腐蝕是金屬在環(huán)境作用下發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞或變質(zhì)。除了對(duì)經(jīng)濟(jì)具有重大影響以外，腐蝕對(duì)安全和環(huán)境也會(huì)帶來(lái)巨大的危害。因此必須采取正確的防腐蝕技術(shù)，以挽回不必要的損失。腐蝕監(jiān)檢測(cè)是控制金屬設(shè)備腐蝕損傷的重要環(huán)節(jié)，對(duì)設(shè)備的腐蝕狀態(tài)、腐蝕速率以及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或檢測(cè)，可以指導(dǎo)其維護(hù)和維修策略，減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn)、延長(zhǎng)設(shè)備的服役壽命。海洋及海洋大氣環(huán)境是侵蝕性很強(qiáng)的腐蝕環(huán)境。船舶、海洋平臺(tái)及跨海大橋等金屬設(shè)施及構(gòu)件的表面都需要加以有機(jī)涂層保護(hù)。但在高鹽、溫度、光照、流速等環(huán)境因素的作用下，有機(jī)涂層會(huì)由于老化、破損而逐漸失效，導(dǎo)致金屬基體材料的腐蝕破壞，影響金屬結(jié)構(gòu)的正常使用和服役壽命。海洋腐蝕損失約占總腐蝕損失的三分之一，船舶等結(jié)構(gòu)中由腐蝕引起的結(jié)構(gòu)失效約占船舶結(jié)構(gòu)失效的90%。因此，發(fā)展有機(jī)涂層的性能檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)，尤其是適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但至今能夠在工程現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)試和評(píng)價(jià)涂層性能的技術(shù)還很少。

一、有機(jī)涂層性能檢測(cè)評(píng)估方法

有機(jī)涂層的劣化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。老化試驗(yàn)是研究有機(jī)涂層性能常用的方法，包括自然曝曬試驗(yàn)和加速老化試驗(yàn)。其中，加速老化試驗(yàn)又分為鹽霧試驗(yàn)、紫外老化、濕熱試驗(yàn)以及結(jié)合幾種方法的循環(huán)老化試驗(yàn)等多種方法。涂層性能的評(píng)價(jià)方法包括電化學(xué)方法、物理性能測(cè)試以及其他分析方法。常用的電化學(xué)評(píng)價(jià)方法有電化學(xué)阻抗譜、電化學(xué)噪聲、開(kāi)路電位和掃描開(kāi)爾文探針等。涂層的物理性能測(cè)試主要包括光澤度、色差、附著力測(cè)試。另外，紅外光譜、X射線光電子能譜、差示掃描熱量法、化學(xué)熒光技術(shù)、掃描電子顯微鏡、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析、紅外熱成像等方法也經(jīng)常用于評(píng)價(jià)涂層的性能。

電化學(xué)阻抗譜（EIS）是一種非破壞性的用于研究與評(píng)價(jià)涂層性能的電化學(xué)方法。通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以獲得涂層電阻與電容、孔隙率、吸水率、涂層剝離面積等許多評(píng)價(jià)涂層性能與失效趨勢(shì)的重要參數(shù)。為了避開(kāi)復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析，常直接采用低頻阻抗模值（如0.01 Hz下的阻抗模值|Z|0.01Hz）作為評(píng)價(jià)有機(jī)涂層性能好壞的參考標(biāo)準(zhǔn)。但是低頻阻抗值的準(zhǔn)確測(cè)量往往受到諸多因素的制約而難以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。

也有研究者采用一些物理方法對(duì)涂層劣化進(jìn)行檢測(cè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，人工智能在有機(jī)涂層領(lǐng)域的應(yīng)用日趨增多，如采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與阻抗譜結(jié)合的方法研究和評(píng)價(jià)涂層的失效。

