镍磷镀油管在某油田注水井中的损伤原因 被引量：2

1

作者 朱丽娟 谢斌 +4 位作者 李纲要 黄新业 冯春 路彩虹 蒋龙 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第5期63-68,共6页

采用SEM、EDS和XRD等表征手段分析了在注水井中使用23~65个月的镍磷镀油管的表面腐蚀产物形貌、成分和结构,并对镍磷镀层和油管钢基体的失效原因和腐蚀机理进行探讨。结果表明:服役后,油管表面镍磷镀层均发生了不同程度的损伤,油管钢基... 采用SEM、EDS和XRD等表征手段分析了在注水井中使用23~65个月的镍磷镀油管的表面腐蚀产物形貌、成分和结构,并对镍磷镀层和油管钢基体的失效原因和腐蚀机理进行探讨。结果表明:服役后,油管表面镍磷镀层均发生了不同程度的损伤,油管钢基体也发生了腐蚀,64.2%的镍磷镀油管因腐蚀引起的壁厚减薄大于标准要求(缺陷深度小于12.5%管体名义壁厚);镍磷镀层厚度太薄,油管前处理工艺不达标,以及Cl-引起的腐蚀是镍磷镀层失效的主要原因;镍磷镀层失效后,腐蚀介质直接与油管钢基体接触,发生溶解氧腐蚀、二氧化碳腐蚀和垢下腐蚀。 展开更多

关键词 镍磷镀层 腐蚀 油管 注水井 失效

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“能源材料表面工程”专题序言

2

作者 林元华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期I0006-I0006,共1页

随着我国浅层易开发化石能源存量迅速衰减，油气资源勘探开发不仅向“深海”、“深地”发展，而且需面对更多的复杂油气藏，各种油气田材料服役工况日趋恶化，腐蚀失效事故频发，严重影响了石油与天然气的开发和利用。利用表面工程技术... 随着我国浅层易开发化石能源存量迅速衰减，油气资源勘探开发不仅向“深海”、“深地”发展，而且需面对更多的复杂油气藏，各种油气田材料服役工况日趋恶化，腐蚀失效事故频发，严重影响了石油与天然气的开发和利用。利用表面工程技术对油气田材料进行表面改性，能够大幅度提高材料的安全使用寿命及可靠性，有效减轻油气田材料失效，尤其是腐蚀失效、冲蚀失效等。 展开更多

关键词 材料表面工程 化石能源 序言 专题 勘探开发 腐蚀失效 表面工程技术 安全使用寿命

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油气井管柱完整性技术研究进展与展望 被引量：43

3

作者 冯耀荣 韩礼红 +2 位作者 张福祥 白真权 刘文红 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期73-81,共9页

在回顾油气井管柱完整性概念的提出与发展历程的基础上,介绍了我国在钻柱构件适用性评价、"三超"(超深、超高温、超高压)气井油套管柱可靠性设计与完整性评价、"三超"气井油管腐蚀行为与评价、热采井基于应变设计... 在回顾油气井管柱完整性概念的提出与发展历程的基础上,介绍了我国在钻柱构件适用性评价、"三超"(超深、超高温、超高压)气井油套管柱可靠性设计与完整性评价、"三超"气井油管腐蚀行为与评价、热采井基于应变设计与选材评价技术等方面的最新研究进展及其应用情况。指出现有油气井管材与管柱技术仍不能满足"三超"、严重腐蚀、非常规、特殊工艺和特殊结构井等服役环境,进而提出了进一步加强油气井管柱完整性技术研究与科技攻关的建议:1持续完善和发展中国西部深层油气勘探开发套管柱优化设计与管材选用及完整性评价技术;2急需建立有针对性的非常规页岩气开发套管柱优化设计、选材及完整性评价技术;3建立"三超"高含CO2气井环境及压裂酸化工况复杂油管优化设计、选材选型、完整性评价技术;4深入研究含缺陷油气井管柱缺陷检测、安全评价、风险评估、寿命预测、维修补强等关键技术;5建立油气井管柱完整性管理体系和配套的支撑技术体系。 展开更多

关键词 油井管 油气井管柱 完整性技术 可靠性设计 腐蚀行为 应变设计 安全评价 中国

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芳纶纤维增强PE-RT管耐高温性能的试验研究 被引量：19

4

作者 齐国权 吴寅 +4 位作者 戚东涛 魏斌 李厚补 丁楠 蔡雪华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期87-92,共6页

