鋅表面還原氧化石墨烯/硅烷復合膜的制備與耐蝕性研究
發(fā)布時間:2021-01-11 15:20
熱浸鍍鋅是提高鋼鐵材料耐大氣腐蝕能力的最經(jīng)濟有效手段之一,鍍鋅鋼在潮濕的環(huán)境中存儲或運輸過程中容易產(chǎn)生白銹,影響鍍鋅鋼的美觀,甚至會降低鍍鋅鋼的使用壽命。為解決鍍鋅鋼表面鋅的腐蝕問題,傳統(tǒng)的處理方法是采用鉻酸鹽鈍化,然而鉻酸鹽高毒、高致癌且對環(huán)境危害較大,已經(jīng)逐漸被淘汰。金屬表面硅烷偶聯(lián)劑處理由于其無毒性、無污染、附著力好等優(yōu)點,是鉻酸鹽鈍化比較理想的替代品。然而硅烷膜厚度薄、存在微孔和微裂紋,耐蝕性能有限,對金屬不具有較好的長期保護性能。氧化石墨烯(GO)具有大的比表面積、優(yōu)異的阻隔性能,以及表面含有大量可修飾的官能團,在腐蝕領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。但GO膜在金屬表面直接成膜時,存在膜層與金屬之間的結(jié)合力弱,易出現(xiàn)孔洞等的問題而限制了其應用。因此,本文希望結(jié)合GO和硅烷的優(yōu)點,利用硅烷強的偶聯(lián)作用來增強GO與金屬基體的粘接性,利用GO強的阻隔性能來提高硅烷膜的阻隔性能并增加硅烷膜的厚度,在鋅表面制備出一定厚度高耐蝕的GO摻雜改性型的硅烷復合膜。本文將鋅片浸入GO的水分散液中,在其表面制得還原氧化石墨烯膜(rGO);將鋅片浸入γ-(2.3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和GO的混合...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 金屬表面硅烷膜
1.2.1 硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.2.2 硅烷偶聯(lián)劑的作用機理
1.2.3 金屬硅烷膜的研究現(xiàn)狀
1.3 石墨烯/氧化石墨烯耐腐性薄膜
1.3.1 石墨烯與氧化石墨烯概述
1.3.2 石墨烯薄膜
1.3.3 氧化石墨烯硅烷復合薄膜
1.4 本課題主要研究內(nèi)容及意義
第二章 試驗方法
2.1 試驗材料及實驗儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 氧化石墨烯的制備
2.3 膜層的制備工藝
2.4. 膜層組織成分研究方法
2.4.1 膜層組織形貌觀察
2.4.2 膜層結(jié)構(gòu)分析方法
2.5 耐蝕性測試
第三章 鋅表面還原氧化石墨烯膜層的制備及耐蝕性
3.1 前言
3.2 氧化石墨烯的表征
3.2 rGO膜的宏觀表面形貌
3.3 膜層的微觀表面形貌
3.4 膜層Raman分析
3.5 膜層FTIR分析
3.6 XPS分析
3.7 膜層的EIS分析
3.8 塔菲爾(Tafel)極化曲線
3.9 成膜機理討論
3.10 本章小結(jié)
第四章 還原氧化石墨烯/硅烷復合膜的制備及耐蝕性
4.1 前言
4.2 GPTMS/rGO復合膜成膜工藝研究
4.2.1 硅烷的選取
4.2.2 溶液pH的選擇
4.2.3 GO濃度的影響
4.3 膜層表面形貌分析
4.4 電化學阻抗分析
4.5 膜層Raman分析
4.6 FTIR分析
4.7 浮膜層XPS分析
4.8 膜層的耐蝕性
4.8.1 膜層的耐浸泡性
4.8.2 塔菲爾(Tafel)極化曲線
4.9 成膜機理討論
4.10 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AZ31鎂合金表面硅烷/氧化石墨烯復合涂層的制備及其耐蝕性[J]. 付肖肖,孫瑞雪. 青島科技大學學報(自然科學版). 2018(06)
[2]KH560水解液水解過程的實驗研究[J]. 葛浩,陳均,李家茂,張永光,樊傳剛. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2013(02)
[3]熱鍍鋅鋼鈰鹽/硅烷復合膜的制備及其耐蝕性能[J]. 吳海江,徐國榮,許劍光,徐紅梅,吳玉蓉,顏煥元. 材料保護. 2013(01)
[4]鍍鋅鋼板的硅烷復合膜表面改性[J]. 徐斌,滿瑞林,彭天蘭,曹曉燕. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2008(02)
[5]熱鍍鋅鋼表面鈰鹽與硅烷處理后的耐蝕性能[J]. 吳海江,盧錦堂,孔綱. 腐蝕與防護. 2007(07)
[6]LY12鋁合金表面電化學沉積制備DTMS硅烷膜及其耐蝕性研究[J]. 胡吉明,劉倞,張鑒清,曹楚南. 高等學;瘜W學報. 2006(06)
[7]熱鍍鋅鋼白銹產(chǎn)生原因分析及預防[J]. 孔綱,盧錦堂,車淳山,許喬瑜. 腐蝕與防護. 2005(10)
[8]熱鍍鋅鋼的研究進展[J]. 孔綱,盧錦堂,許喬瑜. 電鍍與涂飾. 2005(09)
