發(fā)布時(shí)間：2020-05-15 08:49

【摘要】：海洋沖刷腐蝕及生物污損對(duì)海洋工程裝備帶來嚴(yán)重的破壞,其防護(hù)工作一直是人們的研究重點(diǎn)。本文利用電沉積技術(shù),通過在硫酸鹽鍍液體系中添加耐磨有機(jī)金屬過渡化合物及納米光催化殺菌材料,輔以超聲及攪拌的物理手段,制備得到功能性復(fù)合鋅鍍層。通過掃描電子顯微鏡、X射線晶體衍射、電子能譜元素分析、原子力顯微鏡和磨耗儀等手段對(duì)復(fù)合鍍層進(jìn)行表征分析。通過電化學(xué)阻抗譜、動(dòng)電位極化和殺菌試驗(yàn)對(duì)鍍層的耐蝕性能和耐生物污損性能進(jìn)行測(cè)試。本文首先探究了超聲輔助對(duì)鋅鍍層性能的影響。結(jié)果顯示,超聲的引入影響了鋅的電沉積過程,使鍍層晶粒粒徑減小,表面變得更致密、均勻,降低了鍍層的表面粗糙度,增大了鍍層的耐磨損性能。隨著超聲功率的增大,鍍層的耐蝕性能也逐漸增強(qiáng)。在超聲輔助的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究了二茂鐵添加劑對(duì)鍍層性能的影響。結(jié)果顯示,二茂鐵的加入使沉積電位負(fù)移,提高了電沉積過程的電流效率。復(fù)合鍍層表面晶型呈六方晶體結(jié)構(gòu),表面更加光亮、致密,表面粗糙度也隨之降低。通過電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn),超聲功率為15 W的二茂鐵復(fù)合鍍層在天然海水環(huán)境和堿性溶液環(huán)境下有更好的耐蝕性能。使用納米釩酸鉍顆粒作為添加劑并在超聲輔助的情況下制備了復(fù)合鍍層,并對(duì)其性能進(jìn)行探究。研究發(fā)現(xiàn),釩酸鉍的引入使得鍍層的沉積電位正移。通過表征測(cè)試發(fā)現(xiàn),釩酸鉍顆粒成功復(fù)合在鍍層表面,隨著超聲功率增大吸附量也增多。通過電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn),隨著超聲功率的增大,超聲功率為15 W的復(fù)合鍍層的耐蝕性能也逐漸增強(qiáng)。在全光條件下對(duì)復(fù)合鍍層的殺菌性能進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明超聲功率為45 W的復(fù)合鍍層的殺菌性能最好。
【圖文】：

嚴(yán)重的海洋生物污損問題。因此，我國(guó)的海洋裝備，尤其是海洋船舶，正在遭受到嚴(yán)重的海水沖刷腐生物污損侵害，對(duì)于其防護(hù)技術(shù)的研究迫在眉睫。1 海水沖刷腐蝕船舶在海洋中航行會(huì)受到海水的沖刷，沖刷現(xiàn)象是海洋中的一種常見的現(xiàn)刷現(xiàn)象主要分為兩種，一是海水自身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，其沖刷速度較低；二是由部作用力作用在海水上產(chǎn)生的，其沖刷速度相對(duì)較快，，其中最為典型也最為的就是由螺旋槳的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的沖刷現(xiàn)象。螺旋槳是整個(gè)船舶的動(dòng)力系統(tǒng)，安裝在船的尾部，工作環(huán)境非常惡劣[5]，槳在海水環(huán)境的服役過程中，由于物理、化學(xué)等因素會(huì)發(fā)生非常嚴(yán)重的腐�？煞譃榭张莞g和電化學(xué)腐蝕等，其中空泡腐蝕是船舶螺旋槳最為嚴(yán)重最為特殊的腐蝕形式之一。

原理速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)使其周圍的水體流速加快，高速流動(dòng)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起水體各部分壓力變的不均勻，且該過程持續(xù)發(fā)生，氣泡破滅時(shí)會(huì)破壞金屬表面泡腐蝕[6]�？张菔且环N常見的流體力學(xué)現(xiàn)象，常生波動(dòng)的機(jī)器中[7-9]。根據(jù)空泡的形態(tài)特征可分泡 3 種[10]。槳葉表面的空蝕主要是由于云狀空射作用導(dǎo)致，因此云狀空泡是造成腐蝕的主要原發(fā)生過程如圖 1.2[11,12]所示，金屬表面先形成空表面，使金屬暴露在腐蝕環(huán)境中，金屬受到腐蝕形成空泡，金屬的保護(hù)膜再一次受到破壞，該過。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X55

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2664777