CF8611/AC531复合材料老化时的电化学行为及与其偶接时7B04铝合金的当量折算系数

• 作者: 王安东 魏梓林 胡建军 张勇 卞贵学 陈跃良
• 来源期刊: 表面技术
• 关键词: 复合材料 老化 电化学 铝合金 电偶腐蚀 当量折算系数
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 腐蚀与防护|Corrosion and Protection
• 页码范围: 318-327,336
• 页数: 11页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.07.033

摘要

目的为掌握航空用CFRP在老化过程中的电化学特性,准确获得CFRP/金属偶对中金属的当量折算系数,方法以海洋环境为背景,以飞机常用的CF8611/AC531复合材料和7B04铝合金为研究对象,开展了CFRP的加速老化试验及其在不同电解液中的极化试验,并使用光学显微镜、SEM、FTIR等设备,观测其在老化过程中的性能变化.同时,在充分考虑电偶效应腐蚀加速作用的前提下,改进当量折算系数计算方法,基于电偶腐蚀模型获得CFRP/7B04偶对的电偶电流,并计算了相应的折算系数.结果随着老化的进行,该型CFRP表面环氧树脂逐渐分解,使得碳纤维裸露,阴极性质得到增强.在含Cu2+的电解液中极化时,碳纤维裸露区域会形成Cu单质聚集,老化420 h后,裸露面积占比维持在0.9左右,不再增长,即阴极性质达到相对稳定状态,据此获得了CFRP的自腐蚀电流密度与碳纤维裸露面积的关系曲线,并划分了表面活性阴极区和惰性阴极区,明确了其老化机制和阴极反应机制.得到了CFRP/7B04偶对的相关腐蚀参数和改进后的当量折算系数.结论该型复合材料的阴极性质良好,活性阴极区是其阴极性质的重要来源,在使用时应避免与金属直接接触.在设计结构件的加速腐蚀环境谱时,务必考虑电偶效应,以提高环境谱的精度和适用性.