２９】。电化学噪声法（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＮｏｉｓｅＭｅｔｈｏｄ，ＥＮＭ）：其基本原理是通过测量参比电极、工作电极之间或者说两个相同电极间电流的产生或者电压的波动，从这个角度来对金属的腐蚀进行分析。与电化学阻抗谱法相比，应用ＥＮＭ法测量防腐体系的失效过程不需要施加外界扰动，并且无需预先建立模型。最后，直接通过数据处理与分析，就可以得到有关防腐体系的腐蚀失效速度以及腐蚀机理等相关方面的信息［３０】。１．６大气腐蚀实验技术在描述大气腐蚀过程中，除了需要丰富的理论知识、地理常识、实践经验外，还要对地球的气候有所了解，同时可以保证实验设计和能够实现的实验技术也是必不可少的。关于大气腐蚀的实验技术根据实验的目的不同，种类也是千差万别的。任何单一的技术都是具有片面性的，因此多技术之间的相互结合、彼此间的互补，实现数据完整的采集、准确的分析，以此来对大气腐蚀过程进行全面的描述，那么：『，解当前有关大气腐蚀的相关实验技术就显得尤为重要了【３１１，见图１―３。图１－３大气腐蚀实验技术Ｆｉｇ．１―３Ｔｈｅｔｅｓｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎ用泞测量腐蚀质量变化的技术实验技术撇重量分析、电阻探针测量、电解魔的阴极还原作用、石荚晶体微天平测量分析表面形貌的技术分析表面组成的技术扫描电子显撇境、原子力显徽镜、扫描隧道显微镜Ｘ射线光电子能借、俄歇电子能谮、特征Ｘ射线分析、热发射光谮、红外反射吸收光谱确定腐蚀产物相的技术腐蚀电极电位技术Ｘ射线衍射、穆斯堡尔谮、热分析开尔文探针、扫描电化学技术１．７主要研究内容通过调研氯碱厂目前的腐蚀情况，发现该厂的电化车间、烧碱车间、氯乙烯车间、原盐储管中心等地方的空气中均含有盐酸、氯化氢、氯气、次氯酸和盐雾等物质，造成设备腐蚀严重。所以目前该厂亟待解决的问题。主要包括盐酸、氯化氢、氯气、次氯酸和盐雾的防腐蚀涂料的选用。由于该厂的空气中所含有的那些物质均具有很强的腐蚀性、氧化性、渗透性，而氯碱厂生产工艺以及产品又决定了氯碱厂的大气环境中这类物质的浓度要远远高于大气中此类物质的正常含量，因此它们分布广泛，对整个厂区的各个设备和设施均会有不同程度的腐蚀影响。目前『Ｆ在使用的防腐涂料很难达到该厂的防腐要求，而市场上的防腐涂料产品众多，质量参差不齐，价格又相差甚大。所以希望根据该厂目前的实际情况，综合考虑防腐效果、涂装工艺、价格等诸多因素，提出可靠的实验方案，进而筛选出理想的防腐涂料。根据该厂的实际情况，提出采用盐雾试验和电化学阻抗谱法来对防腐涂料进行筛选。盐雾试验是模仿海洋性大气环境的加速腐蚀试验，喷雾的成份为ＮａＣｌ，交流阻抗谱也是测试浸泡在ＮａＣｌ溶液中的防腐体系。因为经调研发现该厂的腐蚀源均和氯离子有关。虽然电化学阻抗谱法现在被广泛的应用在防腐涂料的研究中，它通过测量电化学腐蚀过程中的一些参数，建立电路模型来描述防腐涂层与底材的腐蚀失效过程。本实验将该氯碱厂目前正在使用的重防腐体系作为参照物，选取市场上性能较好的防腐涂料构成多种重防腐体系。最后根据６订面的实验结果，对表现出较强耐蚀的重防腐体系涂料进行涂层的机械性能测试。鍪哇蕙畿卜占仙Ｔ藏黎―ｊ鲮熬赢．”誊碧麓攀蠢谶鬻蓊篱螂疆一∞餮麓妊黧蒸缓。赣鬻燃攀镶鼯磷鑫＿！ｉ＝宰罄蒌鬟妊‘鋈粼蒸拂鬟黪蝥鬻％鬻装黼熬淫润攀餮隧目褥艇鞠器羹黧熬弛瓣ｉ＋世第：章盐雾试验第二章盐雾试验２．１前言大气曝晒试验这种方法是对漆膜的耐候性能的评价是最接近现场环境的，最真实的，缺点是其周期往往较长，长达数年甚至数十年。因此，对于漆膜耐候性试验较多的是选择盐雾试验，对海洋性气候的模拟，加速腐蚀试验，减少试验周期，是涂料耐候性的经典以及常用方法，相对于交流阻抗等其他实验更贴近真实环境。盐雾试验主要可分为铜加速醋酸盐雾（ＣＡＳＳ也称氯化铜醋酸盐雾）、醋酸盐雾（ＡＡＳＳ）、中性盐雾试验（ＮＳＳ）以及交变盐雾试验四种，在这四种盐雾试验中应用最广的是中性盐雾试验［３２］。盐雾试验主要是为了考核防护涂层防护体系、金属材料以及金属元器件的耐蚀性能的加速腐蚀试验。