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海洋环境下碳纤维增强聚合物的耐久性及与碳钢偶接时的腐蚀加速效应

蔡联亨 黄一 郭瑞 杨沐野

蔡联亨, 黄一, 郭瑞, 杨沐野. 海洋环境下碳纤维增强聚合物的耐久性及与碳钢偶接时的腐蚀加速效应[J]. 工业建筑, 2025, 55(10): 94-101. doi: 10.3724/j.gyjzG25081304
引用本文: 蔡联亨, 黄一, 郭瑞, 杨沐野. 海洋环境下碳纤维增强聚合物的耐久性及与碳钢偶接时的腐蚀加速效应[J]. 工业建筑, 2025, 55(10): 94-101. doi: 10.3724/j.gyjzG25081304
CAI Lianheng, HUANG Yi, GUO Rui, YANG Muye. Durability of CFRP in Marine Environments and Corrosion Acceleration When Galvanically Coupled to Mild Steel[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(10): 94-101. doi: 10.3724/j.gyjzG25081304
Citation: CAI Lianheng, HUANG Yi, GUO Rui, YANG Muye. Durability of CFRP in Marine Environments and Corrosion Acceleration When Galvanically Coupled to Mild Steel[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2025, 55(10): 94-101. doi: 10.3724/j.gyjzG25081304

海洋环境下碳纤维增强聚合物的耐久性及与碳钢偶接时的腐蚀加速效应

doi: 10.3724/j.gyjzG25081304
基金项目: 

国家自然科学基金项目(52008350)。

详细信息
    作者简介:

    蔡联亨,工学博士,助理研究员,主要从事FRP加固及数字化智能运维研究,cailh@swjtu.edu.cn。

    通讯作者:

    郭瑞,工学博士,副教授,主要从事FRP加固理论及纤维水泥基材性能研究,guor4867@swjtu.edu.cn。

Durability of CFRP in Marine Environments and Corrosion Acceleration When Galvanically Coupled to Mild Steel

  • 摘要: 海洋环境下,碳纤维增强聚合物(CFRP)与碳钢易形成电偶并加速钢腐蚀,而 CFRP 的耐久性决定其屏障与界面黏结能否在全寿命期内稳定发挥作用,因此明确其耐久性及偶接效应对工程应用至关重要。针对三种表面状态(原始表面、裸露表面、可剥布表面)及横断面,开展水浸与循环腐蚀加速老化,并结合电化学表征量化其耐久性变化与钢-CFRP偶接下的加速效应。结果表明:老化后的CFRP仅出现轻度劣化,仍具屏障特性,其中低频阻抗与界面电荷转移使电阻下降但未跨数量级,常相位元件增大且相位角降低,循环腐蚀较水浸更为不利;碳钢-CFRP间开路电位差为800~900 mV,可提供显著电偶电动势;偶接使钢的腐蚀速率提高4.6~23.3倍;通过降低纤维裸露与导电连通性并保留树脂富集层的可剥布表面预处理,可显著抑制电偶腐蚀并提升界面黏结,而横断面对电偶加速效应最为敏感。
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  • 收稿日期:  2025-08-13
  • 刊出日期:  2025-10-31

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