潛艇透水耐壓涂料失效機理研究
發(fā)布時間:2022-10-15 19:35
長期以來,由于潛艇的特殊結(jié)構(gòu)和使用特點,腐蝕問題始終比較突出,已成為影響潛艇使用性能正常發(fā)揮的主要因素之一。特別是在南海“三高”(高溫、高鹽、高濕)環(huán)境條件下,潛艇艇體非耐壓結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管系連接部位等的腐蝕破壞速度遠遠高于水面艦艇。潛艇的腐蝕破損不僅降低它的在航率,而且影響其設(shè)備性能的正常發(fā)揮,加重維修保養(yǎng)工作量,甚至極大地縮短裝備的使用壽命。 由于近幾年來消聲瓦潛艇的出現(xiàn)和對潛艇使用強度要求的提高,對潛艇防腐蝕涂料提出了防護期效長、防護性能好、耐海水壓力更大、施工和維修工藝簡單等新的要求,迫切需要針對于潛艇特殊使用環(huán)境和工況條件在涂料的失效機理、配套選型設(shè)計、評價方法體系和指標體系、評價試驗方法、施工和維修工藝等方面開展頂層設(shè)計和基礎(chǔ)性研究工作,以對潛艇長效防腐蝕涂料的研制、設(shè)計、施工和維修等工作環(huán)節(jié)進行科學(xué)、正確地指導(dǎo)和規(guī)范,確保涂料在各階段的質(zhì)量,進而潛艇長效防腐蝕問題得到有效地解決。 然而,國內(nèi)對于深潛壓力狀態(tài)下長效防腐涂層的服役行為和耐蝕機理的研究較少。因此,本論文通過模擬潛艇深潛壓力狀態(tài),應(yīng)用先進的宏觀測試技術(shù)和微觀狀態(tài)分析相結(jié)合的方法,緊緊圍繞現(xiàn)用的涂層體...
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 潛艇防腐蝕涂料生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1.1 現(xiàn)狀
1.1.2 存在問題
1.2 國外潛艇防腐蝕涂料應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 美國海軍
1.2.2 俄羅斯海軍
1.2.3 歐洲國家海軍
1.3 國內(nèi)外涂層性能評價與測試技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3.1 防腐蝕涂層失效微觀機制的研究
1.3.2 涂層理化性能的測試與表征技術(shù)
1.3.3 涂層的電化學(xué)檢測技術(shù)
1.3.4 存在的問題
1.4 研究目的與意義
1.5 研究內(nèi)容及思路
2 潛艇腐蝕環(huán)境分析和防腐蝕涂料失效行為特征
2.1 潛艇防腐蝕涂料失效行為特征
2.2 潛艇透水部位的腐蝕環(huán)境及其影響分析
2.2.1 腐蝕環(huán)境
2.2.2 環(huán)境條件對腐蝕的影響初步分析
2.3 潛艇防銹涂料
2.3.1 防銹涂料種類
2.3.2 潛艇透水部位防銹涂料種類
2.4 潛艇特殊腐蝕環(huán)境對涂料/金屬體系腐蝕和失效行為的影響
2.4.1 潛艇特殊腐蝕環(huán)境的討論
2.4.2 潛艇涂料失效原因初步分析
2.4.3 潛艇防腐油涂料失效模型和研究重點
3 富鋅涂料在常壓海水中的失效機制
3.1 引言
3.2 實驗研究
3.2.1 實驗體系
3.2.2 實驗內(nèi)容
3.2.3 實驗方案
3.2.4 實驗方法
3.3 實驗結(jié)果與分析
3.3.1 靜態(tài)浸泡實驗結(jié)果
3.3.2 鹽霧實驗結(jié)果
3.3.3 陰極剝離試驗結(jié)果
3.3.4 單一富鋅涂層自腐蝕電位分析
3.3.5 無機富鋅涂層阻抗譜及腐蝕產(chǎn)物分析
3.3.6 有機富鋅涂層阻抗譜及腐蝕產(chǎn)物分析
3.3.7 涂層附著力的測定
3.4 小結(jié)
4 常用涂料在靜水壓力中的失效行為
4.1 引言
4.2 實驗研究
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗裝置
4.2.3 電化學(xué)阻抗譜測量
4.2.4 吸水率測試
4.2.5 附著力測試
4.2.6 DSC與TG測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 靜水壓力對涂層吸水率的影響
4.3.2 靜水壓力對涂層附著力的影響
4.3.3 常壓下涂料的電化學(xué)阻抗譜分析
4.3.4 3.5MPa壓力下的電化學(xué)阻抗譜分析
4.3.5 靜水壓力對涂層性能的影響規(guī)律
4.3.6 靜水壓力浸泡試驗后的涂層形貌照片
4.4 小結(jié)
5 交變壓力對防腐涂料失效行為的影響
5.1 引言
5.2 實驗方法
