仿生光滑鈦合金表面的制備及其防污耐蝕行為研究
發(fā)布時間:2021-05-10 04:09
鈦合金由于具有高強(qiáng)度重量比和優(yōu)異的耐腐蝕性能而被廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境。然而,鈦合金因其良好的生物相容性而面臨著嚴(yán)重的生物污損問題。光滑的液體注入多孔表面(簡稱光滑表面)可以有效的抑制海洋微生物的沉積和附著,在防污領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。所以,通過陽極氧化法和水熱法在鈦合金表面構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu),然后注入潤滑劑形成光滑表面以改善鈦合金的防污性能。研究了納米結(jié)構(gòu)對潤滑劑存儲性能的影響規(guī)律及光滑表面的防污耐蝕性行為。(1)通過噴砂處理和陽極氧化法在鈦合金表面制備了微納結(jié)構(gòu),然后陽極氧化膜經(jīng)1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷改性得到超疏水表面。電化學(xué)測試表明,具有不同微納結(jié)構(gòu)和潤濕性的陽極氧化膜對鈦合金耐蝕性能的影響規(guī)律不同。陽極氧化膜可以提高鈦合金的耐蝕性,其中致密的陽極氧化膜表現(xiàn)出最佳的耐蝕性能,可以有效地抑制腐蝕介質(zhì)滲透到金屬基板中。然而,具有納米管結(jié)構(gòu)的陽極氧化膜由于其較高的比表面積和較大的毛細(xì)管力而顯示出較差的耐蝕性。超疏水表面可以減少腐蝕介質(zhì)與基底的接觸面積,使鈦合金的耐蝕性進(jìn)一步提高。(2)通過陽極氧化處理、化學(xué)改性和注入全氟聚醚,在鈦合金表面得到了光滑表面。通過考察大腸桿菌和...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所)浙江省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 海洋生物污損及危害
1.2 污損生物的防除方法
1.2.1 物理防污法
1.2.2 化學(xué)防污法
1.2.3 生物防污法
1.3 仿生光滑表面的制備及在防污領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3.1 仿生光滑表面的制備原理
1.3.2 仿生光滑表面的制備方法
1.3.3 仿生光滑表面在防污領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.4 研究意義與內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 鈦合金表面的微/納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程調(diào)控及電化學(xué)響應(yīng)行為
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 陽極氧化膜與超疏水表面的制備
2.2 分析與測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 陽極氧化膜的形貌與組成
2.3.2 超疏水表面的化學(xué)組成
2.3.3 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
2.3.4 鈦合金的電化學(xué)行為
2.4 結(jié)論
第3章 仿生光滑表面精細(xì)納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及其防污耐蝕性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 仿生光滑表面的制備
3.2 分析與測試
3.2.1 表面形貌、組成和潤濕性表征
3.2.2 潤滑劑層的穩(wěn)定性評估
3.2.3 大腸桿菌的貼附分析
3.2.4 短小舟形藻的貼附分析
3.2.5 電化學(xué)行為
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 陽極氧化膜的形貌和組成
3.3.2 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
3.3.3 光滑表面對大腸桿菌附著的影響規(guī)律
3.3.4 光滑表面對大腸桿菌的防污機(jī)制
3.3.5 光滑表面對短小舟形藻附著的影響規(guī)律
3.3.6 鈦合金的電化學(xué)行為
3.4 結(jié)論
第4章 仿生光滑表面“自鎖式”三維網(wǎng)絡(luò)狀納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及其防污耐蝕性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.1.3 光滑表面的制備
4.2 分析與測試
4.2.1 表面形貌、組成和潤濕性表征
4.2.2 短小舟形藻的貼附分析
4.2.3 三角褐指藻的貼附分析
4.2.4 電化學(xué)行為
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水熱涂層的形貌和組成
4.3.2 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
4.3.3 光滑表面對短小舟形藻附著的影響規(guī)律
4.3.4 光滑表面對三角褐指藻附著的影響規(guī)律
4.3.5 鈦合金的電化學(xué)行為
4.4 結(jié)論
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3178651
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所)浙江省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 海洋生物污損及危害
1.2 污損生物的防除方法
1.2.1 物理防污法
1.2.2 化學(xué)防污法
1.2.3 生物防污法
1.3 仿生光滑表面的制備及在防污領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3.1 仿生光滑表面的制備原理
1.3.2 仿生光滑表面的制備方法
1.3.3 仿生光滑表面在防污領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.4 研究意義與內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 鈦合金表面的微/納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程調(diào)控及電化學(xué)響應(yīng)行為
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 陽極氧化膜與超疏水表面的制備
2.2 分析與測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 陽極氧化膜的形貌與組成
2.3.2 超疏水表面的化學(xué)組成
2.3.3 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
2.3.4 鈦合金的電化學(xué)行為
2.4 結(jié)論
第3章 仿生光滑表面精細(xì)納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及其防污耐蝕性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 仿生光滑表面的制備
3.2 分析與測試
3.2.1 表面形貌、組成和潤濕性表征
3.2.2 潤滑劑層的穩(wěn)定性評估
3.2.3 大腸桿菌的貼附分析
3.2.4 短小舟形藻的貼附分析
3.2.5 電化學(xué)行為
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 陽極氧化膜的形貌和組成
3.3.2 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
3.3.3 光滑表面對大腸桿菌附著的影響規(guī)律
3.3.4 光滑表面對大腸桿菌的防污機(jī)制
3.3.5 光滑表面對短小舟形藻附著的影響規(guī)律
3.3.6 鈦合金的電化學(xué)行為
3.4 結(jié)論
第4章 仿生光滑表面“自鎖式”三維網(wǎng)絡(luò)狀納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及其防污耐蝕性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.1.3 光滑表面的制備
4.2 分析與測試
4.2.1 表面形貌、組成和潤濕性表征
4.2.2 短小舟形藻的貼附分析
4.2.3 三角褐指藻的貼附分析
4.2.4 電化學(xué)行為
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水熱涂層的形貌和組成
4.3.2 鈦合金表面的潤濕性轉(zhuǎn)變
4.3.3 光滑表面對短小舟形藻附著的影響規(guī)律
4.3.4 光滑表面對三角褐指藻附著的影響規(guī)律
4.3.5 鈦合金的電化學(xué)行為
4.4 結(jié)論
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3178651
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