盐雾试验基本内容是在环境温度３５℃下，所需溶液为５％的ＮａＣｌ水溶液，可采取连续喷雾或周期性喷雾，是模拟海洋大气环境的一种常用加速腐蚀方法。被测试验样品的耐蚀性能是由其承受时间所决定的。与盐雾试验相关的标准如下：ＩＳ０９２２７《人工模拟气候腐蚀试验一盐雾试验》ＧＢ５９３８－－８６《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》ＧＢ／Ｔ１７７１．２００７《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》ＳＨ／Ｔ００８１．９１《石油化工行业标准一――防锈油脂盐雾试验法》由于本试验是针对防腐涂层的耐蚀性，综合考虑各方面因素，决定采取中性盐雾试验（ＮＳＳ），并且本试验按照ＧＢ／Ｔ１７７１―２００７里面的内容、相关要求和试验方法来进行试验。图２―１盐雾腐蚀试验箱Ｆｉｇ．２―１ＳａｌｔＳｐｒａｙＴｅｓｔＣｈａｍｂｅｒ１５――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～～北京化Ｔ人学颂Ｉｊ学位论文２．２试验方法２．２．１试验材料试验仪器：盐雾腐蚀试验箱，见图２．１。型号：ＦＱＹＯＩＯＡ主要参数：盐雾沉降率≤１’－＇２ｍｌ／（ｃｍ２．ｈ）；工作室容积Ｏ．１ｍ３；规格：５００×５００×４００（深宽高）；温度调节范围：室Ｎ－５０ｏｃ；温度梯度＜１；温度均匀度≤２。Ｃ；温度偏差≤士２℃。生产厂家：上海实验仪器厂有限公司微型空气压缩机，见图２―２。主要参数：容积流量０．０８ｍ３／ｍｉｎ；功率１．１Ｋｗ；工作压力０．８ＭＰａ。生产厂家：台州市突斯工贸有限公司图２．２微型空气压缩机Ｆｉｇ．２―２Ｍｉｎｉａｉｒｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ１６第二．章盐雾试验实验金属基体材料为Ａ３碳钢。实验选用涂料：本次实验共选用了四种涂料。（１）底漆ＷＸ．６１８水性漆、丙烯酸聚氨酯中问漆（单组份）、丙烯酸聚氨酯面漆（注：此体系为氯碱厂目前在用）。（２）环氧富锌底漆（双组份）、氟碳面漆（双组份）以及分别相对应的固化剂与稀料。（３）环氧富锌底漆（双组份）、环氧云铁中问漆（双组份）、环氧面漆（双组份），每种漆相应的固化剂。（４）环氧富锌底漆（双组份）、环氧云铁中间漆（双组份）、聚氨酯面漆（双组份）以及分别对应的固化剂。注：第二组的环氧富锌底漆与面漆及配套固化剂与稀料为同一公司的产品。第三、四组的涂料为另一公司产品。其余实验材料和测量仪器：涂料测厚仪、电子天平、去离子水、刷子、砂纸、环氧胶（６１０１）及配套固化齐ｔＪ（６５１）、量筒、滴管、镊子、手锯、氯化钠（分析纯）、丙酮、酒精、脱脂棉。２．２．２试样制备先将试片加工成规格５０×５０×１ｍｍ，用砂纸打磨试样，对表面进行除锈，直至露出金属光泽，然后用蘸有丙酮的脱脂棉去除试片表面杂物，最后用脱脂棉蘸酒精再刷一遍试片，除去剩余的丙酮。将１２个试片分成４组，为减小试验误差，每组三个平行试样，分别编号１、２、３。体系１：该组重防腐体系所用的涂料为齐鲁石化氯碱厂正在使用的，并且该涂料为单组份的。在实验室条件下，除锈达到Ｓａ３级，ＷＸ．６１８水性漆刷不上。与该厂技术人员交流后，决定将试样除锈达到Ｓａ３级时，可以在试样表面直接刷涂丙烯酸聚氨酯中间漆，２４小时后再在中间漆的表面刷涂丙烯酸聚氨酯面漆。涂装后，让刷涂好防腐涂料的试样充分暴露在空气中４８小时。体系２：该体系使用第二组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先依照１：２的质量比将固化剂与稀料混合调匀，然后将环氧富锌底漆与其对应的固化剂按比例４：１质量比配好后，刷涂在试片上。２４小时后，再将氟碳面漆与其对应的固化剂按比例５：１质量比配好，并在已干燥的底漆上再刷涂氟碳面漆。涂装后，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。