高瑾等：涂层界面失效过程的ESPI无损检测方法 ·99* 图7涂层浸泡不同时间的散斑干涉图像.(a)0d:(b)4d:(c)8d Fig.7 Speckle patter images of the coating immersed in liquid for different time:(a)0d:(b)4d:(c)8d 图10为涂层浸泡不同时间后干涉条纹与零时刻 条纹相减、再经二值化处理的结果.依据ESPI图像的 演变特征，可将涂层的浸泡过程分成三个阶段：涂层完 好阶段、膜下腐蚀阶段和涂层起泡失效阶段 (1)基于电子散斑干涉技术涂层浸泡初期分析. 有机涂层是一种隔绝层，通过阻止或延缓水溶液、介质 渗入到基底金属/涂层界面达到保护金属免受腐蚀的 目的.虽然水溶液能够通过涂层高分子的分子空隙渗 透到涂层/金属界面，但这需要一个漫长过程.我们称 图8处理后的图像 Fig.8 Image after processing 这个时期为浸泡初期（渗透期） 图10(a)为涂层浸泡2d后的处理图像.电子散 斑干涉技术的灵敏度很高，外界振动以及涂层表面粗 糙度发生的变化都会引起散斑图像发生改变.图中显 示出密密麻麻的细小点，但没有较明显的斑点，图像基 本不变，说明此阶段还基本处于浸泡初期（渗透期）， 涂层/金属界面没有发生明显的失黏和腐蚀，涂层依然 完好. (2)基于电子散斑干涉技术涂层浸泡中期分析 1 mm 随着浸泡时间的增加，介质渗透到涂层/金属的界面， 图9浸泡8d后涂层表面形貌 在介质作用下发生涂层/金属界面失黏，并形成腐蚀微 Fig.9 Surface appearance of the coating immersed in liquid for 8 d 电池，发生腐蚀电化学反应.腐蚀产物(0Hˉ和金属氧 化物)会进一步破坏涂层与基底金属之间的结合，产 本文无法将整个涂层失效过程的全部图像列入，为了 生膜下微区腐蚀，但此时涂层表面还没有出现肉眼能 便于分析阐述涂层界面失效过程，选取了典型浸泡时 观察到的宏观小孔·我们称这个时期为浸泡中期（涂 刻(2、4、6、8、10和15d)所得到的图像，分析色漆涂层 层失黏及膜下腐蚀萌生发展期) 失效行为 图10(b)~(d)分别为涂层浸泡4、6和8d的处理高 瑾等: 涂层界面失效过程的 ESPI 无损检测方法 图 7 涂层浸泡不同时间的散斑干涉图像． ( a) 0 d; ( b) 4 d; ( c) 8 d Fig． 7 Speckle pattern images of the coating immersed in liquid for different time: ( a) 0 d; ( b) 4 d; ( c) 8 d 图 8 处理后的图像 Fig． 8 Image after processing 图 9 浸泡 8 d 后涂层表面形貌 Fig． 9 Surface appearance of the coating immersed in liquid for 8 d 本文无法将整个涂层失效过程的全部图像列入，为了 便于分析阐述涂层界面失效过程，选取了典型浸泡时 刻( 2、4、6、8、10 和 15 d) 所得到的图像，分析色漆涂层 失效行为． 图 10 为涂层浸泡不同时间后干涉条纹与零时刻 条纹相减、再经二值化处理的结果． 依据 ESPI 图像的 演变特征，可将涂层的浸泡过程分成三个阶段: 涂层完 好阶段、膜下腐蚀阶段和涂层起泡失效阶段． ( 1) 基于电子散斑干涉技术涂层浸泡初期分析． 有机涂层是一种隔绝层，通过阻止或延缓水溶液、介质 渗入到基底金属/涂层界面达到保护金属免受腐蚀的 目的． 虽然水溶液能够通过涂层高分子的分子空隙渗 透到涂层/金属界面，但这需要一个漫长过程． 我们称 这个时期为浸泡初期( 渗透期) ． 图 10( a) 为涂层浸泡 2 d 后的处理图像． 电子散 斑干涉技术的灵敏度很高，外界振动以及涂层表面粗 糙度发生的变化都会引起散斑图像发生改变． 图中显 示出密密麻麻的细小点，但没有较明显的斑点，图像基 本不变，说明此阶段还基本处于浸泡初期( 渗透期) ， 涂层/金属界面没有发生明显的失黏和腐蚀，涂层依然 完好． ( 2) 基于电子散斑干涉技术涂层浸泡中期分析． 随着浸泡时间的增加，介质渗透到涂层/金属的界面， 在介质作用下发生涂层/金属界面失黏，并形成腐蚀微 电池，发生腐蚀电化学反应． 腐蚀产物( OH － 和金属氧 化物) 会进一步破坏涂层与基底金属之间的结合，产 生膜下微区腐蚀，但此时涂层表面还没有出现肉眼能 观察到的宏观小孔． 我们称这个时期为浸泡中期( 涂 层失黏及膜下腐蚀萌生发展期) ． 图 10( b) ～ ( d) 分别为涂层浸泡4、6 和8 d 的处理 · 99 ·