二、基于EIS中頻相位角的快速檢測(cè)評(píng)估方法與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，需要快速、準(zhǔn)確地評(píng)測(cè)有機(jī)涂層的防護(hù)性能。一些適用于現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生，目前大部分以電化學(xué)方法為主。國(guó)外有研究者提出了根據(jù)EIS某些特征值如特征頻率法fb、最大相位角對(duì)應(yīng)頻率fθmax和最小相位角θmin等快速評(píng)估涂層性能的方法。這些方法在一定程度上能夠體現(xiàn)快速，但仍然是基于多頻率點(diǎn)阻抗譜圖的分析，目前主要用于實(shí)驗(yàn)室研究，尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，采用小范圍內(nèi)固定頻率的阻抗測(cè)試尤其是單頻測(cè)試方法更加實(shí)用。北京化工大學(xué)左禹老師課題組在對(duì)有機(jī)涂層失效過(guò)程的研究中發(fā)現(xiàn)中頻區(qū)（10 Hz左右）相位角的變化趨勢(shì)與涂層低頻阻抗（|Z|0.01Hz）的變化趨勢(shì)一致，于是提出利用中頻相位角快速評(píng)價(jià)有機(jī)涂層防護(hù)性能的方法，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)當(dāng)高頻（15 kHz）相位角降到70°時(shí)，涂層基本失去對(duì)基體的保護(hù)性能，這也可以作為評(píng)價(jià)涂層后期性能的一個(gè)重要輔助參數(shù)。中頻相位角的測(cè)試在2分鐘內(nèi)即可完成，因此該方法很適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)與評(píng)價(jià)，并在國(guó)內(nèi)外同行中得到高度認(rèn)可。該團(tuán)隊(duì)基于該方法建立了涂層性能檢測(cè)與壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，并獲得專(zhuān)利授權(quán)。

圖1 基于中頻相位角的涂層防護(hù)性能檢測(cè)與壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)

近年，TANG等根據(jù)有機(jī)涂層體系的實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)海試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，并初步建立了采用相位角評(píng)定涂層保護(hù)性能的五級(jí)（優(yōu)、良、中、差、失效）分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

曹京宜等于2009年開(kāi)始，先后在青島、寧波、北京、武漢、舟山、珠海等地采用該方法對(duì)國(guó)內(nèi)一些船舶、橋梁、管道等金屬設(shè)備和結(jié)構(gòu)表面的有機(jī)涂層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、性能評(píng)價(jià)，并結(jié)合軟件系統(tǒng)中大量的實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)涂層體系的服役壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果如表1所示，可見(jiàn)該方法能夠在工程現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)評(píng)價(jià)涂層的性能，對(duì)涂層的防護(hù)性能作出定性或半定量的評(píng)價(jià)，并結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)涂層壽命作出預(yù)測(cè)。未來(lái)需要進(jìn)一步發(fā)展更加精準(zhǔn)的定量評(píng)價(jià)方法。

表1 某船舶不同部位涂層的性能評(píng)價(jià)結(jié)果

三、結(jié)束語(yǔ)

圍繞金屬表面有機(jī)涂層保護(hù)性能快速檢測(cè)評(píng)估技術(shù)及其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，簡(jiǎn)要回顧了有機(jī)涂層保護(hù)性能的檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法，總結(jié)了基于電化學(xué)阻抗技術(shù)的涂層防護(hù)性能快速檢測(cè)與評(píng)估方法，重點(diǎn)介紹了采用中頻相位角法快速測(cè)試和評(píng)價(jià)涂層性能技術(shù)及其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的情況。除了電化學(xué)阻抗法外，開(kāi)路電位監(jiān)測(cè)、電化學(xué)噪聲和交流/直流/交流電法等電化學(xué)方法在涂層性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方面也有很好的應(yīng)用潛力，對(duì)于耐候涂層而言，光澤度和色差等也是重要參數(shù)。借助人工智能等技術(shù)將涂層失效過(guò)程中若干重要參數(shù)結(jié)合起來(lái)評(píng)價(jià)涂層性能，是下一步的努力方向。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以?xún)?nèi)免費(fèi)送貨上門(mén)。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷(xiāo)部，由專(zhuān)業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買(mǎi)通道

零售：購(gòu)買(mǎi)50kg以?xún)?nèi)，線上購(gòu)買(mǎi)，抖店直接下單購(gòu)買(mǎi)。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開(kāi)具13%專(zhuān)用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。