ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимический метод оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий из "Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями" Существует ряд электрохимических методов для оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий в лабораторных условиях. Эти методы описаны в гл. 2 и основаны на наложении постоянного тока, что может привести к преждевременному разрушению материала покрытия, а также требует учета омического сопротивления лакокрасочной пленки. [c.99] Наибольшее распространение получил импедансный метод оценки защитных свойств как тонкослойных лакокрасочных покрытий, так и систем покрытий [50—52]. [c.100] Импедансный, или, как его часто называют, емкостно-оми-ческий, метод заключается в измерении емкости и сопротивления окрашенного металла в электролите, изменяющихся под воздействием коррозионной среды. Метод основан на представлении, что металл с покрытием при погружении в электролит описывается эквивалентной электрической схемой, в которой емкость и сопротивление соединены параллельно, иными словами, в первый момент соприкосновения с электролитом система может рассматриваться как конденсатор с потерями, в котором металл и электролит являются обкладками, а диэлектрической прокладкой — лакокрасочное покрытие. [c.100] По мере. увеличения несплошности покрытия и появления участков с прямой проводимостью электролит достигает поверхности металла, и измеряемая емкость будет определяться суммой электрической и электрохимической составляющих. Электрическая емкость мала по величине и не зависит от частоты, а электрохимическая емкость сильно зависит от частоты и возрастает по величине под воздействием электролита. Сопротивление зависит от частоты переменного тока в том случае, когда покрытие обладает высокими изоляционными свойствами, что характерно для начального момента воздействия электролита на лакокрасочное покрытие и для покрытий с высокими защитными свойствами. Для покрытий с низкими защитными свойствами характерно отсутствие или малая зависимость сопротивления от частоты. [c.100] Исходя из этого, за критерий оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий в этом методе принято изменение частотной зависимости емкости и сопротивления окрашенного металла в электролите. Экспериментально было установлено, что измерения составляющих импеданса достаточно проводить при трех частотах 500, 1000 и 20 000 Гц. [c.100] И на установках используется наложение переменного тока с низким напряжением (100 мВ), не оказывающее влияния на свойства покрытия. [c.101] Измерения могут проводиться на образцах для ускоренных испытаний в виде пластин. Для проведения измерений применяют стеклянные полые трубки диаметром 25 мм и высотой 40 мм, наклеиваемые на образец. Образующаяся таким образом ячейка схематично представлена на рис. 5.1. В качестве вспомогательного электрода используется платинированная платина. При испытаниях в газовых средах для оценки защитных свойств этим методом используется специальное приспособление, позволяющее в момент измерения укреплять полые стеклянные цилиндры на окрашенных образцах. Схема такого приспособления показана на рис. 5.2. Рабочими поверхностями в этом случае являются участки поверхности на дне стеклянных сосудов. Для простоты расчетов целесообразно использовать стаканы с таким диаметром, чтобы образовывался электрод с поверхностью, кратной 1 см . [c.101] Вспомогательный электрод спускается в электролит, налитый в стаканы на % его высоты при этом электрод не должен касаться окрашенной поверхности. К измерительной установке или мосту ячейка подключается двумя контактами вспомогательным электродом и участком образца с удаленным покрытием. [c.101] После того как в стаканы налит электролит, система должна быть выдержана перед измерениями в течение 0,5—1 ч. [c.101] Продолжительность испытаний, устанавливается исследова телем в зависимости от вида покрытия и условий испытания. Обычно первые результаты можно уже получить через 10— 15 сут, ранее чем появились видимые изменения покрытия. [c.101] Для примера приведем полученные этим методом зависимости при испытании систем покрытий при погружении в 3%-ный раствор хлорида натрия. рис. 5.3 и 5.4). Как видно из рисунков, сопротивление и емкость покрытия из двух слоев грунтовки и трех слоев эмали (кривые 1) мало изменяются под влиянием коррозионной среды, следовательно, это наиболее стойкая из изученных систем. У системы из пяти слоев грунтовки и одного слоя эмали (кри-вые 2) после испытания появляется площадка на кривой, выражающей зависимость сопротивления от частоты переменного тока (рис. 5.3, кривая 2 ). Проявляется и слабая зависимость емкости от частоты (рис. 5.4, кривая 2 ). Следовательно, эта система обладает худшими защитными свойствами, чем система из двух слоев грунтовки и трех слоев эмали. [c.102] Для сопоставимости получаемых результатов необходимо измеренные значения сопротивления и емкости относить к единице поверхности, для чего сопротивление умножается, а емкость делится на площадь и выражаются соответственно в Ом-см и 1мкф/см . Необходимо также указывать, для какой толщины покрытия получены приводимые данные. [c.103] Допускается сравнивать величины сопротивления и емкости для образцов с различными покрытиями, не приводя к единице поверхности, но в этом случае следует указывать размеры площади, на которой проводились измерения. [c.103] Преимуществом этого метода оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий является то, что он позволяет получить объективные данные о защитных свойствах покрытий и их изменении под влиянием коррозионной среды задолго до появления видимых коррозионных поражений. [c.103] Конечной целью всех ускоренных испытаний является не только получение сравнительных данных, но и прогнозирование коррозионной стойкости и защитной способности покрытий на длительный срок. [c.103] В работах [53, 54] предпринята попытка долгосрочного прогноза коррозионных потерь металла под лакокрасочным покрытием. Расчет производится с помощью физико-математической модели, в основу которой положено предположение, что скорость коррозии под покрытием пропорциональна доле активной части поверхности, не занятой адгезионными связями и продуктами коррозии. Расчетные даиные были сопоставлены с экспериментальными, полученными на коррозионных станциях за период около 4 лет расхождение составило 20%. [c.103] Окончательный вывод о пригодности описанного метода можно сделать лишь после более широкой проверки его для различных систем покрытий. [c.103] Вернуться к основной статье