鋁及鋁合金具有比重小、易加工、導電導熱性優(yōu)良等優(yōu)點,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,難以對鋁基底提供保護,因此發(fā)展更加有效的腐蝕防護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涂料和殼聚糖季銨鹽中形成復合涂層,采用電化學測試手段考察石墨烯對涂層防腐性能的影響,并探討了其耐蝕性機理。本論文主要研究進展如下:（1）利用掃描電子顯微鏡、紅外反射吸收光譜、X射線衍射光譜、拉曼光譜、熱重分析儀及X光電子能譜技術(shù)對石墨烯合成材料進行表征分析,發(fā)現(xiàn)石墨經(jīng)過改進的Hummers法氧化后,結(jié)構(gòu)表面修飾了大量的含氧官能團,形成氧化石墨烯,再經(jīng)過強堿加熱法還原為石墨烯。（2）通過電化學研究方法、掃描電子顯微鏡、導熱分析儀、拉拔實驗和百格法分析,設(shè)計了不同含量石墨烯摻雜的改性聚氨酯復合涂層,研究其對3.5%NaCl溶液中鋁腐蝕行為以及導熱性、結(jié)合力的影響。結(jié)果表明,石墨烯少量摻雜后會顯著... 

【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：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 點蝕
        1.1.2 晶間腐蝕
        1.1.3 電偶腐蝕
        1.1.4 應(yīng)力腐蝕開裂
        1.1.5 縫隙腐蝕
    1.2 鋁及鋁合金的腐蝕防護
        1.2.1 電化學保護法
            1.2.1.1 陰極保護法
            1.2.1.2 陽極保護法
        1.2.2 緩蝕劑
        1.2.3 涂層防護
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯簡介
        1.3.2 石墨烯的制備方法
            1.3.2.1 機械剝離法
            1.3.2.2 外延生長法
            1.3.2.3 化學氣相沉積法
            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
第二章 實驗方法及儀器
    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射線光電子能譜(XPS)
    2.7 原子力顯微鏡(AFM)
    2.8 電化學測試技術(shù)
    2.9 涂層測厚技術(shù)
    2.10 導熱分析儀
    參考文獻
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射線光電子能譜分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 石墨烯/改性聚氨酯復合涂層的防腐性能探究
    4.1 前言
    4.2 實驗
        4.2.1 電極與溶液的制備
        4.2.2 石墨烯/改性聚氨酯復合涂層的制備
        4.2.3 導熱性測試
        4.2.4 結(jié)合力測試
        4.2.5 電化學測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 石墨烯/DTM復合涂料穩(wěn)定性
        4.3.2 復合涂層SEM形貌
        4.3.3 導熱性
        4.3.4 結(jié)合力
        4.3.5 電化學測試
            4.3.5.1 電化學阻抗譜
            4.3.5.2 極化曲線
    4.4 結(jié)論
    參考文獻
第五章 石墨烯/殼聚糖季銨鹽復合涂層的防腐性能探究
    5.1 前言
    5.2 實驗
        5.2.1 殼聚糖季銨鹽溶液
        5.2.2 石墨烯/殼聚糖季銨鹽復合膜層的制備
        5.2.3 石墨烯/殼聚糖季銨鹽/DTM復合涂層的制備
    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/殼聚糖季銨鹽復合膜層耐蝕性測試
        5.3.6 石墨烯/殼聚糖季銨鹽膜層與DTM復合涂層的適配性研究
        5.3.7 石墨烯復合涂層的防腐機理初探
    5.4 結(jié)論
    參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究工作展望
攻讀碩士學位期間發(fā)表與交流的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[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)
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[8]氧化-還原法制備石墨烯[J]. 遲彩霞,喬秀麗,趙東江,趙九蓬,田軍.  化學世界. 2016(04)
[9]石墨烯的制備及其在能源方面的應(yīng)用研究進展[J]. 徐馳,朱和國.  材料科學與工程學報. 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 2013



本文編號：3460316