体系３：该体系使用第三组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先将环氧富锌底漆与其相应的固化剂按１０：１质量比配好并分别刷涂在试样表面，２４小时后，确定底漆是否干燥，否则影响涂层之间的结合，待确认底漆已干燥再将环氧云铁中间漆与其北京化Ｔ人学颂ｌ：学位论文相应的固化剂按７：１质量比配好并刷在试样底漆上。２４小时后，确认中间漆已干燥，再将环氧富锌面漆与其相应的固化剂按７：１质量比配好，刷在试样的环氧云铁中间漆上，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。体系４：该体系采用第四组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先将：吓氧富锌底漆与其相应的固化剂按１０：１质量比配好并分别刷涂在试样表面，２４小时后，确认底漆已干燥，将环氧云铁中间漆与其相应的固化剂按７：１质量比配好并刷在试样底漆上。２４小时后，确认中间漆已干燥，再将聚氨酯面漆与之相对应的固化剂按２５：６质量比配好并搅匀，刷涂在环氧云铁中间漆上，涂料涂装完毕后，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。本次试验涂料共四组，每组三个平行试样，共十二个试样。因前两组：勾两层防腐体系，后两组为三层防腐体系，所以前两组的每层漆膜在刷涂的过程中要厚于后两组的漆膜。体系１、体系２的每层漆膜在刷涂的过程中要厚于后两组的漆膜。各体系的防腐涂层涂装后的厚度见表２．１。表２―１涂层厚度Ｔａｂｌｅ．２―１Ｃｏａｔｉｎｇｔｈｉｃｋｎｅｓｓ为防止侧面后面的盐雾残余液干扰试验结果，将４组共１２个试样的背面和四周，用透明胶带粘好。将环氧胶（６１０１）及配套固化齐Ｊ（６５１）按比例２：１配好，并用环氧胶将胶带与试样的粘贴边封好。观察试样表面没有胶封的暴露在环境的中间部分的耐腐蚀效果。如图２―３。第二章盐券试验图２―３试样Ｆｉｇ２－３Ｓａｍｐｌｅ实验仪器调试与试验用配液按照国家标准，喷雾所需ＮａＣｌ溶液浓度为５％，由于盐雾腐蚀试验箱的水箱容积约为１０．５Ｌ，这样为保证溶液浓度的准确性，减小实验误差，可一次配ＩＯＬ溶液［３３］。为保证试验精度，去除多余杂质离子的干扰，配液用水需用去离子水，采用含量不少于９９．５％的分析纯氯化钠制取溶液。配液前所用需要用到的仪器均要用去离子水冲刷干净，去除杂质干扰，在试验过程中除了观察试样腐蚀情况以外，尽量不要打开箱盖【３４］。首先用量筒量取９．５Ｌ去离子水，由于水的密度可近似认为ｐ＝ｌＯＯＯｇ／Ｌ，所以可将一整瓶分析纯ＮａＣｌ（５００９）｛到Ｚ．去离子水中（公式２。１），不停地搅拌，直至ＮａＣｌ完全溶解，最后再倒入盐雾箱的水箱内。―墨Ｌ×１００％０：５％０一一Ｘ２Ｊ－／５００＋９５００（２―１）试验环境温度设为３５℃，加热温度设为４０。Ｃ，因为溶液流过加热器直至喷嘴温度会降低，所以在设置加热温度时要比环境温度高出５０ｃ，这样可以保证喷雾温度与试验环境温度相适。微型压缩机的工作压力设为０．２ＭＰａ－０．６ＭＰａ。因此次试验周期较长，为保证压缩机正常工作，还需定期观察压缩机的油位警戒线，定期加机油。喷雾压力调为Ｏ．０７ＭＰａ，若喷雾压力设置过大，溶液消耗太快，并且也不经济。根据喷雾１９北京化Ｔ人学坝ｆｊ学位论文压力的设定，需每隔２４ｈ配一次溶液，切不可间断，否则盐雾试验就要暂停。每隔一天关停盐雾箱，向加热器中加１Ｌ去离子水，同时向水箱加入已配好的溶液。２．３实验结果对四利，重防腐体系试样进行连续１０００ｈ喷雾试验后，将试样从盐雾腐蚀试验箱内取出，首先去除试样表面沉降的ＮａＣｌ颗粒以及残余的液滴，然后用吹风机烘干，待完全干燥后，观察试样表面并拍照。盐雾试验结束后试样耐盐雾表面的试验前后对比照片见图２．４、图２．５。其中图２．４为体系１与体系２试验前后的对比照片。图２．５为体系３与体系４试验前后的对比照片，每个试样左下角已标出对应的体系。图中下面的为试验前试样表面照片，上面的为试验后试样表面照片。图２．４试验前斤对比照片Ｆｉｇ．