發(fā)布時(shí)間：2019-02-18 09:27

【摘要】：金屬腐蝕問(wèn)題不僅給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大損失,而且造成了各種能源和資源的浪費(fèi)。相較傳統(tǒng)的防腐蝕方式,超疏水表面處理技術(shù)作為一項(xiàng)新型環(huán)保的防腐蝕技術(shù),能有效的抑制各種功能材料的腐蝕問(wèn)題,應(yīng)用范圍比較廣泛。本文將超疏水表面處理技術(shù)應(yīng)用到腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域,運(yùn)用不同方法制備了超疏水鋁合金表面,對(duì)鋁合金在模擬海水中的耐蝕性能進(jìn)行了研究。研究采用不同的表面處理技術(shù)在鋁合金5052表面構(gòu)造了具有不同微納米結(jié)構(gòu)的超疏水膜,并通過(guò)電化學(xué)測(cè)試和接觸角測(cè)量的方法研究了其潤(rùn)濕性能以及在模擬海水下的耐蝕性能。此外,也對(duì)其表面形貌和組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,分析了鋁合金超疏水膜的形成及其耐蝕的機(jī)理。主要結(jié)果如下:一、采用了一步電沉積方法在鋁合金表面成功制備了超疏水膜層。通過(guò)控制不同沉積電壓,當(dāng)電壓為10 V時(shí)成功在0.04 M七水合氯化鈰和0.1 M肉豆蔻酸的乙醇溶液中制備了接觸角最大達(dá)到156o的超疏水表面,方法簡(jiǎn)單易操作,膜層均勻致密。采用了電化學(xué)的方法研究了其耐蝕性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在模擬海水溶液中表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐蝕性能,在模擬海水溶液中的保護(hù)效率可以達(dá)到99.1%,浸泡9天后的接觸角仍有143.0o,而保護(hù)效率下降到94.7%。在空氣中放置60天后其接觸角無(wú)明顯變化,仍在150o以上。證明此方法制備的超疏水表面在空氣和模擬海水中均有較優(yōu)異的穩(wěn)定性。結(jié)合表面EDS元素分析及紅外分析,電沉積后金屬表面生成了鈰的肉豆蔻酸鹽,從而具有了超疏水性。二、采用了在堿性的氨水溶液中刻蝕然后硬脂酸改性的表面處理技術(shù),在鋁合金表面構(gòu)建了復(fù)合的微納米結(jié)構(gòu),得到最佳的工藝條件為:將鋁合金在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水刻蝕液中刻蝕6 h,然后在60 oC水浴條件經(jīng)硬脂酸修飾1 h。所制備的鋁合金超疏水表面接觸角可達(dá)到153o,通過(guò)表征發(fā)現(xiàn)超疏水膜表面具有比較均勻的片狀的微納結(jié)構(gòu)。采用電化學(xué)的方法研究了其耐蝕性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋁合金超疏水表面在模擬海水中均表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐蝕性能,在模擬海水溶液中的保護(hù)效率可以達(dá)到99.6%,浸泡9天后其保護(hù)效率下降到92.9%。與空白金屬相比仍然具有較好的耐蝕性。通過(guò)超疏水表面與硬脂酸粉末的紅外譜圖對(duì)比,表明經(jīng)過(guò)此方法處理的鋁合金表面形成了鋁的硬脂酸鹽,從而具有了超疏水性。三、采用水熱改性法,將試樣在0.025 mol/L七水合氯化鈰和0.25 mol/L尿素的混合水溶液的反應(yīng)釜中水熱6 h,反應(yīng)溫度120 oC,最后取出在60 oC水浴條件下用硬脂酸修飾1 h后,成功在鋁合金表面制備了具有微納米級(jí)氧化鈰納米棒結(jié)構(gòu)的超疏水膜。其接觸角能達(dá)到155.5o,在模擬海水溶液中表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐蝕性能,保護(hù)效率能達(dá)到99.6%;在模擬海水中浸泡9天后,超疏水鋁合金表面保護(hù)效率仍能達(dá)到97.1%,膜層具有較好的穩(wěn)定性。結(jié)合EDS元素分析及紅外分析,表明鋁合金表面經(jīng)過(guò)水熱處理后形成了氧化鈰的納米棒狀結(jié)構(gòu),進(jìn)一步通過(guò)硬脂酸改性后,具備了超疏水性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2425718