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随着海洋资源的深入开发,海洋用钢的消耗量也在逐年升高。钢铁材料在海洋环境中的腐蚀正受到国际社会的日益关注。在各种防腐技术中,涂料防腐因其施工便捷,适应性广,不受设备面积、形状的约束,重涂和修复方面费用低而得到广泛的应用。因此,开发性能优异的防腐蚀涂料也一直是当下研究的热点。本论文在传统涂料改性的基础上,以石墨烯二维纳米碎片(Gnps)为填料,分别以聚醚酰亚胺(PEI)、环氧树脂为成膜剂制备复合涂料,并且对Gnps复合涂层的固化温度及涂装工艺进行优化选取,采用控制变量的试验方法,研究了Gnps含量对复合涂层防腐蚀性能的影响。通过表面接触角测量、浸泡腐蚀试验、腐蚀电化学极化和阻抗谱、场发射扫描电镜(FE-SEM)等方法研究了不同Gnps浓度复合涂料在模拟海洋环境中对Q235B碳钢的防护性能,并初步探究了涂料防腐蚀机理,为Gnps在防腐蚀领域的推广应用提供理论支持和基础数据积累。论文的进展主要包括以下几个方面:Gnps做为填料显著提升了PEI复合涂层与环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能,但并不是涂层中Gnps含量越高越好。1%Gnps含量的PEI复合涂层防护性能最佳,而环氧树脂复合涂层的最佳Gnps含量为0.5%。随着涂层中Gnps含量的变化,PEI+Gnps复合涂层与环氧树脂Gnps复合涂层对钢基体防腐蚀机理也发生了变化。随着Gnps含量增加,腐蚀机理由电化学过程控制逐步转向扩散控制转变。PEI+Gnps复合涂层的失效机理为,当涂层被腐蚀介质浸透后,涂层的隔离作用减弱而使涂层阻抗减小,加之Gnps的添加本身就会增加涂层的导电性,二者综合作用会进一步加速了腐蚀电化学过程的进程。综合各项实验数据,PEI+Gnps复合涂层与环氧树脂Gnps复合涂层对钢基体的防护并不是单一因素影响,而是一个涂层疏水性、物理阻隔、导电性等多因素综合作用的结果。