２－４Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｐｈｏｔｏｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｅ’ｓｔ２０第二章盐劣试验图２－５试验前后对比照片Ｆｉｇ．２―５Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｐｈｏｔｏｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｅｓｔ由图２．４和２．５可以明显看出，经过连续喷雾１０００ｈ的试验后，四种重防腐涂层体系的耐候效果。通过试验前后对比照片可观察到体系１没有胶封暴露在环境中的表面已经锈迹斑斑，出现不均匀的锈点，已有大量锈水从破了的鼓泡中流出且痕迹明显。大面积出现鼓泡、爆皮等现象。仔细观察破了的鼓泡，发现腐蚀介质已经抵达基体，金属底材发生严重腐蚀，并且几个平行试样均有上述的特点，说明体系１已经完全失效［３５１。体系２所有平行试样的四周环氧胶封边之外的表面已经有明显的的鼓泡，并且范围较大，占了考察面积７０％以上。考察表面的四周鼓泡远多于中间，鼓泡从四周向中心数量愈来愈少，体积越来越小，但是并没有鼓泡破裂，也没有锈水的痕迹。体系３所有的试样只在待考察表面的局部有若干个小鼓泡，范围不大并且在分布上毫无规律。体系４的所有试样的待考察表面无任何变化。试验前后对比结果见表２．２。２１表２―２盐雾试验前后表面变化Ｔａｂｌｅ．２―２Ｓｕｒｆａｃｅｃｈａｎｇｅｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｓａｌｔｓｐｒａｙｔｅｓｔ考虑到盐雾腐蚀试验后，试样会有重量的变化，在试验前用电子天平对试样进行称重。试验结束后，将从盐雾腐蚀试验箱耿出的试片，首先用去离子水洗去表面杂质，然后用风机烘干，最后称重，称重结果见表２．３，该表中数据的单位均为ｇ。从表中可以看出，试样均为增重，对各体系的称重结果计算平均值，体系１为０．１７９；体系２约为０．１１９；体系３约为０．０６９；体系４为Ｏ．０３９。从重量变化可以看出体系１增重明显，而体系２、３、４的增重随之减少，这也与试样腐蚀效果相一致。２．４结果分析通过对体系１、２、３、４的四种重防腐涂层试样进行１０００ｈ连续喷雾，由体系１试验前后变化很大，涂层表面发生严重腐蚀并有锈水痕迹，涂料出现大面积锈点，鼓泡，爆皮，腐蚀介质已到金属基体，所以可以判断体系１严重失效。此体系为该厂正在使用的防腐体系，而该厂大气环境中氯离子浓度较高，盐雾试验已表明该重防腐体系的涂层耐盐雾性能极差，不能达到该厂的防腐要求，故应不再使用此体系涂料。体系２、３、４经过连续１０００ｈ喷雾，通过图２―４、图２．５的试验前后对比可得知，虽然没有出现体系１那样的严重失效，但是体系２、体系３表面均有数量不等的鼓泡，其中体系２更为明显，体系２暴露在盐雾环境中的表面出现大量不规则的直径很小的鼓泡，几乎占据了体系２面漆的大部分。所以，体系２的耐盐雾效果不是很理想。体系３在其暴露表面局部有少量小的鼓泡，其余表面与试验前无明显变化。体系４表面无任何变化，可判断该体系耐盐雾性能极佳。称重结果显示体系１、２、３、４的增重量依次降低，体系１的增重明显，亦说明腐蚀严重，体系２、３分别增重约为０．１ｌｇ、０．０６９，而体系４前后的重量变化仅为０．０３９左右，几乎没有变化，说明没有明显腐蚀迹象。这也与上述关于试验前后表面变化分第二章黼劣试验――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一析的结果一致。因此，可以判断四种重防腐体系耐盐雾性能依次为：体系４＞体系３＞体系２＞体系１。表２－３称重结果Ｔａｂｌｅ．２―３Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｆｔｅｒｗｅｉｇｈｉｎｇ２３匿北京化Ｔ人学颂小学位论义薹―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一――溪笺燃鬻萎鼗黜瓣蒸黼§辫鞘鬟＃帮；霎霾壤灏鬻蒸澜蘩阂阌０ｒ冀０尊？？叠雾《荨彰毽第三章【【＝！．