《表2 11种涂层的质量变化率、渗透率》

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《基于电站风机表面保护的热喷涂和聚合物涂层研究》

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经过长时间的环境和更严苛的热态腐蚀试验后，参试的大部分聚合物涂层都未能经受住考验，见图2，仅有N，W系列的各10种涂层表现出了优良的耐蚀性能。而这20种涂层在经过后续的4级极限耐热试验后，外观形貌依然完好的涂层只有11种。表2列出了这11种涂层试样的编号，涂层试样平均厚度，涂层腐蚀前后的平均质量m0，m1，涂层腐蚀后的质量变化率。在腐蚀试验中，每种涂层试样的受试面积均为S=π×22=12.56cm2，每种涂层受到腐蚀溶液浸渍的总天数均为t=(4 800+5 880）/24=445d。由表2可见，经过2个阶段的腐蚀试验后，这11种涂层的质量均有所增加。因为用精密分析天平来测量涂层的质量变化，要比用千分尺或涂层测厚仪（电磁感应法）来测量涂层的体积变化，所使用的测量仪器其分度值更高，数据更精确，方法更可靠，所以聚合物的相关试验多采用质量法来进行评价[11-14]。当聚合物涂层质量的增加以涂层体积膨胀的形式来表征时，即谓之为溶胀。溶胀是溶剂（腐蚀溶液）分子扩散进入高分子聚合物内部，使其体积膨胀的一种特有现象。在聚合物涂层浸渍在腐蚀溶液中开始溶胀的初期，涂层内外的溶剂浓度差较大，溶剂以较快的速度渗入到涂层内部的大分子网格间隙中，溶剂在大分子网格中会促使分子链段向外移动，从而扩大了链段间的距离，致使更多的空间产生，让溶剂分子能更加容易的进入大分子网格，进而增加涂层的膨胀量。但大分子网格间的间隙和分子链之间的相互作用力有限，从而使得在涂层溶胀后期的溶胀量逐步减慢，直至溶胀现象趋于稳定。表2中的11种涂层都属于交联的高分子聚合物。对于交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解[15]。聚合物涂层产生溶胀的实质是另外一种形式的“腐蚀”。因此可依据涂层溶胀后质量变化率的大小来评价其耐蚀性的高低。而渗透率是指腐蚀介质在单位时间内通过单位面积渗透到涂层中的质量，亦可作为一种聚合物涂层耐蚀性能的评价指标。