چکیده

مدل­های برآورد عمر مفید پوشش­ های آلی بر اساس نتایج طیف ­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) آزمون­ های تسریع شدة آزمایشگاهی آنالیز شد. ابتدا برخی فرمول­ های تئوری برآورد طول عمر خوردگی پوشش ­ها معرفی شد، سپس چهار مدل برآورد عملی از نظر صحّت برآورد در کاربردها مورد ارزیابی مقایس ه­ای قرار گرفت. در این مقاله، برآورد از روی داده­ های امپدانس در فرکانس پایین |Z| 0.1 Hz، مدل سینتیکی تخریب کلاسیک، و مدل سینتیکی تخریب بهبود یافتة پیشنهادی، و همچنین برآورد شبکة عصبی خود سازمانده مبتنی بر تشخیص نمونه بررسی شد. صفحات استاندارد AF1410 به عنوان بستر فلزی با لایة روی اسپری شده، آستر اپوکسی- استر و لایة لعابی پلی ­اورتان پوشش داده شد. آزمون­های تسریع شده، که یک شبیه­ سازی از نواحی ساحلی چین است، بعد از تکمیل سطحی نمونه ­ها انجام شد. ارزیابی نتایج به دست آمده به وضوح نشان داد که مدل سینتیکی تخریب بهبود یافتة پیشنهادی و مدل طبقه­ بندی شبکة عصبی مبتنی بر داده ­های محدودة فرکانس کامل صحّت برآورد بالاتری نسبت به مدل سینتیکی تخریب متداول دارند، و دقت برآورد مدل طبقه­ بندی شبکة عصبی مبتنی بر تشخیص نمونه در بین تمام مدل­ها بالاتر بود. این مطالعه باعث افزایش درک ما در زمینة برآورد طول عمر تخریب پوشش­ ها می­شود که ممکن است برای کاربردهای عملی مفید باشد.

-1مقدمه

پوشش کشتی­ های جنگی و قایق­ ها، و همچنین شناورهای دریایی در نواحی ساحلی اغلب در معرض تابش شدید نور فرابنفش، گرادیان­ های دمایی بزرگ، مه نمک شدید، و آسیب­ های ناشی از خوردگی و خستگی قرار دارد. تکمیل سطحی مناسب ساختارهای آلیاژی یا فولادی یکی از روش­های اصلی حفاظت و تطبیق آن­ها با محیط است، و کاربرد پوشش­های آلی یکی از مؤثرترین روش­ های تکمیل سطحی به حساب می­آید [1]. تا به حال مطالعات زیادی در مورد خوردگی پوشش­ های آلی محافظ انجام شده است [2-4]. بطور کلی، تحقیقات در زمینة خوردگی در شرایط اتمسفری از طریق آزمون­های قرارگیری در معرض­ اتسمفر یا آزمون­های تسریع شدة آزمایشگاهی انجام می­شود [5]. آزمون قرارگیری در معرض­ اتمسفر می­تواند آسیب واقعی ایجاد شده در مواد محافظ در محیط طبیعی را با دقت و قابلیت اطمینان بالا نشان دهد، اما این آزمون­ها زمان­ بر و هزینه­ بر هستند. بنابراین، استفاده از آزمون­ های خوردگی تسریع شده برای ارزیابی سریع و برآورد رفتار آسیب مواد امری رایج است [6]. در آزمون تسریع شدة آزمایشگاهی، روش­ های الکتروشیمیایی، بخصوص طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، بطور گسترده برای بررسی رفتار آسیب و قابلیت حفاظت در برابر خوردگی سیستم های پوشش­دهی استفاده می­شود. یک مرور جامع در مورد EIS را می­توان در مقالة G. Bierwagen مشاهده کرد [7]…

Abstract

Various service life prediction models of organic coatings were analyzed based on the acquirement of the measurement of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) from indoor accelerated tests. First, some theoretical formulas on corrosion lifetime predictions of coatings were introduced, followed by the comparative assessment of four practical prediction models in view of prediction accuracy in application. The prediction from impedance data at single low frequency |Z| 0.1 Hz, the classical degradation kinetics, and proposed improved degradation kinetics model, as well as a self-organized neural network prediction based on sample detection, were focused in this paper. The standard AF1410 plates employed as the metallic substrates were coated with sprayed zinc layer, epoxy-ester primer and polyurethane enamel layer. The accelerated experiments which mimicked coastal areas of China were carried out with the specimens after surface treatment. The assessment of results showed that the proposed improved degradation kinetics model and neural network classification model based on the full range of frequency data obviously have higher prediction accuracies than the traditional degradation kinetics model, and the prediction precision of the sample detection-based neural network classification was the highest among these models. The study gives some insights for coating degradation lifetime prediction which may be useful and supportive for practical applications