化学阻抗谱对重防腐体系的评价第三章借助电化学阻：抗谱对不同重防腐体系评价３．１用ＥＩＳ评价涂层性能电化学阻抗谱（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＥＩＳ）技术是在极化条件下，电势达到平衡态的情况时，探究频率、体系的阻抗谱、阻抗的实部与虚部的关系。目前，ＥＩＳ凭借其在测试进程中不会对试样的物理化学性质造成不可逆的破坏，并可以施加较小的扰动信号，因此是研究涂层金属体系最主要的一种方法。对实验数据进行后期处理后可以显示出涂层电阻、电容等与涂层性能或失效过程紧密相关的电化学参数，所以，ＥＩＳ被认为是一种原位无损的技术，在实际中，被科技工作者们广泛应用［３６１。当采用ＥＩＳ方法探究防腐涂层耐腐蚀性能时，首先要将被涂层覆盖的金属电极试样完全浸泡于３．５％ＮａＣｌ溶液中。在浸泡初期，若想很好地掌握防护涂层的性能，清楚地了解电解质透过涂层的情况以及该涂层的破坏过程，就需要把每次测量的时间间隔控制的短一些，可一天测量两次或者多次【３¨。随着时间的推移，腐蚀介质向防腐涂层渗入的过程达到饱和状态。此时防腐涂层的变化就很慢了，这点在ＥＩＳ的实验数据上可以很明显的体现出来，所以，这时候可将测量的时间间隔适当拉长。在试样长期浸泡的过程中，由于是长期暴露在大气中，难免大气中的一些成分会与溶液发生化学反应。同时，腐蚀产物的析出以及溶液的挥发也会改变溶液成分，因此，为保证实验的准确性应将溶液经常性的更换【３８ｌ。３．２实验方法本实验主要针对四种不同的重防腐体系对其防腐效果进行评价，考虑到课题实际背景是氯碱厂的大气腐蚀，实验过程将试样浸泡在室温、３．５％ＮａＣｌ（质量分数）溶液中和将ｐＨ值调至１０的碱性３．５％ＮａＣｌ（质量分数）溶液中，为确保实验准确性，减小实验误差，考虑到实验工作量，设计为每种体系三个平行试样，所以共需４（四种重防腐体系）×３（三个平行试样）ｘ２（两种溶液）即２４个试样。将试样分别浸泡在中性和碱性环境溶液环境中，在此期间定期取出试样，进行ＥＩＳ测定，用计算机记录数据，并对数据进行处理，根据重防腐体系的相位角，阻抗值的变化，以及Ｎｙｑｕｉｓｔ图和Ｂｏｄｅ图来对四种不同的重防腐体系的防腐效果进行评价。北京化Ｔ人学硕Ｉ：学位论文３．２．１实验材料实验仪器：普林斯顿２７３Ａ电化学阻抗测试系统，涂料测厚仪、电子天平。实验材料：去离子水、刷子、砂纸、环氧胶（６１０１）及配套固化齐ｌＪ（６５１）、丙酮、酒精、外径０４０的ＰＶＣ管、氯化钠（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、ｐＨ试纸、烧杯、量筒、滴管、镊子、手锯、丙酮、酒精、脱脂棉。实验用试样与涂料：同第二章所述。图３―１为整个实验装置的示意图，图３．２为实验装置的实物图。工雅电稷一图３―１装置示意图Ｆｉｇ．３―１Ｄｅｖｉｃｅｓｃｈｅｍａｔｉｃ图３－２实验装置Ｆｉｇ．３―２Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｕｎｉｔ２６第三章Ｉ｜＿！－化学Ⅲ抗珊对重防腐体系的评价在开路电位下进行。测量频率范围为０．０１～１．００×１０５Ｈｚ，测量信号为幅值１０ｍＶ的『Ｆ弦波。实验中的电极如图３―３，实验的有效面积约为１ｌｃｍ２，腐蚀介质为３．５％ＮａＣｌ（质量分数）溶液和ｐＨ为１０的碱性３．５％ＮａＣｌ（质量分’数）溶液。铂电板图３－３实验川电极Ｆｉｇ．３―３Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｏｄｅ３．２．２试样制备先将试片加工成规格５０ｘ５０ｘｌｍｍ，用砂纸打磨试样，对表面进行除锈，直至露出金属光泽，然后用蘸有丙酮的脱脂棉去除试片表面杂物，最后再用蘸有酒精的脱脂棉再刷一遍试片，除去剩余的丙酮，待酒精挥发干净，开始对试片进行涂料涂装。体系ｌ：该组重防腐体系所用的涂料为齐鲁石化氯碱厂正在使用的，并且该涂料为单组份的。在实验室条件下，除锈达到Ｓａ３级，ＷＸ一６１８水性漆刷不上。与该厂技术人员交流后，决定将试样除锈达到Ｓａ３级时，可以在试样表面直接刷涂丙烯酸聚氨酯中间漆，２４小时后再在中间漆的表面刷涂丙烯酸聚氨酯面漆。