防腐蚀涂层失效原因与分析方法

防腐蚀涂层失效原因与分析方法

张莉

一重集团（黑龙江）重工有限公司 

摘要:本文主要概述了防腐蚀涂层失效的特征，包括剥落、开裂、起泡、老化、机械破损及防腐蚀涂层失效原因分析方法，有助于识别和鉴定防腐蚀涂层失效的现象和表现，从而避免因涂层失效而造成的损失。

关键词：防腐蚀涂层；失效；分析方法；

1 概述

防腐蚀涂层失效是指涂装施工结束后，包括局部修补，已经交付使用的涂层在防腐期限内而对基材失去保护作用的涂层。防腐蚀涂层在保护金属基材的时候，会因为光照、水汽、特殊工况、机械碰撞，而出现老化、锈蚀、破损等现象。这些现象的出现会导致基材锈蚀，而造成不可避免的损失。因此了解涂层失效特征及原因对免受腐蚀破坏发挥着至关重要的作用。

2 防腐蚀涂层的失效特征及原因

（1）涂层大面积起泡：起泡的表现通常是发生在涂层从基体表面起泡或者可能是多层涂层体系中涂层与涂层之间的起泡。造成起泡的原因主要是由于气体或其他介质没渗透过漆膜，导致涂层被顶起，而形成半球状凸起。起泡内部可能含有气体或液体，严重时可能导致涂层破裂和基材腐蚀。

（2）涂层开裂：涂层开裂的根本原因是涂层内部存在无法消除的内应力。在长期使用过程中，可能因外借环境因素（如温度变化、干湿循环变化等）或机械碰撞等使外界应力传输到涂层内部。开裂可分为细裂、小裂和深裂，严重时可贯穿整个涂层，导致涂层保护能力丧失。

（3）涂层老化：涂层老化是涂层表面或内部发生降解或粉化。在紫外线、氧气、湿度等环境因素的作用下，涂层中的高分子链发生降解，颜料或填料析出，而导致出现粉末状物质，致使涂层失去光泽和保护能力。

（4）涂层剥落：剥落是防腐蚀涂层从基体上脱落下来的现象，也可能涂层与涂层之间的剥落或脱落，这主要是由于防腐蚀涂层与基体之间或涂层与涂层之间的附着力（也称黏结力）丧失。造成剥落的原因可能是基体表面处理存在油污、粗糙度不够，或者涂层之间存在污物、固化时间不当等多种因素引起。

（5）机械破损：机械破损是指涂层在制造、运输、安装和使用过程中因外力作用（如刮擦、碰撞等）导致的破损。这种破损可能使金属基材直接暴露于腐蚀环境中，加速腐蚀过程。

3防腐蚀涂层失效分析方法

当防腐蚀涂层已经发生失效时，首先我们要及时对现场的失效涂层进行勘察、检测及取样，及时查找造成防腐蚀涂层失效的原因，从而找到解决办法，避免腐蚀损失。

3.1失效涂层的状况检查

现场涂层失效主要检查的工作内容包括：涂层是否老化、剥落、起泡、失色、锈蚀、渗色、软化开裂等。

3.2失效涂层漆膜厚度检验

   涂层的厚度对防腐年限至关重要，应采用不同的漆膜测厚仪对失效涂层厚度进行测量，检验是否在规定的范围内。

3.3附着力测定

   防腐蚀涂层的保护主要是隔绝外界环境对基体的侵蚀，而涂层只有有足够的附着力才能发挥涂层的保护功能。因此，附着力测定，是检验防腐蚀涂层是否失效的重要手段。当防腐蚀涂层出现剥落、起泡、开裂等问题，现场涂层首先应该采用测附着力的方法进行判断。附着力检验方法通常有拉开法和划格法。

    拉开法检验涂层的附着力的依据标准是GB/T 5210，通常是将锻模粘结在涂层表面，待粘结剂干燥后，利用拉拔仪将锻模从涂层上拉拽下来，拉拔仪上所显示的数字，即为附着力。虽然该方法是一种破坏性实验，但其测量的数据可靠，破坏面积也小，更容易被各方接受。

划格法检验涂层的附着力的依据标准是GB/T 9286，该方法是手持刀具在涂层上划出6道平行切割，然后再划出6道与原切割垂直90°的切割，以形成网格，最后用胶带去除疏松部分，并目视评估附着力等级。值得注意的是，当使用多刃刀具时，应根据不同的的漆膜厚度选择不同的划格间距。

3.2涂层的固化程度判定

   现场涂层固化程度可以用铅笔来测试，参照标准GB/T 6739，采用铅笔法，操作简单，适用性强。测试所用的铅笔一般选择中华牌高级绘图铅笔，从最软的开始，以45°角向前划漆膜，直划到发现能够损伤漆膜的那支铅笔，并与油漆厂家实验测出的涂层固化时的铅笔硬度进行对比，便可得出涂层是否固化。

3.4失效涂层微观分析

   （1）利用显微镜对涂层之间的结合状态及污染物判断。

   （2）利用光谱仪对涂层成分进行分析，已验证是否满足设计要求。

4结论

防腐蚀涂层的失效是金属腐蚀防护领域中的一个重要问题。通过对涂层失效特征的分析和原因的探讨，我们可以更好地理解涂层失效的机理和过程，为预防涂层失效提供科学依据和技术支持。在未来的工作中，我们应继续加强涂层失效的研究和分析工作，不断提高涂层的防护效果和耐久性，为金属设备的长期安全运行提供有力保障。