盐雾环境下碳纤维增强塑料(CFRP)与30CrMo螺栓连接件的电化学腐蚀行为及力学性能退化机制

为解决异质材料连接结构在海洋环境中的电偶腐蚀问题，研究人员通过盐雾腐蚀实验系统研究了碳纤维增强塑料(CFRP)/30CrMo螺栓连接件的电化学行为。实验显示材料腐蚀电位分别下降至-0.15V和-0.85V，电流密度升至10-5A/cm2和10-4A/cm2，连接件强度降低6%、弹性模量衰减48%，为海洋工程复合材料-金属结构设计提供了重要数据支撑。

　　

在充满挑战的盐雾(salt spray)环境中，碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)与30CrMo合金螺栓连接这对"异质材料CP"展现出了令人担忧的电化学腐蚀(electrochemical corrosion)行为。通过精密设计的盐雾腐蚀测试，研究者们捕捉到这对组合材料令人瞩目的腐蚀动力学变化：CFRP的腐蚀电位从初始0.2V一路下滑至-0.15V，而30CrMo合金更是跌至-0.85V的深谷，同时它们的电流密度(current density)分别飙升了两个数量级，达到10^-5A/cm²和10^-4A/cm²。

微观世界(microstructure)的观察揭示了更精彩的故事——30CrMo表面堆积起不规则颗粒状腐蚀产物，而CFRP这位"复合材料战士"也开始出现点蚀(pitting corrosion)的伤痕。最令人震惊的是这对"材料搭档"的力学表现：随着腐蚀时间的延长，连接结构的最大强度(maximum strength)下降了6%，而弹性模量(elastic modulus)更是遭遇"腰斩"般的48%衰减。这些发现不仅揭示了异质材料在恶劣环境下的电偶腐蚀(galvanic corrosion)机制，更为未来设计能在海洋环境中长期服役的CFRP-金属混合结构提供了宝贵的"生存指南"。