5.2.1 涂層制備
5.2.2 實驗環(huán)境及實驗裝置
5.2.3 試驗項目
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 交變壓力對涂層吸水率的影響
5.3.2 交變壓力對涂層附著力的影響
5.3.3 常壓/3.5MPa交變壓力下電化學(xué)阻抗譜
5.3.4 常壓/6.3MPa交變壓力下電化學(xué)阻抗譜
5.3.5 EIS數(shù)據(jù)分析
5.3.6 交變壓力試驗后的涂層形貌照片
5.3.7 交變壓力對涂層熱性能的影響
5.4 小結(jié)
6 相關(guān)技術(shù)發(fā)展對策研究
6.1 涂層失效影響因素及相關(guān)性分析
6.2 裝備應(yīng)用對策
6.2.1 形成潛艇透水耐壓涂層選型指導(dǎo)意見
6.2.2 完善潛艇涂料配套評價指標體系
6.2.3 形成潛艇透水耐壓涂料基本檢測數(shù)據(jù)
6.3 潛艇透水部位涂層發(fā)展方向
結(jié)論與展望
創(chuàng)新點摘要
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機涂層防腐性能的研究與評價方法[J]. 周立新,程江,楊卓如. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2004(06)
[2]富鋅漆研究進展[J]. 謝德明,胡吉明,童少平,王建明,張鑒清. 中國腐蝕與防護學(xué)報. 2004(05)
[3]有機涂層性能評價技術(shù)研究進展[J]. 羅振華,姚琲,蔡健平,張曉云,陸峰. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2004(05)
[4]Zn粉含量及表面沾污對環(huán)氧富Zn漆電化學(xué)行為的影響[J]. 謝德明,胡吉明,童少平,王建明,張鑒清. 金屬學(xué)報. 2004(01)
[5]涂層缺陷對涂層失效與基體腐蝕行為的影響研究[J]. 張顯程,鞏建鳴,涂善東,孔凡玉. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2003(06)
[6]涂料的耐老化性及其試驗方法[J]. 張云,王崇武,陳金愛. 涂料工業(yè). 2003(11)
[7]有機涂層的現(xiàn)代研究方法[J]. 張金濤,胡吉明,張鑒清. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2003(05)
[8]耐候性有機涂層加速老化試驗研究進展[J]. 羅振華,蔡鍵平,張曉云,陸峰,姚琲. 合成材料老化與應(yīng)用. 2003(03)
[9]表面涂層的制備工藝與測試技術(shù)[J]. 楊玫,王立華. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(03)
[10]LY12鋁合金環(huán)氧涂層在NaCl溶液中的吸水與失效[J]. 胡吉明,張鑒清,張金濤,曹楚南. 金屬學(xué)報. 2003(09)
本文編號:3691906
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 潛艇防腐蝕涂料生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1.1 現(xiàn)狀
1.1.2 存在問題
1.2 國外潛艇防腐蝕涂料應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 美國海軍
1.2.2 俄羅斯海軍
1.2.3 歐洲國家海軍
1.3 國內(nèi)外涂層性能評價與測試技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3.1 防腐蝕涂層失效微觀機制的研究
1.3.2 涂層理化性能的測試與表征技術(shù)
1.3.3 涂層的電化學(xué)檢測技術(shù)
1.3.4 存在的問題
1.4 研究目的與意義
1.5 研究內(nèi)容及思路
2 潛艇腐蝕環(huán)境分析和防腐蝕涂料失效行為特征
2.1 潛艇防腐蝕涂料失效行為特征
2.2 潛艇透水部位的腐蝕環(huán)境及其影響分析
2.2.1 腐蝕環(huán)境
2.2.2 環(huán)境條件對腐蝕的影響初步分析
2.3 潛艇防銹涂料
2.3.1 防銹涂料種類
2.3.2 潛艇透水部位防銹涂料種類
2.4 潛艇特殊腐蝕環(huán)境對涂料/金屬體系腐蝕和失效行為的影響
2.4.1 潛艇特殊腐蝕環(huán)境的討論
2.4.2 潛艇涂料失效原因初步分析
2.4.3 潛艇防腐油涂料失效模型和研究重點
3 富鋅涂料在常壓海水中的失效機制
