潜艇结构腐蚀防护

第1章 舰艇腐蚀与控制概论1.1 腐蚀基础1.1.1 腐蚀概念1.1.2 腐蚀类型1.1.3 舰船腐蚀的分类和破坏形态1.2 腐蚀控制概论1.2.1 金属发生腐蚀的条件1.2.2 舰艇腐蚀原因1.3 潜艇结构腐蚀及控制技术研究动态1.3.1 外国海军的腐蚀防护概况1.3.2 国内舰船腐蚀防护现状1.4 潜艇结构典型腐蚀失效调查1.4.1 潜艇防腐蚀涂料失效行为特征1.4.2 牺牲阳极失效1.4.3 潜艇结构腐蚀涉及的科学问题1.5 潜艇结构腐蚀控制技术研究动态1.5.1 国内外涂层性能评价与测试技术研究现状及发展趋势1.5.2 牺牲阳极保护设计与失效分析 第2章 潜艇材料与腐蚀环境2.1 结构材料2.1.1 结构钢2.1.2 钛合金2.1.3 铜合金2.1.4 不锈钢2.2 防腐蚀涂料2.2.1 防腐蚀涂料种类2.2.2 潜艇防腐蚀涂料生产和应用现状2.2.3 国外潜艇防腐蚀涂料应用现状2.2.4 潜艇透水部位防锈涂料种类2.3 牺牲阳极阴极保护材料2.3.1 要求与种类2.3.2 锌合金2.3.3 铝合金2.3.4 铁合金2.4 海洋环境典型参数2.4.1 我国海域海水温度2.4.2 我国海域海水盐度2.4.3 全球海域海水温度和盐度2.5 潜艇结构外部腐蚀环境及其影响分析2.5.1 腐蚀环境2.5.2 潜艇腐蚀环境2.5.3 环境条件对腐蚀的影响初步分析 第3章 结构金属材料腐蚀特性3.1 概述3.2 试验内容和方法3.2.1 试验材料3.2.2 室内海水全浸腐蚀试验3.2.3 腐蚀电位测量3.2.4 周期浸润腐蚀试验3.2.5 极化曲线测量3.2.6 海水中的电偶腐蚀试验3.2.7 电绝缘效果试验3.3 结果和讨论3.3.1 在室内静止海水的腐蚀行为3.3.2 腐蚀电位及与腐蚀行为的关系3.3.3 海水周浸条件下的腐蚀3.3.4 在海水中的极化曲线3.3.5 室内静止海水中的电偶腐蚀3.3.6 电绝缘效果3.4 主要结论3.4.1 系列金属材料在静止海水中的腐蚀性能3.4.2 系列金属材料在海水周期浸润条件下的腐蚀性能3.4.3 7种偶对在静止海水中的电偶腐蚀行为 第4章 涂料在压力海水中的失效行为4.1 概述 4.2 试验方法4.2.1 试验样品制备4.2.2 试验装置与环境4.2.3 电化学阻抗谱测量4.2.4 吸水率测试4.2.5 附着力测试4.2.6 DSC与TG测试4.3 静水压力条件下环氧树脂涂层失效机理4.3.1 静水压力对涂层吸水率的影响4.3.2 静水压力对涂层附着力的影响4.3.3 常压下涂料的电化学阻抗谱分析4.3.4 3.5 MPa压力下的电化学阻抗谱分析4.3.5 静水压力对涂层性能的影响规律4.3.6 静水压力浸泡试验后的涂层形貌照片4.3.7 小结4.4 交变压力海水对涂层失效行为的影响4.4.1 交变压力对涂层吸水率的影响4.4.2 交变压力对涂层附着力的影响4.4.3 常压／3.5 MPa交变压力下电化学阻抗谱4.4.4 常压／6.3 MPa交变压力下电化学阻抗谱4.4.5 EIS数据分析4.4.6 交变压力试验后的涂层形貌照片4.4.7 交变压力对涂层热性能的影响4.4.8 小结 第5章 潜艇耐压涂料发展方向和要求5.1 概述5.2 富锌涂料在常压海水中的失效机制5.2.1 试验体系5.2.2 研究内容与试验方案5.2.3 试验方法5.2.4 试验结果与分析5.2.5 小结5.3 环氧涂层分子链结构对涂层性能的影响研究5.3.1 试验方法5.3.2 涂层交联度变化5.3.3 静水压力对水在涂层中的传输机制的影响5.3.4 静水压力对涂层附着力的影响5.3.5 静水压力对涂层失效行为的影响5.3.6 分子链结构对涂层耐蚀性能的影响5.4 涂层失效防护技术研究发展探讨5.4.1 关于潜艇结构耐压涂层失效影响因素5.4.2 涂层失效防护技术研究发展方向5.4.3 关于潜艇涂料指标体系5.4.4 潜艇透水部位涂层发展方向 第6章 牺牲阳极耐环境性能6.1 概述6.2 牺牲阳极的国内外发展现状6.2.1 牺牲阳极材料6.2.2 铝合金牺牲阳极的活化机理6.2.3 铝合金牺牲阳极在含氯溶液中的电化学腐蚀行为6.2.4 牺牲阳极的主要性能指标6.3 海水干湿交替条件下金属腐蚀行为的研究现状6.3.1 海水干湿交替条件下金属的电化学行为6.3.2 海水干湿交替环境下腐蚀试验6.4 牺牲阳极在干湿交替环境下试验6.4.1 试验材料与方法6.4.2 海水全浸条件恒电流试验6.4.3 干湿交替条件下恒电流试验6.4.4 干湿交替条件下自放电试验6.4.5 干湿交替条件电化学性能评价6.4.6 盐雾试验6.4.7 实海试验6.5 实艇牺牲阳极性能评价6.5.1 微观分析6.5.2 海水中自腐蚀电位测量6.5.3 电化学保护性能评价6.5.4 再活化性能评价6.6 结论 第7章 艇体结构阴极保护屏蔽效应7.1 概述7.2 阴极保护设计的边界元方法7.2.1 边界元7.2.2 分块边界元法7.3 阴极保护系统中两种典型的“屏蔽效应”7.3.1 隔板高度对“屏蔽效应”的影响7.3.2 高电位金属对吸收式“屏蔽效应”的影响7.4 复杂结构屏蔽效应仿真7.4.1 复杂结构阻挡式屏蔽效应影响7.4.2 复杂结构阻挡式屏蔽效应和单点吸收式屏蔽效应综合影响7.4.3 复杂结构阻挡式和多点吸收式屏蔽效应影响7.5 结论 第8章 潜艇结构阴极保护系统优化8.1 保护电位分布与牺牲阳极布置之间的关系8.1.1 BP人工神经网络概述8.1.2 保护电位分布状态与阳极布置之间关系的模拟8.2 牺牲阳极布置优化技术8.2.1 遗传算法概述8.2.2 牺牲阳极位置的优化8.3 牺牲阳极系统优化设计算例8.3.1 计算模型8.3.2 数值模拟仿真计算8.3.3 “牺牲阳极位置一保护电位方差”神经网络模型8.3.4 牺牲阳极优化布置8.3.5 计算结果分析8.3.6 小结8.4 潜艇上层建筑结构防腐蚀系统模拟8.4.1 导致潜艇上层建筑内舱结构严重腐蚀的主要因素8.4.2 现行防腐系统模拟计算8.4.3 合理的牺牲阳极系统计算设计8.4.4 牺牲阳极系统综合评价8.5 结论 参考文献