柔性复合管具有超高强度、高模量、耐酸碱腐蚀、重量轻等优良性能,但其耐高温性能却较差,存在一定的安全隐患。为此,以内衬层为高温聚乙烯(PE-RT)、增强层为芳纶纤维的柔性复合管为试验样品,利用高温高压釜、差热扫描仪等设备开展了不... 柔性复合管具有超高强度、高模量、耐酸碱腐蚀、重量轻等优良性能,但其耐高温性能却较差,存在一定的安全隐患。为此,以内衬层为高温聚乙烯(PE-RT)、增强层为芳纶纤维的柔性复合管为试验样品,利用高温高压釜、差热扫描仪等设备开展了不同工况、不同温度条件下的试验研究,以及整管承压能力和1 000 h存活试验。结果表明:①在环境相容性试验中,高温对柔性复合管内衬层PE-RT的重量、维卡软化温度、力学性能及结构组成影响不大,但是对增强层芳纶纤维的拉伸性能、整管水压爆破影响较明显;②导致整管承压能力下降的原因是增强层在受内压的过程中,芳纶纤维发生形变和断裂;③随着温度上升,会导致分子热运动的解取向和结晶,非晶取向降低,结晶度、晶区取向因子逐渐升高,大分子链的解取向增加,拉伸强度下降。结论认为,该类型柔性复合管能顺利通过1 000 h存活试验,推荐在工况介质温度不大于95℃、内压不大于4 MPa下使用。 展开更多

关键词 柔性复合管 芳纶纤维 耐热型聚乙烯 耐高温 水压爆破 承压能力

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管线钢管局部屈曲应变分析与计算 被引量：12

5

作者 吉玲康 李鹤林 +1 位作者 陈宏远 赵文轸 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期758-762,780,共5页

针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢... 针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢管产品试制中不同的材料性能进行了仿真计算,最终提出:两个与钢管临界屈曲应变相关的应力比指标Rt5.0/Rt1.0和Rt2.0/Rt1.0分别为1.04和1.08。该研究结果为基于应变设计地区使用的钢管标准的制订提供了技术支持。 展开更多

关键词 基于应变设计 管线 高应变管线钢管 初始几何缺陷 数值仿真

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钻杆应力-疲劳寿命曲线试验研究 被引量：7

6

作者 林元华 李光辉 +1 位作者 胡强 刘婉颖 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期124-128,共5页

钻杆的疲劳失效是引发钻井井下事故的主要原因,因此有必要对钻杆的应力-疲劳寿命曲线进行试验研究。采用旋转弯曲疲劳试验机,研究了常用的S135和G105钻杆的疲劳性能;采用疲劳寿命对数正态分布模型,得出了任意存活率对应的应力-疲劳寿命... 钻杆的疲劳失效是引发钻井井下事故的主要原因,因此有必要对钻杆的应力-疲劳寿命曲线进行试验研究。采用旋转弯曲疲劳试验机,研究了常用的S135和G105钻杆的疲劳性能;采用疲劳寿命对数正态分布模型,得出了任意存活率对应的应力-疲劳寿命曲线;采用直接外推法和2 m-1外推法将疲劳曲线延伸到长寿命区域,并将其外推结果与配对升降法试验结果进行了对比。升降法试验得出S135和G105钻杆的疲劳强度(存活率为99%,置信度为95%)分别为550.19 MPa和454.79 MPa;由直接外推存活率99%的曲线得到疲劳寿命为1.0×107时,S135和G105钻杆对应强度分别为510.23 MPa和402.01 MPa;由2 m-1外推法外推存活率99%的曲线得到疲劳寿命为1.0×107时,S135和G105钻杆对应强度分别为532.95 MPa和428.98 MPa。试验表明,2种外推方法得到的疲劳强度均低于试验值,2 m-1外推法得到的疲劳强度值更接近升降法试验值,因此推荐使用2 m-1外推法对概率-应力-疲劳寿命曲线进行外推来得到完整的疲劳寿命曲线。 展开更多

关键词 钻杆 疲劳试验 疲劳强度 应力 疲劳寿命 外推法

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大口径高钢级螺旋埋弧焊管强度测试影响因素分析 被引量：5

7

作者 熊庆人 冯耀荣 +2 位作者 张建勋 赵文轸 刘川 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期40-44,49,共6页

