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王晓璐 (1982 -) 男 ,博士研究生。主要研究方向 :计算流体力学、飞行器气动设计。
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文章编号 :100026893 (2008) 0320746206
航空铝合金涂层体系加速老化试验前后
电化学阻抗变化
孙志华 1,章妮 2,蔡健平 1,刘明 1,陆峰 1 (11北京航空材料研究院金属腐蚀与防护研究室 ,北京 100095) (21北京航空航天大学材料科学与工程学院
,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 :采用电化学阻抗谱 ( EIS)技术 ,选用目前飞机上使用的 7B04铝合金 /锌黄丙烯酸聚氨酯有机涂层体
系 ,对其在加速老化试验过程中的电化学阻抗变化进行了原位测试 ,分析了其失效的特征。研究表明 ,加速老
化试验前 ,7B04铝合金锌黄丙烯酸聚氨酯涂层中的缺陷较少 ,涂层可以很好地将腐蚀性介质阻挡在外 ,保护
金属基体免受腐蚀破坏 ,此时涂层相当于 1个纯电容。加速老化试验后 ,水很快就能进入涂层内部 ,但涂层内
防腐蚀颜料锌铬黄离子遇水发生水解反应的产物能将基体钝化 ,保护基体免受腐蚀 ,经过 335 h即 1个周期
电解液已渗透到达涂层 /基底的界面 ,并在界面区形成腐蚀反应微电池后 ,测得电化学阻抗谱表现为 2个时间
常数。划痕处金属的腐蚀反应与划痕周围涂层内锌铬黄离子的水解反应同时进行 ,加速老化试验进行 1 008
h即 3周期后 ,电化学阻抗谱上出现感抗现象 ,在低频时相角出现负值 ,这是由于锌铬黄离子的水解产物能将
金属基体钝化 ,而钝化膜此时处于点蚀诱导期。感抗现象在加速老化试验进行了 1 344 h即 4周期后消失 ,说
明此时钝化膜已经穿孔 ,点蚀进入发展期 ,并有腐蚀产物生成。
关键词 :铝合金 ;有机涂层 ;加速老化试验 ;电化学阻抗谱 ;失效特征
中图分类号 : V252;TG174.41 文献标识码 :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
飞机及其他武器装备广泛采用金属 /涂层体系击、紫外线、盐雾、污染物 (如 SO2等)、低温疲劳载荷来达到防腐蚀、提高使用寿命和日历寿命的目及外来物 (如砂尘 )撞击等因素的作用 ,涂层本身的的[123]。随着飞机日历年限的增加 ,由于湿热、热冲物理和化学性质将不断变坏、老化失效 ,对金属基体
收稿日期 :2007208227 ;修订日期 :2007212210的防腐蚀功能不断下降 ,涂层会发生变色、粉化、龟基金项目 :武器装备预研基金 (51412060305HK5104) ;国防科技工业裂、起泡 ,进而导致涂层脱落 ,这不仅会影响涂层的
技术基础项目 ( H052006A006) ;航空科学基金 (05I21002)通讯作者 :孙志华 E2mail : zhihuasun2002 @yahoo. com. cn外观 ,而且还将导致涂层的防护功能失效、基体结构
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本文链接地址：航空学报08大飞机专刊(70)
