深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展

作     者：王朴炎 俞嘉辉 臧显峰 曹求洋 郭小平 刘栓 WANG Puyan;YU Jiahui;ZANG Xianfeng;CAO Qiuyang;GUO Xiaoping;LIU Shuan

作者机构：宁波市电力设计院有限公司宁波315000 广东蓝迪威工程技术有限公司深圳518107 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310010 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室宁波315201 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2024年第37卷第6期

页      面：135-145页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFC2809901) 宁波市电力设计院有限公司科技项目(KJXM2022053) 变电站惰性气体泡沫灭火系统(IGFS)灭火关键技术研究及应用(KJKY20230277) 

主　　题：深海环境 重防腐涂层 防腐机理 失效 

摘      要：随着陆地矿产资源的日益枯竭,开采深海中的矿产资源显得尤为紧迫和重要,但深海采矿装备都会面临严重的海水腐蚀。涂装环氧重防腐涂料是深海环境中对海工装备最重要也是最普遍的防护手段,阐明环氧重防腐涂层的防护机理和深海环境因素对涂层防护性能的影响具有重要意义。环氧重防腐涂层可通过物理屏蔽作用、缓蚀效应和电化学保护功能对深海装备进行长效防护。物理屏蔽效应是环氧涂层的基本功能,可通过调整配方中的颜基比、颜料体积浓度和搭配不同的固化剂等方式来提高环氧涂层的物理阻隔性能。在环氧树脂中添加涂层缓蚀剂和电负性更负的颜料,可与涂层本身物理屏蔽作用互为补充,协同提升环氧涂层的防护性能。深海高压会加速水分子在环氧涂层中的渗透速率,当水分子渗透涂层与金属基底接触后,水分子会导致金属基底发生电化学腐蚀反应,并降低环氧涂层在金属基底的附着力,导致涂层剥落和涂层失效。海水温度和海水pH值对环氧涂层防护性能的影响较小。海水流速会加速环氧涂层的冲蚀磨损,海生物污损对环氧涂层的影响有限。综述结果旨在阐明环氧重防腐涂层在深海环境下对金属的防护机理,探讨深海环境因素对环氧重防腐涂层防腐性能的影响规律,对深海环境用重防腐涂层内部结构调控和可控制备具有重要指导意义。综述相关研究现状不仅能指出现有研究的不足及未来研究的展开方向,还能为开发更高抗腐蚀性、更好阻隔性和更长寿命的新型环氧重防腐涂层提供理论依据。