针对西气东输二线用大口径高钢级螺旋埋弧焊管,采用两种试样进行拉伸试验。综合分析影响螺旋焊管强度测试的因素,如试样形式、试验方法等。研究结果表明:不同形式试样测定的螺旋焊管管体横向屈服强度值是包辛格效应、形变强化效应及组... 针对西气东输二线用大口径高钢级螺旋埋弧焊管,采用两种试样进行拉伸试验。综合分析影响螺旋焊管强度测试的因素,如试样形式、试验方法等。研究结果表明:不同形式试样测定的螺旋焊管管体横向屈服强度值是包辛格效应、形变强化效应及组织等因素综合作用的结果;包辛格效应是影响其屈服强度测试结果的主要因素;测定屈服强度时采用的总伸长量应根据胀环试验测定的管体实际屈服强度值确定。 展开更多

关键词 X80螺旋缝埋弧焊管 拉伸试验 包辛格效应 形变强化 胀环试验

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残余拉应力对304不锈钢电化学腐蚀行为的影响 被引量：8

8

作者 来维亚 徐欣 +3 位作者 白真权 尹成先 徐秀清 韩燕 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期84-88,共5页

将304不锈钢制成U型弯曲试样并卸载,对卸载后拉伸面的残余应力进行了测试,研究了不同曲率半径(即不同残余拉应力)弯曲试样拉伸面在稀硫酸溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:卸载后U型弯曲试样拉伸面的残余应力为拉应力,残余应力值随曲... 将304不锈钢制成U型弯曲试样并卸载,对卸载后拉伸面的残余应力进行了测试,研究了不同曲率半径(即不同残余拉应力)弯曲试样拉伸面在稀硫酸溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:卸载后U型弯曲试样拉伸面的残余应力为拉应力,残余应力值随曲率半径的减小而增大;随着残余拉应力的增大,试样的致钝电流密度逐渐增大,维钝电流密度也随之增大,钝化膜的修复能力减弱,抗孔蚀能力变差;残余拉应力越大,位错密度越高,腐蚀电流也越大。 展开更多

关键词 304不锈钢 塑性变形 残余应力 电化学腐蚀

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3Cr钢在CO_2环境中的腐蚀研究 被引量：9

9

作者 张仁勇 漆亚全 +3 位作者 施岱艳 陈勇彬 张金钟 鞠岚 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2013年第1期61-63,共3页

利用高温高压反应釜研究了3Cr钢在模拟中海油CO2环境中的腐蚀行为。在温度60℃、p(CO2)1.5MPa及介质流速为1m/s时,两组3Cr钢均呈现较严重的均匀腐蚀,平均腐蚀速率分别达到3.85mm/a和3.24mm/a。结合SEM和EDS分析手段研究了3Cr钢的CO2腐... 利用高温高压反应釜研究了3Cr钢在模拟中海油CO2环境中的腐蚀行为。在温度60℃、p(CO2)1.5MPa及介质流速为1m/s时,两组3Cr钢均呈现较严重的均匀腐蚀,平均腐蚀速率分别达到3.85mm/a和3.24mm/a。结合SEM和EDS分析手段研究了3Cr钢的CO2腐蚀产物。结果表明,其外层结构主要是堆垛疏松、附着力弱的FeCO3晶粒,内层为富Cr产物膜。 展开更多

关键词 3Cr钢 CO2腐蚀 腐蚀产物 微观形貌

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含CO_2气田用316L奥氏体不锈钢的应用边界条件 被引量：5

10

作者 李科 施岱艳 +1 位作者 李天雷 曹晓燕 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期26-28,共3页

结合含CO_2气田的实际工况,在模拟气田冷凝水、气田水溶液中对316L奥氏体不锈钢焊接接头在不同温度、pH值、氯离子质量浓度、加载应力条件下的抗氯化物应力腐蚀开裂性能进行了研究,提出了含CO_2气田用316L奥氏体不锈钢管的应用边界条件... 结合含CO_2气田的实际工况,在模拟气田冷凝水、气田水溶液中对316L奥氏体不锈钢焊接接头在不同温度、pH值、氯离子质量浓度、加载应力条件下的抗氯化物应力腐蚀开裂性能进行了研究,提出了含CO_2气田用316L奥氏体不锈钢管的应用边界条件。结果表明:316L奥氏体不锈钢在含CO_2气田中使用时,随pH值的不同,温度、氯离子质量浓度的应用边界条件会发生变化。 展开更多

关键词 含CO_2气田 316L奥氏体不锈钢 氯化物 应力腐蚀开裂 边界条件

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X100直缝埋弧焊管断裂韧性的裂纹尖端张开位移试验研究 被引量：6

11

作者 熊庆人 刘俊 +2 位作者 张建勋 李云龙 谢勇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期119-124,共6页

