發(fā)布時間：2021-03-31 14:13

　　材料的腐蝕時時刻刻都在進行著,腐蝕引起大量的資源浪費、環(huán)境污染和經(jīng)濟損失的同時,也會給人類的生產(chǎn)生活帶來很多安全隱患,因此,杜絕或減緩材料的腐蝕一直是一件刻不容緩的事情。目前有通過改變材料本身結(jié)構(gòu)、表面鍍膜和在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑的方式來抑制或降低材料的腐蝕。金屬銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,因此被廣泛應(yīng)用在人們的生活的方方面面,例如電力行業(yè)、電子行業(yè)、能源石化領(lǐng)域、交通領(lǐng)域等。暴露的銅在自然環(huán)境中容易被腐蝕,因此對金屬銅的防腐研究具有非常重大的意義。有許多研究表明,通過化學(xué)沉積法在金屬銅箔表面長石墨烯后,金屬銅箔的耐腐性能提高,這主要是由于石墨烯具有特殊結(jié)構(gòu)。本文主要想要將宏觀的石墨烯/金屬箔的概念應(yīng)用到微觀的微納米銅片上,即在微納米銅片表面包覆石墨烯。之后,將石墨烯/銅片組裝成塊狀石墨烯/銅復(fù)合材料。隨后,本文探究了石墨烯/銅片與組裝的塊狀石墨烯/銅復(fù)合材料的腐蝕性能,探究包覆石墨烯是否能夠提高銅片的耐腐蝕性能。純銅片與石墨烯/銅片和FeCl₃的反應(yīng)表明石墨烯/銅片的耐腐蝕性能要明顯高于純銅片;塊狀石墨烯/銅材料的腐蝕性能的表征主要通過鹽霧腐蝕、電化學(xué)腐蝕。鹽霧... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的顯微結(jié)構(gòu)示意圖

第二章實驗部分14第二章實驗部分實驗部分主要涉及兩大部分。第一部分是試樣的制備，制備的流程如圖2-1所示。首先，將球狀銅粉通過球磨制備片狀的銅粉；片狀的銅粉經(jīng)過退火除去表面的氧化銅后與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/苯甲醚溶液混合，混合物不斷進行攪拌混合，表面附著聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/苯甲醚溶液的銅片在900℃下，PMMA在銅的催化下在其表面分解生成石墨烯，最后，制備獲得的石墨烯/銅片經(jīng)過熱壓獲得塊狀的石墨烯/銅復(fù)合材料，這些材料將應(yīng)用于進一步的分析實驗。圖2-1石墨烯/銅復(fù)合材料的制備流程Fig.2-1Preparationprocessofgraphene/coppercomposite第二部分是腐蝕性能的測試。首先，片狀的純銅粉和石墨烯/銅粉與FeCl3的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象研究的腐蝕性能的研究；研究純銅塊和石墨烯/銅復(fù)合銅塊的接觸角，研究石墨烯的存在能否起到降低材料表面潤濕性能，從而降低腐蝕；最后是塊體材料進行鹽霧腐蝕、電化學(xué)腐蝕和浸泡腐蝕試驗，來進一步確認(rèn)石墨烯/銅復(fù)合銅塊的防腐蝕性能。2.1腐蝕性能實驗設(shè)計2.1.1化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是指金屬和腐蝕介質(zhì)直接接觸并相互作用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕�；瘜W(xué)腐蝕產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物會不斷吸附在金屬表面，這層腐蝕產(chǎn)物隔斷了金屬和腐

第二章實驗部分18法相比，電化學(xué)測試腐蝕速率的測試實驗的周期更短，效率更高，適用于高效高質(zhì)量節(jié)奏的市場需求。本文通過測量試樣的塔菲爾曲線來測定其腐蝕速率，主要是用塔菲爾曲線的外推法來確認(rèn)。塔菲爾公式如下所示：=a+blni式中η是過電位，單位是mv；是電流密度，單位為A.cm-2；a、b是常數(shù)，常數(shù)a，b與電極材料的表面狀態(tài)、溫度及溶液濃度有關(guān)。如圖2-2是塔菲爾曲線外推法求腐蝕電流的示意圖。圖2-2Tafel曲線外推法求icorrFig.2-2icorrcalculatedbyextrapolationmethod如用ηcorr為縱坐標(biāo)，logi為橫坐標(biāo)作圖，塔菲爾關(guān)系是一條直線(如圖2-2所示)。這個關(guān)系式只適用于電流密度較大的情況。根據(jù)公式可知，當(dāng)電流密度趨向0的時候，公式中的ηcorr將趨向負(fù)無窮，但是這是在電流密度很小時不能與事實相符合。金屬的腐蝕電位和腐蝕電流分別是陰極極化曲線和陽極極化曲線直線部分延長線的交點對應(yīng)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)。塔菲爾曲線可用于定量計算電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流值，而且過程比較便捷，但是塔菲爾曲線外推法存在一些缺陷。塔菲爾曲線外推法的主要缺點：電化學(xué)腐蝕體系的塔菲爾直線段部分不明顯，通過外推法

【參考文獻】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[2]金屬材料防腐技術(shù)的研究進展[J]. 何毅,徐中浩,陳航宇,唐艷麗,陳丹.  應(yīng)用化工. 2013(11)



本文編號：3111581