碳纤维/环氧复合材料与不同金属材料的电偶腐蚀行为研究

玻璃钢/复合材料 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (9): 52-57.

碳纤维/环氧复合材料与不同金属材料的电偶腐蚀行为研究

龚文化, 杜姝婧^*, 高晓进, 江建英

航天特种材料及工艺技术研究所,北京100074

收稿日期:2018-12-05 出版日期:2019-09-28 发布日期:2019-09-28
通讯作者: 杜姝婧(1985-),女,工程师,硕士,主要从事树脂基复合材料方面的研究,dushujing07@126.com。
作者简介:龚文化(1978-),男,高级工程师,硕士,主要从事树脂基复合材料方面的研究。

STUDY ON GALVANIC CORROSION BEHAVIOR BETWEEN CARBON/EPOXY COMPOSITES AND DIFFERENT METAL MATERIALS

GONG Wen-hua, DU Shu-jing^*, GAO Xiao-jin, JIANG Jian-ying

Aerospace Institute of Advanced Materials & Processing Technology, Beijing 100074, China

Received:2018-12-05 Online:2019-09-28 Published:2019-09-28

摘要/Abstract

摘要： 本文对碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢和1Cr17Ni2不锈钢两种金属材料之间的电偶腐蚀行为进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同试验状态下金属材料表面的微观腐蚀形貌,对1Cr17Ni2不锈钢试样进行原子能谱分析。研究结果表明,在直接接触情况下,碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢发生了明显的电偶腐蚀现象,与1Cr17Ni2不锈钢几乎没有发生电偶腐蚀现象。采用玻璃布/胶膜的阻隔防护方式对30CrMnSiA高强钢电偶腐蚀的阻隔效果非常明显,可以明显提高30CrMnSiA钢的耐腐蚀性,但对1Cr17Ni2不锈钢影响不大。碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢需要进行防护后才能接触使用,与1Cr17Ni2不锈钢可以直接接触使用。

关键词: 30CrMnSiA高强钢, 1Cr17Ni2不锈钢, 碳纤维/环氧复合材料, 电偶腐蚀

Abstract: The galvanic corrosion behavior between carbon/epoxy composites and 30CrMnSiA high-strength steel and 1Cr17Ni2 stainless steel were studied in this paper. Scanning electron microscopy (SEM) was used to observe the microscopic corrosion morphology of metal surface under different test conditions. Atomic energy spectrum analysis of 1Cr17Ni2 stainless steel samples were carried out. The results showed that, in direct contact, carbon/epoxy composite with 30CrMnSiA high-strength steel had obvious galvanic corrosion, but with 1Cr17Ni2 stainless steel it had almost no galvanic corrosion. The barrier effect of glass cloth/adhesive film on 30CrMnSiA high-strength steel was very obvious, which could significantly improve the corrosion resistance of 30CrMnSiA steel, but had little impact on 1Cr17Ni2 stainless steel. Carbon/epoxy composite and 30CrMnSiA high strength steel could only be used after protection, and 1Cr17Ni2 stainless steel could be used directly.

Key words: 30CrMnSiA high-strength steel, 1Cr17Ni2 stainless steel, epoxy composite, galvanic corrosion

中图分类号:

TB332

龚文化, 杜姝婧, 高晓进, 江建英. 碳纤维/环氧复合材料与不同金属材料的电偶腐蚀行为研究[J]. 玻璃钢/复合材料, 2019, 0(9): 52-57.

GONG Wen-hua, DU Shu-jing, GAO Xiao-jin, JIANG Jian-ying. STUDY ON GALVANIC CORROSION BEHAVIOR BETWEEN CARBON/EPOXY COMPOSITES AND DIFFERENT METAL MATERIALS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2019, 0(9): 52-57.

参考文献

[1] Tucker W C, Brown R, Russell L. Corrosion between a graphite/polymer composite and metals[J]. Composite Materials, 1990(1): 92-102.
[2] Denise M A, John N M. The effect of a seawater environment on the galvanic corrosion behavior of graphite/epoxy composites coupled to metals[R]. AD-A256072, 1992.
[3] 陆峰, 汤智慧, 张晓云. 先进复合材料的腐蚀及与金属偶接的相容性原则[J]. 环境作用机理与防护, 2004(8): 26-29.
[4] 陈龙. 复合材料与金属电偶腐蚀规律及防护研究[D]. 黑龙江: 哈尔滨工业大学, 2007.
[5] 田莉莉. 航空典型结构材料腐蚀行为与控制的研究[D]. 陕西: 西北工业大学, 2006.
[6] 杨专钊, 刘道新, 张晓化. 碳纤维环氧复合材料与不同表面状态TC16钛合金偶对的电偶腐蚀[J]. 机械工程材料, 2013(4): 43-46.
[7] 苏培博, 吴晓宏, 姜兆华, 等. 碳纤维复合材料与LY12铝合金的电偶腐蚀[J]. 腐蚀与防护, 2014(1): 37-40.
[8] 陈龙, 吴晓宏, 姜兆华. 防锈铝与碳纤维复合材料电偶腐蚀行为[J]. 腐蚀与防护, 2008, 29(2): 59-61.
[9] 栗晓飞, 张琦, 谢国君. 影响碳纤维增强树脂基复合材料腐蚀重要环境因素的研究[J]. 装备环境工程, 2005, 2(6): 34-40.
[10] 陆峰, 张晓云, 汤智慧, 等. 碳纤维环氧复合材料腐蚀行为的研究[J]. 材料工程, 2004(4): 16-19.
[11] 陆峰, 钟群鹏, 曹春晓. 碳纤维环氧复合材料与金属电偶腐蚀的研究进展[J]. 材料工程, 2003(4): 39-43.
[12] 张晓云, 汤智慧, 孙志华, 等. 钛合金的电偶腐蚀与防护[J]. 材料工程, 2010(11): 74-78.
[13] 高满同, 许昌淦, 杜泽民, 等. 碳纤维增强复合材料与高强度金属的接触腐蚀[J]. 航空学报, 1993, 14(12): 662-667.
[14] 苏培博, 吴晓宏, 姜兆华, 等. T700碳纤维复合材料与30CrMnSiA高强钢在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为[J]. 材料保护, 2013(10): 30-32.
[15] 莫仲海. 30CrMnSiA 钢激光焊接气孔成因及控制[D]. 四川:中国工程物理研究院, 2008.