为了检验X100直缝埋弧焊管的断裂韧性,采用三点弯曲多试样法,在室温、-10℃和-30℃下对该焊管的母材、热影响区和焊缝部位进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试结果表明:在同一温度下,CTOD试验的表观启裂值δ0.05、条件启裂值δi和最... 为了检验X100直缝埋弧焊管的断裂韧性,采用三点弯曲多试样法,在室温、-10℃和-30℃下对该焊管的母材、热影响区和焊缝部位进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试结果表明:在同一温度下,CTOD试验的表观启裂值δ0.05、条件启裂值δi和最大载荷值δm的分布规律为母材最好,焊缝次之,热影响区最差;采用裂纹扩展阻力和撕裂模量表征的分布规律为母材最好,热影响区次之,焊缝最差;焊接热影响区组织中含有大量呈块状分布的铁素体,而粒状贝氏体等增强相的含量较少,这会造成其韧性下降,使焊管出现局部失稳现象. 展开更多

关键词 断裂韧性 裂纹尖端张开位移 直缝埋弧焊管 热影响区

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316L不锈钢管的膨胀性能 被引量：1

12

作者 张仁勇 王霞 +3 位作者 施岱艳 陈勇彬 鞠岚 张金钟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期79-83,共5页

采用自上而下的膨胀工艺,对316L不锈钢管进行9%的径向膨胀实验,对比膨胀变形前后的力学性能。研究结果揭示了316L不锈钢管的膨胀特性:管材的长度减小了约3.6%,壁厚减小了4.4%左右,不均匀变形程度增加;由于加工硬化,管材的布氏硬度和抗... 采用自上而下的膨胀工艺,对316L不锈钢管进行9%的径向膨胀实验,对比膨胀变形前后的力学性能。研究结果揭示了316L不锈钢管的膨胀特性:管材的长度减小了约3.6%,壁厚减小了4.4%左右,不均匀变形程度增加;由于加工硬化,管材的布氏硬度和抗拉强度明显增加,断后伸长率和断面收缩率出现大幅度下降。断口形貌表明膨胀前后的316L不锈钢管均属于韧性断裂,膨胀前试样断口以韧窝为主,部分韧窝呈撕裂状,而且出现明显的蛇形滑动现象;膨胀后试样断口的韧窝变小变浅,大部分蛇形滑动现象消失。 展开更多

关键词 可膨胀管 316L不锈钢管 膨胀性能

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塑变拉应力下304不锈钢在稀硫酸中的腐蚀电化学行为

13

作者 来维亚 徐欣 +3 位作者 白真权 尹成先 徐秀清 韩燕 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2015年第9期850-855,共6页

运用加载U型弯曲试样研究了塑变拉应力下304不锈钢稀硫酸体系的腐蚀电化学行为。研究了304不锈钢U型弯曲试样拉伸面在0.5mol·L-1 H2SO4溶液中不同应变量下的极化曲线以及阻抗谱的变化规律,同时研究了U型弯曲试样拉伸面在0.5mol... 运用加载U型弯曲试样研究了塑变拉应力下304不锈钢稀硫酸体系的腐蚀电化学行为。研究了304不锈钢U型弯曲试样拉伸面在0.5mol·L-1 H2SO4溶液中不同应变量下的极化曲线以及阻抗谱的变化规律,同时研究了U型弯曲试样拉伸面在0.5mol·L-1 H2SO4+0.2mol·L-1 KCl溶液中不同应变量下的点蚀保护电位Ep随应变量的变化规律。电化学测试结果表明,U型弯曲试样应变量不同,阻抗谱曲线不同;应变量愈大,阻抗极化电阻Rp愈小,腐蚀速率升高;ΔE=Eb-Ep的大小随着应变量的增加而增大,说明塑性应变愈大,拉伸面钝化膜修复能力愈差,愈易遭受点蚀。 展开更多

关键词 AISI 304不锈钢 塑性变形 腐蚀 电化学

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复合阻垢剂PASP-ATMP的协同效应及影响因素研究 被引量：7

14

作者 杨耀辉 解蓓蓓 +1 位作者 韩文礼 张彦军 《应用化工》 CAS CSCD 2012年第5期834-836,共3页

采用静态阻垢法,研究了聚天冬氨酸(PASP)与氨基三甲叉膦酸(ATMP)复配体系的协同效应,考察阻垢剂添加量、温度、pH值、Ca2+浓度、HCO3-浓度对阻垢性能的影响。结果表明,复配体系的阻垢性能较单一阻垢剂好,PASP/ATMP质量比在2∶3时,阻垢... 采用静态阻垢法,研究了聚天冬氨酸(PASP)与氨基三甲叉膦酸(ATMP)复配体系的协同效应,考察阻垢剂添加量、温度、pH值、Ca2+浓度、HCO3-浓度对阻垢性能的影响。结果表明,复配体系的阻垢性能较单一阻垢剂好,PASP/ATMP质量比在2∶3时,阻垢性能最优,当复合阻垢剂PASP-ATMP投加量为5 mg/L时,阻垢率高达93.04%。复配体系阻垢性能随温度、pH值、Ca2+浓度、HCO3-的增加虽然有所下降,但仍表现出一定钙容忍度及适合高pH值、高HCO3-环境使用等特性。 展开更多