3.1 引言
3.2 實驗研究
3.2.1 實驗體系
3.2.2 實驗內(nèi)容
3.2.3 實驗方案
3.2.4 實驗方法
3.3 實驗結(jié)果與分析
3.3.1 靜態(tài)浸泡實驗結(jié)果
3.3.2 鹽霧實驗結(jié)果
3.3.3 陰極剝離試驗結(jié)果
3.3.4 單一富鋅涂層自腐蝕電位分析
3.3.5 無機富鋅涂層阻抗譜及腐蝕產(chǎn)物分析
3.3.6 有機富鋅涂層阻抗譜及腐蝕產(chǎn)物分析
3.3.7 涂層附著力的測定
3.4 小結(jié)
4 常用涂料在靜水壓力中的失效行為
4.1 引言
4.2 實驗研究
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗裝置
4.2.3 電化學(xué)阻抗譜測量
4.2.4 吸水率測試
4.2.5 附著力測試
4.2.6 DSC與TG測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 靜水壓力對涂層吸水率的影響
4.3.2 靜水壓力對涂層附著力的影響
4.3.3 常壓下涂料的電化學(xué)阻抗譜分析
4.3.4 3.5MPa壓力下的電化學(xué)阻抗譜分析
4.3.5 靜水壓力對涂層性能的影響規(guī)律
4.3.6 靜水壓力浸泡試驗后的涂層形貌照片
4.4 小結(jié)
5 交變壓力對防腐涂料失效行為的影響
5.1 引言
5.2 實驗方法
5.2.1 涂層制備
5.2.2 實驗環(huán)境及實驗裝置
5.2.3 試驗項目
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 交變壓力對涂層吸水率的影響
5.3.2 交變壓力對涂層附著力的影響
5.3.3 常壓/3.5MPa交變壓力下電化學(xué)阻抗譜
5.3.4 常壓/6.3MPa交變壓力下電化學(xué)阻抗譜
5.3.5 EIS數(shù)據(jù)分析
5.3.6 交變壓力試驗后的涂層形貌照片
5.3.7 交變壓力對涂層熱性能的影響
5.4 小結(jié)
6 相關(guān)技術(shù)發(fā)展對策研究
6.1 涂層失效影響因素及相關(guān)性分析
6.2 裝備應(yīng)用對策
6.2.1 形成潛艇透水耐壓涂層選型指導(dǎo)意見
6.2.2 完善潛艇涂料配套評價指標體系
6.2.3 形成潛艇透水耐壓涂料基本檢測數(shù)據(jù)
6.3 潛艇透水部位涂層發(fā)展方向
結(jié)論與展望
創(chuàng)新點摘要
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機涂層防腐性能的研究與評價方法[J]. 周立新,程江,楊卓如. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2004(06)
[2]富鋅漆研究進展[J]. 謝德明,胡吉明,童少平,王建明,張鑒清. 中國腐蝕與防護學(xué)報. 2004(05)
[3]有機涂層性能評價技術(shù)研究進展[J]. 羅振華,姚琲,蔡健平,張曉云,陸峰. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2004(05)
[4]Zn粉含量及表面沾污對環(huán)氧富Zn漆電化學(xué)行為的影響[J]. 謝德明,胡吉明,童少平,王建明,張鑒清. 金屬學(xué)報. 2004(01)
[5]涂層缺陷對涂層失效與基體腐蝕行為的影響研究[J]. 張顯程,鞏建鳴,涂善東,孔凡玉. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2003(06)
[6]涂料的耐老化性及其試驗方法[J]. 張云,王崇武,陳金愛. 涂料工業(yè). 2003(11)
[7]有機涂層的現(xiàn)代研究方法[J]. 張金濤,胡吉明,張鑒清. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2003(05)
[8]耐候性有機涂層加速老化試驗研究進展[J]. 羅振華,蔡鍵平,張曉云,陸峰,姚琲. 合成材料老化與應(yīng)用. 2003(03)
[9]表面涂層的制備工藝與測試技術(shù)[J]. 楊玫,王立華. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(03)
[10]LY12鋁合金環(huán)氧涂層在NaCl溶液中的吸水與失效[J]. 胡吉明,張鑒清,張金濤,曹楚南. 金屬學(xué)報. 2003(09)
本文編號:3691906
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