[9]鋁合金表面BTSE硅烷化處理研究[J]. 胡吉明,劉倞,張金濤,張鑒清,曹楚南. 金屬學報. 2004(11)
[10]鍍鋅(合金)鋼板無/低鉻鈍化技術(shù)研究狀況[J]. 錢余海,戴毅剛,陳紅星,胡凡,李自剛. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2004(04)
博士論文
[1]鍍鋅板表面硅烷復合鈍化膜的制備、性能和成膜機理[D]. 王雷.東北大學 2012
[2]熱浸鍍鋅層表面硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 袁美蓉.華南理工大學 2011
本文編號:2971016
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 金屬表面硅烷膜
1.2.1 硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.2.2 硅烷偶聯(lián)劑的作用機理
1.2.3 金屬硅烷膜的研究現(xiàn)狀
1.3 石墨烯/氧化石墨烯耐腐性薄膜
1.3.1 石墨烯與氧化石墨烯概述
1.3.2 石墨烯薄膜
1.3.3 氧化石墨烯硅烷復合薄膜
1.4 本課題主要研究內(nèi)容及意義
第二章 試驗方法
2.1 試驗材料及實驗儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 氧化石墨烯的制備
2.3 膜層的制備工藝
2.4. 膜層組織成分研究方法
2.4.1 膜層組織形貌觀察
2.4.2 膜層結(jié)構(gòu)分析方法
2.5 耐蝕性測試
第三章 鋅表面還原氧化石墨烯膜層的制備及耐蝕性
3.1 前言
3.2 氧化石墨烯的表征
3.2 rGO膜的宏觀表面形貌
3.3 膜層的微觀表面形貌
3.4 膜層Raman分析
3.5 膜層FTIR分析
3.6 XPS分析
3.7 膜層的EIS分析
3.8 塔菲爾(Tafel)極化曲線
3.9 成膜機理討論
3.10 本章小結(jié)
第四章 還原氧化石墨烯/硅烷復合膜的制備及耐蝕性
4.1 前言
4.2 GPTMS/rGO復合膜成膜工藝研究
4.2.1 硅烷的選取
4.2.2 溶液pH的選擇
4.2.3 GO濃度的影響
4.3 膜層表面形貌分析
4.4 電化學阻抗分析
4.5 膜層Raman分析
4.6 FTIR分析
4.7 浮膜層XPS分析
4.8 膜層的耐蝕性
4.8.1 膜層的耐浸泡性
4.8.2 塔菲爾(Tafel)極化曲線
4.9 成膜機理討論
4.10 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AZ31鎂合金表面硅烷/氧化石墨烯復合涂層的制備及其耐蝕性[J]. 付肖肖,孫瑞雪. 青島科技大學學報(自然科學版). 2018(06)
[2]KH560水解液水解過程的實驗研究[J]. 葛浩,陳均,李家茂,張永光,樊傳剛. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2013(02)
[3]熱鍍鋅鋼鈰鹽/硅烷復合膜的制備及其耐蝕性能[J]. 吳海江,徐國榮,許劍光,徐紅梅,吳玉蓉,顏煥元. 材料保護. 2013(01)
[4]鍍鋅鋼板的硅烷復合膜表面改性[J]. 徐斌,滿瑞林,彭天蘭,曹曉燕. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2008(02)
[5]熱鍍鋅鋼表面鈰鹽與硅烷處理后的耐蝕性能[J]. 吳海江,盧錦堂,孔綱. 腐蝕與防護. 2007(07)
[6]LY12鋁合金表面電化學沉積制備DTMS硅烷膜及其耐蝕性研究[J]. 胡吉明,劉倞,張鑒清,曹楚南. 高等學;瘜W學報. 2006(06)
[7]熱鍍鋅鋼白銹產(chǎn)生原因分析及預防[J]. 孔綱,盧錦堂,車淳山,許喬瑜. 腐蝕與防護. 2005(10)
[8]熱鍍鋅鋼的研究進展[J]. 孔綱,盧錦堂,許喬瑜. 電鍍與涂飾. 2005(09)
[9]鋁合金表面BTSE硅烷化處理研究[J]. 胡吉明,劉倞,張金濤,張鑒清,曹楚南. 金屬學報. 2004(11)
[10]鍍鋅(合金)鋼板無/低鉻鈍化技術(shù)研究狀況[J]. 錢余海,戴毅剛,陳紅星,胡凡,李自剛. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2004(04)
博士論文
[1]鍍鋅板表面硅烷復合鈍化膜的制備、性能和成膜機理[D]. 王雷.東北大學 2012
[2]熱浸鍍鋅層表面硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 袁美蓉.華南理工大學 2011
本文編號:2971016
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2971016.html
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