4.
VREDNOTENJE PROTIKOROZIJSKE ZAŠČITE Z EPOKSI PREMAZI S POMOČJO ELEKTROKEMIJSKE IMPEDANČNE SPEKTROSKOPIJESaša Skale, 2009, doktorska disertacija
Opis: Elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS) smo uporabili za preučevanje zaščitnih lastnosti različnih sistemov protikorozijske zaščite z epoksi premazi. Pripravili smo dve seriji vzorcev z epoksi sisitemi zaščite v intervalu med približno 150µm in 250µm. Pri prvi seriji vzorcev smo na površine peskane do stopnje Sa 21/2 po ISO 8501-1 nanesli epoksi cink fosfatni temelj, epoksi vmesni premaz z železovim luskavcem (MIOX) in običajni epoksi
pokrivni premaz. Druga serija je imela navaden barierni epoksi temelj. Vmesni in pokrivni premaz pa sta ostala ista kot pri prvi seriji vzorcev. Prvi trije vzorci druge serije, so bili nanešeni na površine peskane do stopnje Sa 21/2 po ISO 8501-1. Preostanek druge serije pa je bil nanešen na ročno očiščene površine do stopnje St 2 po ISO 8501-1. Pripravljene vzorce smo izpostavili v vlažni komori (ISO 6270-1) in jih preučili z elektrokemijsko impedančno sprektroskopijo. Vrednotenje začetnih EIS meritev vzorcev je pokazalo pomembna odstopanja od običajnih modelov nadomestnih vezij. Na kompeksni ranini smo ugotovili, pred razvojem prevodnih por v premaznem sistemu, precejšen obseg realne komponente impedance, kasneje pa širjenje oziroma sploščitev polkroga. Preučitev začetnih meritev je pokazala, da njihovo slabo ujemanje s nadomestnimi vezji ne more biti posledica hrapavosti kovinske podlage ali pa nehomogenosti premaznega filma. Predlagali smo izboljšan model nadomestnega vezja, ki dodatno upšteva neposreden prenos — difuzijo ionov skozi premazni film. Izboljšan model
uveljavi dodatni neskončni Warburgov element, ki premošča dosedanja elementa za kapacitvnost premaza in upornost por. Neskončni Warburgov element je rezultat rešitve drugega Fick-ovega zakona v primeru difuzije ionov skozi premazni film. Izboljšan model bolje razlaga EIS meritve, tudi v primerjavi s nadomestnim vezjem, ko namesto kapacitivnosti premaza uporabimo empirični konstantni fazni element (CPE).
Vrednosti elementov nadomestnega vezja, ki jih določimo s primerjavo z EIS meritvami odražajo mehanizme transporta ionov skozi premazni film. Predlagali smo, da se vrednosti elementov nadomestnega vezja uporabijo za razvrščanje oziroma kvalitativno vrednotenje površinske zaščite s premazi. Rezultati razvrščanja se v veliki meri ujemajo z rezultati konvencionalnega ocenjevanja sistemov zaščite v vlažni komori. Primerjava aktivne inhibicije korozije zaradi cink fosfatnega temelja z bariranimi lastnostmi premaznega filma pokaže, da so slednje prevladujoče pri opredelitvi kvalitete sistema zaščite. Izkaže se tudi, da uporaba cink fosfatnega temelja pri debelinah sisteme zaščite nad 200µm ni potrebna. Obseg prenosa naboja skozi premazni sistem je pri prvi seriji vzorcev bistveno večji kot pri drugi seriji. To posredno potrjujejo rezultati konvencionalnega staranja premazov v vlažni komori. Ocenjevanje vzorcev druge serije pokaže bistveno slabše zaščitne lastnosti sistemov nanešenih na ročno očiščeno podlago (St 2 po ISO 8501-1). Ti kažejo večje obsege difuzije in prenosa ionov skozi pore v primerjavi z vzorci s sistemom zaščite na peskani podlagi. Rezultate ocenjevanja s pomočjo elementov nadomestnih vezij potrjujejejo tudi rezultati staranja v vlažni komori. Ob koncu staranja v vlažni komori so imeli vzorci druge serije, s sistemom zaščite na ročno očiščeni podlagi, poslabšano adhezijo,. Vzorci s sistemi na peskani podlagi pa so ohranili začetno popolno adhezijo. To je v skladu z uveljavljenimi konvencijami za pripravo površin v industriji protikorozijske zaščite s premazi.
Ključne besede: elektrokemijska impedančna spektroskopija, protikorozijski premazi, vlažna komora, nadomestna vezja, CPE, Warburgova impedanca, vrednotenje epoksi premazov, cink fosfat, železov luskavec, priprava površin, epoksi poliamino amidni premazi, ISO 12944
Objavljeno v DKUM: 11.01.2010; Ogledov: 4931; Prenosov: 573
Celotno besedilo (6,12 MB)
