曹京宜，张锋 （91872部队海军涂料分析检测中心，北京104224）
：摘要：论述了目前评价涂层耐腐蚀性能与失效检测的常用电化学测试方法，指出研究涂层耐腐蚀性能实验室评定方法，是正确评估防腐蚀涂料使用寿命的最佳途径。
关键词：涂层；耐腐蚀；检测；评价；电化学
1.引言
涂层是目前在各个行业广泛应用的保护金属材料和防止腐蚀的主要方法，其中应用最多的是有机涂层。有机涂层防腐蚀的主要机制是阻隔作用，阻碍侵蚀性粒子、水、氧及其它有害物质与金属接触；此外，很多涂层通过在颜填料中加入缓蚀性物质或牺牲阳极型物质来进一步提高耐蚀性；有机涂层与金属之间的良好黏合力也对防止金属腐蚀有作用。涂层下金属腐蚀的程度直接取决于涂层与涂装金属性能的好坏，为此必须建立一套完整、系统的测试和评价涂层耐蚀性的方法。目前涂装金属耐蚀性能的测试方法包括一般的常规测试方法（routinetestmethod）、盐雾试验（saltspraytest）、湿热试验（humiditycabinettest）和电化学测试方法（electrohemicalmeasurement）。其中电化学测试技术在涂装金属腐蚀研究中得到广泛应用，并已成为评定涂装金属耐蚀性能的一种强有力的手段，为此对其进行详细的论述。
2.电化学测试方法概述
尽管涂层技术作为有效的材料保护技术已应用了几十年，但始终缺少对涂层性能、涂覆质量和涂层缺陷进行有效的现场或原位快速检测的方法。目前在有机涂层耐蚀性的原位检测方面，电化学方法是主要的方法。有机涂层具有很高的欧姆阻抗值，如果对金属/涂层体系进行恒电位极化，在有机涂层中的电位降与金属/聚合物界面的电位降相比要大到以数量级计，因此直流类型的电化学测试技术对有机涂层不够灵敏。近年来，用于有机涂层测试的电化学技术主要有电化学交流阻抗技术（EIS）、扫描开尔文探针（SKP）、扫描振动电极（SVET）和局部阻抗谱（LEIS）等。EIS方法是对研究体系施加一个小振幅的正弦交流信号，再测量体系的响应信号，得到体系表面的阻抗、容抗谱，进而利用数学方法和等效电路模型等可获得体系的多种电化学信息。对于涂层来说，EIS可以通过测量涂层电阻、电容、感抗等了解涂层性质、完整性与缺陷、失效等信息。EIS方法的主要局限是由于涂层电化学参量的影响因素较复杂，测量的重现性不易保证；此外它是一种针对整个测试表面的平均结果，对于涂层局部破坏或局部缺陷不够敏感。为弥补EIS法测量涂层局部性质的不足，近年来发展了局部电化学阻抗谱技术（LEIS）。在LEIS技术中通过增加微电极来测量试样局部表面的电流及电阻，从而得到局部信息。另一种可测量涂层局部性质的方法是扫描开尔文探针技术（SKP），它能够通过测量试样表面电位来对涂层的缺陷和剥离进行原位监测。此外，不少研究者还致力于研究扫描振动电极技术（SVET）和扫描参比电极技术（SRET），通过测量试样表面不同部位的局部电位或局部电流分布，获得涂层局部缺陷的信息。这几种方法在涂层检测中有着很大的发展潜力，但目前测试仪器较为昂贵，主要还处于实验室研究阶段，缺少在实际复杂体系中的测量数据和应用结果。电化学噪声技术也是一种有望用于涂层性能检测的技术，但它的信息亦来自整个测试表面，采用傅立叶变换技术处理测量信号，反映表面的平均性质，对于局部缺陷不够灵敏，信息的解析与处理比较复杂。
