鋁及鋁合金具有比重小、易加工、導(dǎo)電導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于建筑、包裝、軍工和新能源等領(lǐng)域。鋁表面容易生成一層氧化保護(hù)膜以提高耐蝕性,然而在處于中性鹽等介質(zhì)中,氧化膜的穩(wěn)定性顯著下降,難以對(duì)鋁基底提供保護(hù),因此發(fā)展更加有效的腐蝕防護(hù)措施不僅必要而且迫在眉睫。石墨烯具有優(yōu)異的屏蔽性、緩蝕性、增固性等特性,在金屬腐蝕防護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的潛在應(yīng)用前景。本工作側(cè)重將石墨烯作為一種納米填料摻雜在改性聚氨酯有機(jī)涂料和殼聚糖季銨鹽中形成復(fù)合涂層,采用電化學(xué)測(cè)試手段考察石墨烯對(duì)涂層防腐性能的影響,并探討了其耐蝕性機(jī)理。本論文主要研究進(jìn)展如下:（1）利用掃描電子顯微鏡、紅外反射吸收光譜、X射線(xiàn)衍射光譜、拉曼光譜、熱重分析儀及X光電子能譜技術(shù)對(duì)石墨烯合成材料進(jìn)行表征分析,發(fā)現(xiàn)石墨經(jīng)過(guò)改進(jìn)的Hummers法氧化后,結(jié)構(gòu)表面修飾了大量的含氧官能團(tuán),形成氧化石墨烯,再經(jīng)過(guò)強(qiáng)堿加熱法還原為石墨烯。（2）通過(guò)電化學(xué)研究方法、掃描電子顯微鏡、導(dǎo)熱分析儀、拉拔實(shí)驗(yàn)和百格法分析,設(shè)計(jì)了不同含量石墨烯摻雜的改性聚氨酯復(fù)合涂層,研究其對(duì)3.5%NaCl溶液中鋁腐蝕行為以及導(dǎo)熱性、結(jié)合力的影響。結(jié)果表明,石墨烯少量摻雜后會(huì)顯著... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 鋁及鋁合金的腐蝕
        1.1.1 點(diǎn)蝕
        1.1.2 晶間腐蝕
        1.1.3 電偶腐蝕
        1.1.4 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
        1.1.5 縫隙腐蝕
    1.2 鋁及鋁合金的腐蝕防護(hù)
        1.2.1 電化學(xué)保護(hù)法
            1.2.1.1 陰極保護(hù)法
            1.2.1.2 陽(yáng)極保護(hù)法
        1.2.2 緩蝕劑
        1.2.3 涂層防護(hù)
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.3.2 石墨烯的制備方法
            1.3.2.1 機(jī)械剝離法
            1.3.2.2 外延生長(zhǎng)法
            1.3.2.3 化學(xué)氣相沉積法
            1.3.2.4 氧化還原法
        1.3.3 石墨烯在防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用
            1.3.3.1 石墨烯腐蝕防護(hù)的理論基礎(chǔ)
            1.3.3.2 石墨烯防腐應(yīng)用
    1.4 殼聚糖季銨鹽
    1.5 本論文的研究目的與設(shè)想
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及儀器
    2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
    2.2 紅外反射吸收光譜(IRAS)
    2.3 X射線(xiàn)衍射技術(shù)(XRD)
    2.4 拉曼光譜(Raman)
    2.5 熱重分析(TGA)
    2.6 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)
    2.7 原子力顯微鏡(AFM)
    2.8 電化學(xué)測(cè)試技術(shù)
    2.9 涂層測(cè)厚技術(shù)
    2.10 導(dǎo)熱分析儀
    參考文獻(xiàn)
第三章 還原氧化石墨烯的制備
    3.1 前言
    3.2 樣品制備
        3.2.1 氧化石墨的制備
        3.2.2 還原氧化石墨烯的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 紅外反射吸收光譜分析
        3.3.2 掃描電子顯微鏡分析
        3.3.3 X射線(xiàn)衍射圖譜分析
        3.3.4 Raman光譜分析
        3.3.5 熱重分析
        3.3.6 X射線(xiàn)光電子能譜分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 石墨烯/改性聚氨酯復(fù)合涂層的防腐性能探究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 電極與溶液的制備
        4.2.2 石墨烯/改性聚氨酯復(fù)合涂層的制備
        4.2.3 導(dǎo)熱性測(cè)試
        4.2.4 結(jié)合力測(cè)試
        4.2.5 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 石墨烯/DTM復(fù)合涂料穩(wěn)定性
        4.3.2 復(fù)合涂層SEM形貌
        4.3.3 導(dǎo)熱性
        4.3.4 結(jié)合力
        4.3.5 電化學(xué)測(cè)試
            4.3.5.1 電化學(xué)阻抗譜
            4.3.5.2 極化曲線(xiàn)
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 石墨烯/殼聚糖季銨鹽復(fù)合涂層的防腐性能探究
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 殼聚糖季銨鹽溶液
        5.2.2 石墨烯/殼聚糖季銨鹽復(fù)合膜層的制備
        5.2.3 石墨烯/殼聚糖季銨鹽/DTM復(fù)合涂層的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 沉積溶液穩(wěn)定性
        5.3.2 電沉積條件的確定
        5.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        5.3.4 原子力顯微鏡(AFM)分析
        5.3.5 石墨烯/殼聚糖季銨鹽復(fù)合膜層耐蝕性測(cè)試
        5.3.6 石墨烯/殼聚糖季銨鹽膜層與DTM復(fù)合涂層的適配性研究
        5.3.7 石墨烯復(fù)合涂層的防腐機(jī)理初探
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究工作展望
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表與交流的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]金屬緩蝕劑的研究進(jìn)展[J]. 任鐵鋼,蘇慧雙,劉月,王麗.  化學(xué)研究. 2018(04)
[3]鋁及其合金的腐蝕與防蝕管理探討[J]. 周宏偉.  世界有色金屬. 2017(24)
[4]石墨烯基涂層防護(hù)性能的研究進(jìn)展[J]. 劉栓,王春婷,程慶利,趙霞,趙文杰,趙海超,郭小平,陳建敏.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(05)
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[6]石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性[J]. 黃國(guó)家,陳志剛,李茂東,楊波,辛明亮,李仕平,尹宗杰.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
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[9]石墨烯的制備及其在能源方面的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 徐馳,朱和國(guó).  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
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碩士論文
[1]防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究[D]. 伯忠維.青島理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3460316