。74 北京科技大学学报 第33卷 质与基体相接触，保护基体免受腐蚀.在浸泡 初期. 2900后，上述两种涂层的阻抗模值均有下所降，但 表2老化720h试样R(GR)等效电路参数 仍保持在10°Ω。a以上，高频端相位角仍保持在 Tabe2 Paramn eters of samples aged for720 h for the R(CR)equivalent 一个较高数值（图4(b、(山）.这应该是由于随着 cicuit 浸泡时间的延长，电解质溶液对涂层逐渐渗透，使得 浸泡 阻抗模值/ 涂层电容/ 涂层的有效厚度有所减少，造成了阻抗值的小幅降 时间h (1012·r2) (10-2Fr2) 低.此时未老化试样与老化720试样均仍对金属 025 186000 1.361 基体具有很好的防护作用.表1和表2分别是未老 2400 23.5000 1.466 化试样和老化720h试样的等效电路拟合数据. 4800 2442000 1.831 19.8300 1.559 表1未老化试样R(CR)等效电路参数 16800 Tabe1 Parme ters of initial smples pr heR(CR)equialent circuit 48000 15.3000 1766 72000 101500 1.907 浸泡 阻抗模值/ 涂层电容/ 96000 9.3730 时间h (10"2-m-2) (10-12Famr2) 2202 120000 1.0330 3.57 0.25 1.7370 17.550 170000 1.6580 3.645 24.00 148700 2380 220000 1.1560 1.940 48.00 228200 4285 290000 01271 459% 16800 4.5010 4040 480.00 22840 3227 由图3可以看出，在人工加速老化的条件下，涂 720.00 09255 4310 层表面迅速老化、开裂且变色严重，但老化后的浸泡 960.00 102900 5099 实验中其性能却没有降低.究其原因可能是涂层内 1200.00 1.3970 4740 部存在大量固化过程（约60中未来得及溢出的空 1700.00 1.5860 4914 气形成的微气泡（图5（马）.微气泡的存在阻断了 2200.00 1.9790 4679 涂层老化裂纹的扩展.这大大降低了涂层老化裂纹 2900.00 1.3280 4602 形成的内应力，使得老化区域集中在涂层表层的一 定厚度内（图5(b).同时微气泡的存在使得腐蚀 表1和表2显示，在不同的浸泡周期中未老化 性介质在穿透涂层的过程中不断遇到新的界面，这 试样与老化720h试样的低频阻抗模值均在10°Ω~ 可能在一定程度上减缓了腐蚀性介质穿透涂层的速 m以上，涂层的电容均在102Fmr以下且相差 度，因此涂层在长时间浸泡后仍能保持良好的防护 不大.这表明涂层体系在浸泡2900h后仍处于浸泡 性能. 基体 老化层 100wm 10m 图5涂层断面SM形貌.（原始断面：（老化720h垢断面 Fg5 SEMm cKgmphs of he coating3(码sect仰(b secti知afer720hgng 23红外光谱分析 脲键-NHCONR-的存在.谱图中3342m左 图6是合成芳香族聚脲的红外光谱图.样品谱 右的吸收峰对应着(H的伸缩振动吸收.3126和 图中3360.1600~1700和1530m等特征峰表明 3031mr'处的谱带是芳香族中C一H的伸缩振动北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 质与基体相接触, 保 护基体免 受腐蚀.在 浸泡 2 900 h后, 上述两种涂层的阻抗模值均有下所降, 但 仍保持在 10 10 Ψ·cm 2以上, 高频端相位角仍保持在 一个较高数值 (图 4( b) 、( d) ) .这应该是由于随着 浸泡时间的延长, 电解质溶液对涂层逐渐渗透, 使得 涂层的有效厚度有所减少, 造成了阻抗值的小幅降 低.此时未老化试样与老化 720 h试样均仍对金属 基体具有很好的防护作用 .表 1和表 2分别是未老 化试样和老化 720h试样的等效电路拟合数据 . 表 1 未老化试样 R(CR)等效电路参数 Table1 ParametersofinitialsamplesfortheR( CR) equivalentcircuit 浸泡 时间 /h 阻抗模值 / ( 10 11 Ψ·cm-2 ) 涂层电容/ ( 10 -12 F·cm-2 ) 0.25 1.737 0 17.550 24.00 14.870 0 2.380 48.00 22.820 0 4.285 168.00 4.501 0 4.040 480.00 2.284 0 3.227 720.00 0.925 5 4.310 960.00 10.290 0 5.099 1 200.00 1.397 0 4.740 1 700.00 1.586 0 4.914 2 200.00 1.979 0 4.679 2 900.00 1.328 0 4.602 表 1和表 2显示, 在不同的浸泡周期中未老化 试样与老化 720 h试样的低频阻抗模值均在 10 10 Ψ· cm 2以上, 涂层的电容均在 10 -12 F·cm -2以下且相差 不大 .这表明涂层体系在浸泡 2 900h后仍处于浸泡 初期. 表 2 老化 720h试样 R( CR)等效电路参数 Table2 Parametersofsamplesagedfor720hfortheR( CR) equivalent circuit 浸泡 时间 /h 阻抗模值 / ( 10 11 Ψ·cm-2 ) 涂层电容 / ( 10 -12 F·cm-2 ) 0.25 18.600 0 1.361 24.00 23.500 0 1.465 48.00 244.200 0 1.831 168.00 19.830 0 1.559 480.00 15.300 0 1.766 720.00 10.150 0 1.907 960.00 9.373 0 2.202 1 200.00 1.033 0 3.577 1 700.00 1.658 0 3.645 2 200.00 1.156 0 1.940 2 900.00 0.127 1 4.596 由图 3可以看出, 在人工加速老化的条件下, 涂 层表面迅速老化 、开裂且变色严重, 但老化后的浸泡 实验中其性能却没有降低 .究其原因可能是涂层内 部存在大量固化过程 (约 60 s)中未来得及溢出的空 气形成的微气泡 (图 5( a) ) .微气泡的存在阻断了 涂层老化裂纹的扩展 .这大大降低了涂层老化裂纹 形成的内应力, 使得老化区域集中在涂层表层的一 定厚度内 (图 5( b) ) .同时微气泡的存在使得腐蚀 性介质在穿透涂层的过程中不断遇到新的界面, 这 可能在一定程度上减缓了腐蚀性介质穿透涂层的速 度, 因此涂层在长时间浸泡后仍能保持良好的防护 性能. 图 5 涂层断面 SEM形貌.(a) 原始断面;( b) 老化 720h后断面 Fig.5 SEMmicrographsofthecoatings:( a) initialsection;( b) sectionafter720haging 2.3 红外光谱分析 图 6是合成芳香族聚脲的红外光谱图.样品谱 图中 3 360、1 600 ～ 1700和 1 530 cm -1等特征峰表明 脲键— NHCONR—的存在 [ 12] .谱图中 3 342 cm -1左 右的吸收峰对应着 N— H的伸缩振动吸收, 3 126和 3 031cm -1处的谱带是芳香族中 C— H的伸缩振动 · 74·