硅烷化處理技術(shù)是一種新型的表面處理工藝,該工藝具有綠色環(huán)保、無(wú)毒無(wú)害、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn),但傳統(tǒng)的單一硅烷膜仍存在氣孔以及微裂紋等表面缺陷,影響了硅烷膜的耐腐蝕防護(hù)能力。氧化石墨烯（GO）具有致密的二維平面結(jié)構(gòu)和納米級(jí)厚度,擁有優(yōu)異的熱學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性,可以作為擴(kuò)散屏障應(yīng)用于金屬表面,本文通過(guò)添加氧化石墨烯對(duì)單一硅烷膜進(jìn)行改性,并對(duì)混雜硅烷膜的制備工藝、膜層結(jié)構(gòu)、耐腐蝕性能及機(jī)理進(jìn)行探究,其主要研究結(jié)果如下:1.本文選取雙-[γ-（三乙氧基硅）丙基]-四硫化物（BTESPT）硅烷作為處理主劑,在40Cr鋼基體上制備混雜硅烷膜。對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行掃描電子顯微鏡（SEM）以及紅外光譜（FTIR）表征,發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯呈現(xiàn)褶皺堆疊狀態(tài),其特征峰明顯且氧化程度高。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定氧化石墨烯的添加范圍。選取各參數(shù)水平,通過(guò)兩步正交實(shí)驗(yàn),得到混雜硅烷膜的最佳制備工藝。通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x對(duì)硅烷溶液進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè),發(fā)現(xiàn)由于溶液粘度的變化,電導(dǎo)率呈現(xiàn)先增大后減小最后趨于平衡的趨勢(shì),對(duì)水解后的硅烷溶液進(jìn)行紅外光譜分析,結(jié)果表明硅烷溶液水解后Si-O-Si和Si-OH的峰值得到了提高,溶液中發(fā)生了縮合和... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氧化石墨烯結(jié)構(gòu)

硅)丙基]-四硫化物(BTESPT)4Si2；分子量：539.0 ；密度：1.08g/m為略帶有乙醇?xì)馕兜牡S色透明液體，室內(nèi)避光的條件下保存。性硅烷，在酸性條件下更容易加快水解水解后能產(chǎn)生雙倍的-OH，這使其成示意圖如 2-1 所示。鈉 分析純 國(guó)藥鈉 分析純 國(guó)藥 分析純 國(guó)藥 分析純 國(guó)藥 分析純 國(guó)藥 無(wú)錫

(a) (b)圖 2-2 氧化石墨烯的掃描電鏡形貌圖 2-2 是氧化石墨烯粉末在掃描電子顯微鏡下的形貌，其中(a)為放大 10000 倍下氧化石墨烯粉末的 SEM 圖，圖(b)為放大 5000 倍下氧化石墨烯粉末的 SEM 圖。通過(guò)圖(a)中可以明顯地看出，微觀下的氧化石墨烯呈現(xiàn)片狀褶皺結(jié)構(gòu)，其平面方向尺寸有大有小，圖中所示最大平面尺寸可延展至 8μm 左右。通過(guò)圖(b)觀察到，氧化石墨烯之間表現(xiàn)出團(tuán)聚狀態(tài)，相互之間堆疊在一起，因此在后續(xù)工藝中需要對(duì)添加到硅烷溶液中的氧化石墨烯進(jìn)行充分的分散，打開團(tuán)聚的狀態(tài)。2.3.2 氧化石墨烯的紅外光譜分析傅里葉紅外光譜(FTIR)法是一種將計(jì)算機(jī)與紅外光譜相結(jié)合的分析鑒定方法，通過(guò)測(cè)量干涉圖并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅里葉變化的方式來(lái)測(cè)定紅外光譜。設(shè)備主要由光學(xué)探測(cè)部分和計(jì)算機(jī)部分組成，根據(jù)得到光譜圖的不同特征，可以測(cè)定化學(xué)結(jié)構(gòu)、分析物質(zhì)的純度、檢定未知物的功能團(tuán)等。傅里葉紅外光譜具有光譜范圍寬、分辨率高、不損傷樣品、對(duì)樣品影響小等優(yōu)點(diǎn)。該方法已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)藥以及環(huán)境等領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]新型環(huán)保鋼鐵表面硅烷化處理技術(shù)的研究[D]. 趙衍濤.江南大學(xué) 2016
[2]碳鋼表面雜化膜的制備及防腐性能研究[D]. 劉云平.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：2961927