涂装后，让刷涂好防腐涂料的试样充分暴露在空气中４８小时。体系２：该体系使用第二组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先按照１：２的比例将固化剂与稀料混合调匀，然后将环氧富锌底漆与其对应的固化剂按比例４：１质量比配好后，刷涂在试片上。２４小时后，再将氟碳面漆与其对应的固化剂按比例５：１质量比配好，并在已干燥的底漆上再刷涂氟碳面漆。涂装后，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。２７北京化Ｔ人学倾卜学位论文体系３：该体系使用第三组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先将环氧富锌底漆与其相应的固化剂按１０：１质量比配好并分别刷涂在试样表面，２４小时后，确定底漆是否干燥，否则影响涂层之间的结合，待确认底漆已干燥再将环氧云铁中间漆与其相应的固化剂按７：１质量比配好并刷在试样底漆上。２４小时后，确认中间漆已干燥，再将环氧富锌面漆与其相应的固化剂按７：１质量比配好，刷在试样的环氧云铁中间漆上，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。体系４：该体系采用第四组涂料，该体系的涂料均为双组份，首先将：环氧富锌底漆与其相应的固化剂按１０：１质量比配好并分别刷涂在试样表面，２４小时后，确认底漆已干燥，将环氧云铁中间漆与其相应的固化剂按７：１质量比配好并刷在试样底漆上。２４小时后，确认中间漆已干燥，再将聚氨酯面漆与之相对应的固化剂按２１５：６质量比配好并搅匀，刷涂在环氧云铁中间漆上，涂料涂装完毕后，暴露在空气中一周，直至整个防腐体系干透。四个重防腐体系，因体系１、体系２为两层防腐体系，而体系３、体系４为三层重防腐体系，所以在涂层总厚度上体系３、体系４要厚于体系１、体系２。各防腐体系的涂层厚度见表３―１。表３―１涂层厚度Ｔａｂｌｅ３―１Ｃｏａｔｉｎｇｔｈｉｃｋｎｅｓｓ将四个重防腐体系的试样涂装好，在室温条件下，平放在实验桌上等各个体系涂层的漆膜干透。如图３．４第三章Ｉｌｌ化学阻抗谱对晕防腐体系的评价图３－４涂层Ｉ？ｉｇ．３―４Ｃｏａｔｉｎｇ用手锯将外径为０４０的ＰＶＣ管锯成长度为５５ｍｍ的若干段。将环氧胶（６１０１）及配套固化齐ｔＪ（６５１）按比例２：１配好，并用环氧胶将锯好的ＰＶＣ管固定在涂装好重防腐涂层并已晒干的试片中间，并用记号笔在ＰＶＣ管外侧标号防止弄混。如图３―５。每一个试样的工作电极的有效面积即ＰＶＣ管内径（０３８）与试样涂层表面所围成的面积为ｓ：万Ｒ２ａ１４１６×ｆ莩１。＝¨３＼厶／５．７０６ｍｍ２≈１ｌｃｍ２（３－１）每一个试样的ＰＶＣ管高度约为５５ｍｍ，里面的浸泡溶液高度约为３０ｍｍ，这样每种溶液每次需要配置的体积为ｎ×Ｖ－－ｎ×Ｓ×ｈ＝１２×１１×３＝３９６ｃｍ３＝３９６ｍＬ≈４００ｍＬ（３―２）图３－５试样Ｆｉｇ．３―５Ｓａｍｐｌｅ２９北京化Ｔ人学顾ｌｊ学位论文为了使电极、溶液、涂层形成回路，所以需用锉刀将每个试样一角的环氧胶以及涂层锉掉直至露出金属。实验用溶液：ＮａＣｌ溶液：防止其它杂质离子污染，影响实验精确性，先将配液所需的烧杯，玻璃棒等材料均用去离子水冲刷干净，质量分数为３．５％根据公式（３－１）１００％＝３．５％――二一ＸＸ＋４００（３―３）解得Ｘ＝１４．５０７７ｇ≈１４．５１ｇ（３―４）用电子天平称分析纯氯化钠１４．５１９，用量筒量取４００ｍＬ去离子水，用玻璃棒不停地搅拌，直至氯化钠全部溶解，然后分别倒入做好的试样，进行浸泡。ｐＨ为１０的碱性ＮａＣｌ溶液：方法同配置３．５％ＮａＣｌ（质量分数）溶液，配好后，用氢氧化钠以及ｐＨ试纸和比色卡调ｐＨ值，直至调至ｐＨ值为ｌＯ。由于浸泡初期，腐蚀介质慢慢渗入到防腐涂层，腐蚀产物也慢慢溶解到溶液中，溶液长期暴露在大气中，溶液水分的蒸发，大气中的Ｃ０２也会被溶液吸收，影响溶液ｐＨ值。所以，为保证实验准确性，３天配一次溶液。