Three-dimensional structure analysis and percolation properties of a barrier marine coating.
Three-dimensional structure analysis and percolation properties of a barrier marine coating.
复制标题
DOI：
10.1038/srep01177
复制
发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Robinson, Ian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen, Bo;Guizar-Sicairos, Manuel;Xiong, Gang;Shemilt, Laura;Diaz, Ana;Nutter, John;Burdet, Nicolas;Huo, Suguo;Mancuso, Joel;Monteith, Alexander;Vergeer, Frank;Burgess, Andrew;Robinson, Ian
人工结构化涂层被广泛用于最大限度地减少材料的劣化和腐蚀，其每年的直接成本占工业国家国内生产总值 (GDP) 的 3% 以上。制造更高性能的防腐涂料是减少这种损失的最有效方法之一。然而，决定其性能的涂层三维（3D）结构尚未得到详细研究。在这里，我们对通过串行块面扫描电子显微镜 (SBFSEM) 和叠层 X 射线计算机断层扫描 (PXCT) 获得的防腐铝环氧屏障海洋涂层的 3D 空间结构进行了定量纳米级分析。然后，我们使用有限元模拟来演示通过实际 3D 结构的渗透如何阻碍复合材料中的离子扩散。我们发现铝片在材料中涂层表面的 15° 范围内排列，导致涂层的垂直扩散阻力明显高于纯环氧树脂。
Artificially structured coatings are widely employed to minimize materials deterioration and corrosion, the annual direct cost of which is over 3% of the gross domestic product (GDP) for industrial countries. Manufacturing higher performance anticorrosive coatings is one of the most efficient approaches to reduce this loss. However, three-dimensional (3D) structure of coatings, which determines their performance, has not been investigated in detail. Here we present a quantitative nano-scale analysis of the 3D spatial structure of an anticorrosive aluminium epoxy barrier marine coating obtained by serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM) and ptychographic X-ray computed tomography (PXCT). We then use finite element simulations to demonstrate how percolation through this actual 3D structure impedes ion diffusion in the composite materials. We found the aluminium flakes align within 15° of the coating surface in the material, causing the perpendicular diffusion resistance of the coating to be substantially higher than the pure epoxy.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1016/j.nima.2009.03.200
发表时间：
2009-08-01
影响因子：
1.4
作者：
Henrich, B.;Bergamaschi, A.;Schmitt, B.
通讯作者：
Schmitt, B.
影响因子：
6.6
作者：
BIEGANSKA, B;ZUBIELEWICZ, M;SMIESZEK, E
通讯作者：
SMIESZEK, E
影响因子：
6.7
作者：
GLENN, WV;JOHNSTON, RJ;DWYER, SJ
通讯作者：
DWYER, SJ
影响因子：
8.3
作者：
Mueller, B.;Fischer, S.
通讯作者：
Fischer, S.
影响因子：
56.9
作者：
O'Brien, H. C;McKinley, G. M.
通讯作者：
McKinley, G. M.