Development of Protective Coating Degradation Model via Electrochemical Measurement Techniques

通过电化学测量技术开发保护涂层降解模型

• 批准号: 22K04557
• 负责人: 林原 仁志
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04557/
• 关键词: 塗膜下腐食; 塗膜劣化; 塗装寿命; 寿命予測; 防食塗装; 船体構造

本研究の目的は、環境因子及び塗膜初期性能をパラメータとするバラストタンク防食塗装の経時変化（劣化）進行モデルを構築することである。特に、厚い塗膜下で腐食が進行する初期段階では、腐食が低速度で進行し、かつ環境の変化によってその速度が変動すると考えられるため、従来法での検出が難しく、新たな評価法の開発が必要である。塗膜下に電解質を塗布することにより、塗膜下腐食の速度を試料に交流電圧を印加する電気化学インピーダンス(EIS)法により評価可能とする技術開発を行い、従来手法では計測できなかった、膜厚が300μm程度と厚いバラストタンク塗膜下の腐食速度評価を行う。今年度は、EISによる塗膜下腐食モニタ手法を、バラストタンク塗装系へ適用する検討において、塗装鋼板を、塗膜フクレを促進可能な温度勾配試験に供するための温度勾配試験装置の設計を行うと共に、発生したフクレ内部溶液を採取して、溶液組成・濃度を蛍光X線分析装置（XPS）により評価するための採取方法検討を行った。また、鋼板を樹脂埋めし、電解質及び塗料を塗布することで作成した塗膜下腐食モニタセンサに対する、ポテンショスタットとFRAボードを組み合わせた計測システムを構築した。本計測システムは、ネットワークを通じて遠隔的にモニタリング及び設定変更ができるものとした。この他に、塗膜を通じた酸素透過率の環境依存性についてデータを取得するため、フィルム酸素透過率計による単離膜の測定を行った。

本研究的目的是使用环境因素和初始涂膜性能作为参数，构建压载舱防腐涂层随时间进展（劣化）的模型。特别是，在厚漆膜下的腐蚀初期，腐蚀进展速度较低，并且速度会根据环境的变化而波动，因此很难用常规方法检测，因此需要开发。通过在漆膜下施加电解质，我们开发了一种技术，可以使用电化学阻抗（EIS）方法来评估漆膜下的腐蚀速率，该方法将交流电压施加到样品上。厚约300μm的压载舱涂层下的腐蚀速率。在本财年，我们将设计一个温度梯度测试装置，对涂层钢板进行可促进油漆起泡的温度梯度测试，以考虑将使用EIS的漆下腐蚀监测方法应用于压载舱涂层系统。同时，我们研究了收集水泡内部溶液并使用X射线荧光光谱仪（XPS）评估溶液成分和浓度的收集方法。此外，我们构建了一个测量系统，将恒电位仪和 FRA 板组合在一起，用于通过在钢板中填充树脂并涂敷电解质和涂料而创建的漆下腐蚀监测传感器。该测量系统允许通过网络进行远程监控和配置更改。此外，为了获得涂层透氧率的环境依赖性数据，使用薄膜透氧率计测量隔离膜。