关键词 聚天冬氨酸 氨基三甲叉膦酸 阻垢性能 复配体系

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3Cr钢在CO_2环境中的腐蚀试验研究 被引量：6

15

作者 张仁勇 施岱艳 +3 位作者 姜放 陈勇彬 张金钟 鞠岚 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2012年第S1期147-150,共4页

利用高温高压反应釜研究了两种3Cr钢在模拟中海油CO2环境中的腐蚀行为,在温度为60℃,CO2分压为1.5MPa以及介质流速为1m/s的条件下,两种3Cr钢呈现较明显的均匀腐蚀,平均腐蚀速率分别达到1.3614mm/a、1.2172mm/a。结合SEM和EDS分析手段研... 利用高温高压反应釜研究了两种3Cr钢在模拟中海油CO2环境中的腐蚀行为,在温度为60℃,CO2分压为1.5MPa以及介质流速为1m/s的条件下,两种3Cr钢呈现较明显的均匀腐蚀,平均腐蚀速率分别达到1.3614mm/a、1.2172mm/a。结合SEM和EDS分析手段研究了3Cr钢的CO2腐蚀产物。结果表明,其产物为富Cr产物膜,Cr的富集程度越高,Cr和Fe原子的分数比越大,产物膜的保护性能就越好。 展开更多

关键词 3Cr钢 CO2腐蚀 腐蚀产物膜 微观形貌

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苦丁茶提取物对N80钢的缓蚀作用 被引量：8

16

作者 陈松松 林元华 +2 位作者 SINGH Ambrish 刘婉颖 邓宽海 《腐蚀与防护》 北大核心 2017年第10期800-805,811,共7页

采用傅里叶变换红外光谱、气相色谱-质谱、电化学阻抗谱、极化曲线和扫描电子显微镜研究了苦丁茶(KDC)提取物在含3.5%NaCl(质量分数)和饱和CO_2溶液中对N80钢的缓蚀作用。结果表明:苦丁茶提取物属于混合型缓蚀剂;该缓蚀剂对N80钢在含3.5... 采用傅里叶变换红外光谱、气相色谱-质谱、电化学阻抗谱、极化曲线和扫描电子显微镜研究了苦丁茶(KDC)提取物在含3.5%NaCl(质量分数)和饱和CO_2溶液中对N80钢的缓蚀作用。结果表明:苦丁茶提取物属于混合型缓蚀剂;该缓蚀剂对N80钢在含3.5%NaCl和饱和CO_2溶液中具有一定的缓蚀作用,能够有效抑制N80钢的腐蚀;缓蚀率随着缓蚀剂含量的增大而提高,当加入4%(体积分数)苦丁茶缓蚀剂时,根据极化曲线和电化学阻抗谱计算得到的缓蚀率分别达到了92.47%和96.90%。 展开更多

关键词 缓蚀剂 苦丁茶提取物 N80钢

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固化温度对补口环氧底漆固化行为及性能的影响 被引量：1

17

作者 杨耀辉 韩文礼 +2 位作者 徐忠苹 张彦军 张贻刚 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2013年第5期452-454,共3页

采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同温度下环氧底漆的固化过程,以及固化温度对固化后涂层拉拔附着力和耐阴极剥离性能的影响。并利用电化学阻抗谱(EIS)评价了涂层的耐水渗透性。结果表明,环氧底漆的固化受温度影响较大。随着固化温度升... 采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同温度下环氧底漆的固化过程,以及固化温度对固化后涂层拉拔附着力和耐阴极剥离性能的影响。并利用电化学阻抗谱(EIS)评价了涂层的耐水渗透性。结果表明,环氧底漆的固化受温度影响较大。随着固化温度升高,固化时间减少,涂层的拉拔附着力、耐阴极剥离性能有所下降,固化温度对涂层耐水渗透性影响较小。 展开更多

关键词 差示扫描量热法 电化学阻抗谱 固化温度 环氧底漆

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