纳米材料力学性能的测试和分析机理可以借鉴以往的实验手段和理论资料，但由于纳米材料晶粒度和尺寸远远小于传统的块体材料，必然导致传统的测试方法无法完全表述纳米材料的力学性能。因此为了更清晰地了解纳米材料作为结构材料使用的效果及内在机理，有必要发展新的纳米材料力学测试方法和手段。......
2023-06-20
防腐蚀涂料的重要性能测试探析
【摘要】：耐盐雾和耐盐水试验适用于海洋及沿海地区使用的涂料性能的检测，但其试验结果与实际暴露的关联性尚难以判断。漆膜的阴极剥离试验是考核涂料与电化学防腐蚀措施配合的适应性。此法最早应用于地下管道涂层，现已用于检测有阴极保护的海洋钢结构和船舶防腐蚀涂料。
1.涂膜的耐盐雾及耐盐水试验
盐雾试验及耐盐水试验是金属材料耐蚀性试验的常用方法。
耐盐雾试验法是将涂漆的样板划伤后置于盐雾箱中，经一定的时间后观察样板的锈蚀、变色、剥落及起泡程度。这是一种实验室内的测试法，在国际上广泛采用，但它只能表征涂层在规定条件下的耐腐蚀行为。
防腐蚀涂层的盐雾试验按GB/T 1771—2007进行，试验条件为：盐水浓度为NaCl50±10g/L；pH值为6.5～7.2；温度为35±2℃；连续喷雾。
耐盐水试验按GB/T 10834—2008进行。该标准中规定的试验条件与样板的制备比较接近于实际涂装体系，主要用于钢质船舶长期浸泡或接触海水的涂层的测定，也可用于检验其他类似条件的钢结构的保护性涂层。
样板的制备：规定尺寸的样板采用喷砂或抛丸处理达到GB/T 8923.1—2011规定的Sa2½级，表面粗糙度（Ra）为35～75μm。按GB/T 1765—1979的规定，采用刷涂或喷涂的方式进行涂装。并按GB/T 9278—2008规定条件状态调节7天。
试验条件：浸泡溶液为符合要求的天然海水或人造海水，一般浸泡温度为27±6℃；如果是耐热盐水的试验，则浸泡温度为35±2℃，样板面积的3/4浸入溶液，浸泡7天为一个周期，在每个周期的最后2h浸入80±2℃的热盐水中。取出样板后用自来水洗去盐渍，用滤纸或软布擦干，然后按GB/T 1766—2008的规定检测涂层体系的失光、变色、生锈、脱落和裂纹等现象。
耐盐雾和耐盐水试验适用于海洋及沿海地区使用的涂料性能的检测，但其试验结果与实际暴露的关联性尚难以判断。如今仍在广泛采用是因为目前还没有更合适的测试方法来替代。
2.涂膜的耐候性试验
涂膜的耐候性是防腐蚀涂料的关键指标。涂层在户外经日晒、雨淋、凝露、寒暑交替、污气侵蚀等因素的反复作用，逐渐老化变质、失光、粉化、开裂、剥落，最终失去装饰和保护功能。引起涂层老化的最重要因素是日晒和雨露引起的光氧化和水解。
耐候性测试方法分为两大类，即户外天然曝晒法和实验室内加速曝晒法。
户外天然曝晒试验按GB/T 9276—1996的规定进行。优点是接近实际，结果具有说服力和可靠性，但试验周期长，测试结果的重现性稍差。
实验室内加速曝晒试验能迅速测得涂层的抗老化性能，对平行试验筛选涂料品种十分有利。但单独依据实验室加速试验结果，无法推断涂层的耐候性，必须将涂料的天然曝晒数据或使用的实际效果与加速试验结果结合起来，才能找出两者之间的关联性。
3.涂膜的耐湿热试验
耐湿热试验是检验防腐蚀涂料的重要方法。GB/T 1740—2007规定了漆膜耐湿热性的测定方法，试验在调温调湿箱中进行，按GB/T 1765—1979的规定制板。将试验样板悬挂在温度为47±1℃、相对湿度为96%±2%的调温调湿箱中，介质为蒸馏水，试验中样板不允许出现凝露；连续48h检查1次，两次检查以后，每隔72h检查一次；按产品标准规定的时间结束后，依照样板外观破坏程度评定等级。
4.漆膜耐化学品性试验
漆膜的耐化学品性是漆膜性能的综合表现，是指在化学介质中的稳定性。耐化学品性试验一般按GB 9274—1988的规定进行，分为甲（浸泡法）、乙（吸收性介质法）、丙（点滴法）三个方法。漆膜的耐化学品性能一般采用甲法（浸泡试验）。
试板规格：马口铁板，50mm×120mm×（0.2～0.3）mm；钢板，50mm×120mm×（0.45～0.55）mm；铝板，50mm×120mm×（1～2）mm。
试棒规格：钢质或铝质，一端磨圆，另一端有孔，ϕ15mm×150mm。
处理与涂装：分别按GB/T 9271—2008和GB/T 1727—1992的规定进行处理、涂装与干燥。
试验条件：液体化学介质自定；温度为23±2℃，也可根据具体情况另行规定；液体介质可全部或部分（2/3）浸没试件；如果需要，可用通空气或循环介质方法进行搅拌；达到规定的浸泡时间后，取出，洗净，并用滤纸吸干，与预留标准样板进行比较，检查有无剥落、起皱、起泡、生锈、变色和失光现象；假如规定有恢复期，在恢复期后重复检查上述情况；必要时还要除掉涂层，观察底材浸蚀情况，同时检查液体介质的变化。
关于涂层耐气体介质的腐蚀试验还没有标准的检验方法，实验室难以模拟腐蚀环境，目前的测试方法是现场挂片试验。
5.漆膜的阴极剥离试验
石油或天然气的输送管道等大型工程目前主要采用重防腐蚀涂装体系，并结合阴极保护措施，如牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法等。漆膜的阴极剥离试验是考核涂料与电化学防腐蚀措施配合的适应性。此法最早应用于地下管道涂层，现已用于检测有阴极保护的海洋钢结构和船舶防腐蚀涂料。
GB/T 7790—2008规定了暴露在海水中的涂层耐阴极剥离性能的测定方法，按规定将样板除锈达GB/T 8923.1—2011Sa2.5级，涂漆，样板上有一裸露金属的人工孔穴，全浸于盛有天然海水或人造海水中，作为阴极；用一定规格的镁合金作为牺牲阳极，两极与直流电源连接，通以一定的电流进行试验，试验温度为23±2℃。依据漆膜起泡、剥落和孔穴附近附着力的变化情况进行评定。
对于涂膜性能的测试，目前还有涂层钢板的直流电化学测试法、交流阻抗谱法以及丝状腐蚀测试法等，但由于方法复杂，局限性大，实际应用并不多。
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