浸泡初期，为了可以清楚的掌握腐蚀介质透过漆膜的状况，测量的间隔要密，可以一天一测甚至一天两测，当发现每次实验后的截图，图中曲线形状变化不大时，可拉长测试问隔，每隔５天甚至一周测一次即可【３８】。测试前，将测量频率范围设为０．０１～１．００×１０５Ｈｚ，按规定设置好电化学工作站，防止引人其他杂质离子或上次实验溶液中的离子干扰实验，一定要在测试前用去离子水将铂电极、甘汞电极冲洗干净。实验前将电极依次接好，由于铂电极顶端的铂片很薄，极易损坏，所以在使用时应注意，见图３．３。开始测试后，一个试样的实验时间约为６分钟左右，待显示完成后，依次更换试样，测试曲线截图见图３－６。３０＼＼第二三章ＩＵ化学阻抗游对晕防腐休系的评价胁ｍ４唑ｌｍ―Ｖｉ¨ｏｐｔｌ婴，！ｏ。１ｉ沮Ｈｄ｝Ｂｏｄｅｆｚｆ＆Ｐｈａｓｅ（ＤｅＯｌ１００“８０ｄｅｌＺＩ（Ｄｅ噬１０Ｅ＋Ｏｇ一ｌ差。。口１芦／．≤ｉ０，１，Ｏ８。１０Ｅ＋０８ｅ。§笔ｃＥ＋０７嚣墨１０Ｅ＋０６亘＇ｃＥ＋０５一。ｌ２。Ｕ１ＥｌＥ＋０４ＵＣ●Ｕｖ０１∞，００Ｄ，０８００１１３００｛］１３０１０１１０１００１（３００１００００１００００｛３Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（№）４Ｆｒｅａｕｅｎｃｙ（Ｈｚ）Ｎｙｑｕｉｓｔ（Ｄｅｆ）］１０呷０００∞Ｏ４１１１１１嫩！！．熙嬷１Ｄ。∞＾一――～一．’一＿。。’”．．Ｊ，ｉ雠ｔ。ｒ２２９３．０ｌ鲥酾Ｉ畿的Ｆ●Ｃ，ｌｌ。ＯＦＦｒＥ６要６０皂６８００８８０００Ｌｒ／一／弋．＼５００００００８０扫ｅ（。ｈｒ惦）１００００００４）００茗§加矗：１０Ｉ―Ｒ＂ｇ?．２１０４姐１３３ｍｙ００“ｑｇ，ｌ０１Ｓｃ辅Ｃｏｍｐｌｍｔｔ＾Ｉ一５００９００８０００００１１１０１００１８００１咖０１０００８０Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（Ｈｚ）图３－６测试曲线Ｆｉｇ．３―６Ｔｅｓｔｃｕｒｖｅ每次测试后，记录数据。表３―２列出了某一次测试后的实验原始数据，表中第一列为频率，第二列表示阻抗的实部，第三列表示阻抗的虚部。用Ｚｖｉｅｗ进行数据筛选和ｏｒｉｇｉｎ进行数据处理并作图。表３－２原始数据Ｆｉｇ．３―２ＴｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｄａｔａＦｒｅｑｕｅｎｃｙＺｉｍｇ０．０１６．３２６８５７１ｅ＋００８―７４１０８１２４０．０１５１１７７５１６．１７５２６ｅ＋００８．９１３１３６９４０．０２２８５４６３９６．０００５８ｅ＋００８．１．１８３４９２６ｅ＋００８０．０３４５５１０７３５．７８５４２４５ｅ十００８．１．５２５４７６６ｅ＋００８０．０５２２３３４５１５．３６３８７０８ｅ＋００８．１．９７４６７３１ｅ＋００８０．０７８９６５２２９４．６７８３６８８ｅ＋００８．２．４８３２９５９ｅ＋００８０．１１９３７７６６３．７２２０５２９ｅ＋００８―２．８７８３４２７ｅ＋００８３ｌ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――一～～北京化Ｔ人学硕Ｉｊ学位论文０．１８０４７２１８２．５９５０４４２ｅ＋００８．２．８８９７３７４ｅ＋００８０．２７２８３３３４１．５５７３５９４ｅ＋００８．２．５２５２９３３ｅ＋００８０．４１２４６２６４８５３７６０７１―１．９７０９７６３ｅ＋００８０．６２３５５０７３４４３５１３２３―１．４２６４７９１ｅ＋００８０．９４２６６８４６２３４６４１２３。９９４４４６００１．４２５１０２７１３０３６８２０．６８４７７０５９２．１５４４３４７５３３４７８７．８．４６２７４５８６３．２５７０２０７２７８５８９７．５―３，０９０３０９２４＿９２３８８２６１５７４４８３．３．２，０６３３９４６７．４４３８０３９６９５５９．９２．１４０８１９１３１１．２５３３５６６７５７７１．２４―９０８９１５９１７．０１２５４３５１０５６０．９４．６１１６０２６．６２５．７１９１３８第三章ＩＵ化学刚抗晴对重防腐体系的评价３．３实验结果与讨论３．３．１中性环境的结果与讨论图３。７为４｝００重防腐体系在３．５％ＮａＣｌＬ溶液中浸泡４小时的电化学阻抗谱，（ａ）为Ｂｏｄｅ图，（ｂ）为Ｎｙｑｕｉｓｔ［訇。从图３．７（ａ）中可以：看出，体系１、２、３、４均可以近似认为直线的斜率为．１，只不过体系１在低频区出现一个小的平阶，并且体系２、３、４的低频阻抗值均大于或等于１０１０（Ｑ．ｃｍ２），而体系１在其低频区的阻抗值也接近１０９（Ｑ?ｃｍ２）删。在图３－７（ｂ）ｅ？，体系１、２可以认为是一个直径近似于无穷的弧或认为是一条直线，体系３、４可认为是一个直径很大的弧。所以，综合（ａ）、（ｂ）所述，可认为四种体系类似于一个阻抗值非常大的屏蔽层，起到了很好的隔绝效果，保护了基体免受腐蚀【４…。图３．８为４种重防腐体系在３．５％ＮａＣＩ溶液中浸泡３５天后的电化学阻抗谱。将图３．８（ａ）与图３．７（ａ）相比，可以明显看到，随着浸泡天数的增加，有的重防腐体系涂层的低频阻抗模值也发生了很大的变化，其中，体系４的低频阻抗模值依然可以达到１０１Ｕ（Ｑ?ｃｍ２）左右，体系３的低频阻抗模值可以达到１０９（Ｑ?ｃｍ２）左右，体系２的低频阻抗模值还可以达到１０８（Ｑ．ｃｍ２）左右，体系２与体系３在低频区均出现一个平阶，相比较而言，体系２的低频阻抗模值在浸泡初期时要高于体系３的，但是经过３５天的浸泡可以发现，体系２已经较体系３低一个数量级，并且在其Ｎｖｑｕｉｓｔ［Ｎ中可看出它已经出现一个时间常数的单容抗弧，表明已有腐蚀介质进入到防腐体系内部，造成了涂层电容变大和电阻变化【４１ｌ。体系１在中频区就出现一个平阶并且其低频阻抗模值已经低于１０７（Ｑ?ｃｍ２），有研究表明，涂层电阻低频阻抗值降低到１０吐１０‘７（Ｑ?ｃｍ２）时，有机涂层体系中度破坏【４２１。再看图３―８（ｂ）中，４种重防腐体系试样的高频区容抗弧发生了很大变化，体系４形成了一个直径较大的容抗弧，体系２、体系３也均出现了直径较体系４ＸＮ比小许多的容抗弧，然而体系１在高频区形成了一个直径很小的容抗弧，并已在低频区出现扩散弧（如图３．８（ｂ）右下角小图黑色曲线），表明防腐涂层已有破坏【４引。综合图３．８与图３．７的Ｂｏｄｅ图矛ＨＮｙｑｌａｉｓｔｌＮ，针对这四种重防腐体系，虽然在浸泡初期，各个体系表现出很好的防护效果，然而经过３５天的盐水浸泡，发现体系４表现出了很好的防腐效果，体系２、体系３表现的耐腐蚀性明显不如体系４，体系１则已表现出失效的迹象。北京化Ｔ人学颂卜学位论文――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――～～ｒ｝露∞懋ＮＦｒｅｑｕｅｎｃｙ？聪嚣（ａ）Ｂｏｄｅｄｉａｇｒａｍ黛，筑。ｃｌｒｌ”¨（ｂ）ＮｙｑｕｉｓｔｄｉａｇｒａｍｆＮ３―７４种防腐体系浸泡４小时的电化学阻抗谱图Ｆｉｇ?３＿７ＴｈｅＥ１Ｓｆｉｇｕｒｅｏｆｆｏｕｒｋｉｎｄｓａｎｔｉ―ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎｍａｒｉｎａｔｉｎｇｆｏｒ４ｈｏⅢ第三章ｌＵ化学阻抗辫对重防腐休系的评价Ｎｋ｝磐越Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／Ｈｚ（ａ）Ｂｏｄｅｄｉａｇｒａｍ’黛，黥ｉｅｍ“ｇ拳（ｂ）Ｎｙｑｕｉｓｔｄｉａｇｒａｍ图３―８４种防腐体系浸泡３５天的电化学阻抗谱图Ｆｉｇ＿３－８ＴｈｅＥ１Ｓｆｉｇｕｒｅｏｆｆｏｕｒｋｉｎｄｓａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎｍａｒｉｎａｔｉｎｇｆｏｒ３５ｄａｙｓ３５―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――～～～北京化～人学坝Ｉ‘学位论文蠹∞，嗡ｏｌ、１ｈ。Ｎ雾ｌ”ｅｑｔｔｅ＝！ｌｃｙ，’Ｈｚ（ａ）Ｂｏｄｅｄｉａｇｒａｍｒ４舞荔嚣、锵薹ＮＺ，髓ｃｍ”（ｂ）Ｎｙｑｕｉｓｔｄｉａｇｒａｍ图３―９体系１浸泡３５天Ｆｉｇ．３－９Ｓｙｓｔｅｍｌｍａｒｉｎａｔｉｎｇｆｏｒ３５ｄａｙｓ３６第三章ＩＵ化学阻抗晰对重防腐体系的计价图３－９为体系１在３．５％ＮａＣｌ溶液中不同浸泡