鎂合金磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水復(fù)合膜的制備工藝及其性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 04:37
結(jié)合磷酸鹽轉(zhuǎn)化處理的方法和電沉積的方法,在AZ91D鎂合金表面制備出了一種磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水復(fù)合膜層。對(duì)于制得的表面,使用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對(duì)其表面形態(tài)進(jìn)行表征,用掃描電子顯微鏡對(duì)其截面形態(tài)進(jìn)行表征。用能譜儀(EDS)和傅立葉變換紅外光譜分析了脂肪酸鹽超疏水膜層的組成。用電化學(xué)工作站和對(duì)比浸泡實(shí)驗(yàn)測(cè)試了該膜的抗腐蝕性能。通過對(duì)該復(fù)合膜層表面的接觸角、滾動(dòng)角、前進(jìn)角和后退角的測(cè)量,來確定其超疏水性能。通過測(cè)量該表面對(duì)不同pH值溶液的接觸角來觀察該膜層在電解液中的穩(wěn)定性。最后本文簡(jiǎn)單介紹了本實(shí)驗(yàn)的延伸實(shí)驗(yàn),即結(jié)合電沉積和MEMS的方法,在鎂合金AZ91D表面制備一層區(qū)域可控超疏水的復(fù)合膜層。該超疏水復(fù)合膜層主要有兩層。第一層是質(zhì)地均勻的局部有微觀裂紋的磷酸鹽轉(zhuǎn)化基層,該基層本身具有一定的抗腐蝕性能,但由于微觀裂紋的存在,該基層對(duì)鎂合金的保護(hù)能力有限。第二層是脂肪酸鹽超疏水層,該層由微米尺度的小球上生長(zhǎng)很多納米級(jí)別的絲狀物或者突起而形成微米—納米復(fù)合多尺度結(jié)構(gòu)。脂肪酸鹽超疏水膜層優(yōu)先在磷酸鹽轉(zhuǎn)化基層的裂紋中生長(zhǎng),然后覆蓋了整個(gè)磷酸鹽轉(zhuǎn)化基層表面。綜合EDS和...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景、目的及意義
1.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化法
1.2.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化法的目的
1.2.2 磷化膜性能指標(biāo)
1.2.3 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的現(xiàn)狀及發(fā)展
1.3 超疏水表面
1.3.1 超疏水機(jī)理
1.3.2 超疏水表面的制備方法
1.3.3 研究的目的和意義
1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 膜的制備及測(cè)試分析方法
2.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的制備
2.1.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化配方的選擇
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器材
2.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的測(cè)試分析方法
2.3 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜的制備
2.3.1 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜制備配方的選擇
2.3.2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器材
2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.4 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜的測(cè)試分析方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 膜表面和截面的表征
3.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面和截面表征
3.1.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面光學(xué)金相顯微鏡照片
3.1.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面和截面的掃描電子顯微鏡照片
3.1.3 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜截面的EDS面掃描和線掃描圖片
3.2 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水復(fù)合膜的表面和截面表征
3.2.1 復(fù)合膜光學(xué)金相顯微鏡照片
3.2.2 復(fù)合膜表面和截面的掃描電子顯微鏡照片
3.2.3 復(fù)合膜表面的EDS點(diǎn)掃描和面掃描
3.2.4 復(fù)合膜截面的EDS點(diǎn)掃描照片
3.2.5 復(fù)合膜表面的原子力顯微鏡照片
3.3 本章小結(jié)
第四章 膜的超疏水性能和穩(wěn)定性
4.1 復(fù)合膜的接觸角、滾動(dòng)角和接觸角滯后
4.1.1 接觸角
4.1.2 滾動(dòng)角
4.1.3 接觸角滯后
4.2 復(fù)合膜的超疏水穩(wěn)定性
4.3 本章小結(jié)
第五章 膜的耐腐蝕性研究
5.1 浸泡法
5.1.1 超疏水表面在電解液中形成的氣膜
5.1.2 復(fù)合膜在NaCl溶液中的抗腐蝕情況
5.1.3 復(fù)合膜在HCl溶液中的抗腐蝕情況
5.2 Cl~-濃度法
5.3 極化曲線法
5.4 復(fù)合膜的抗腐蝕機(jī)理
5.5 本章小結(jié)
第六章 脂肪酸鹽超疏水膜成分和一種區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜
6.1 復(fù)合膜的EDS掃描
6.1.1 復(fù)合膜表面的EDS掃描數(shù)據(jù)分析
6.1.2 復(fù)合膜截面的EDS掃描數(shù)據(jù)分析
6.2 紅外光譜分析
6.3 脂肪酸鹽超疏水膜的成分分析結(jié)論和反應(yīng)過程原理
6.4 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的介紹
6.4.1 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的制備
6.4.2 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的表征
6.4.3 區(qū)域可控超疏水膜層表面的接觸角
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)AZ91D鎂合金表面磷化處理的影響[J]. 宋輝,趙明,王學(xué)良,劉振云,董信昌,安巖. 電鍍與精飾. 2015(07)
[2]超疏水表面材料的制備與應(yīng)用[J]. 陳俊,王振輝,王瑋,毅男,張旺,尚文,張荻,鄧濤. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(07)
[3]近紅外光譜的原理及應(yīng)用[J]. 熊英. 中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué).醫(yī)學(xué)版). 2013 (02)
[4]超疏水表面黏附性的研究進(jìn)展[J]. 賴躍坤,陳忠,林昌健. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2011(04)
[5]靜電紡絲法制備超疏水聚氯乙烯膜工藝研究[J]. 喬江,王兵,蔣亞楠,盧坤,喬秀文. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]超疏水模型及其機(jī)理[J]. 柯清平,李廣錄,郝天歌,何濤,李雪梅. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(Z1)
[7]能源消耗、二氧化碳排放與中國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[J]. 陳詩(shī)一. 經(jīng)濟(jì)研究. 2009(04)
[8]靜電紡絲制備超疏水TiO2納米纖維網(wǎng)膜[J]. 王麗芳,趙勇,江雷,王佛松. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]仿生超疏水表面的制備及潤(rùn)濕性研究[J]. 鄭傲然,周明,楊加宏. 功能材料. 2007(11)
[10]紅外光譜應(yīng)用新進(jìn)展及其與色譜指紋圖譜對(duì)比分析[J]. 劉巖,劉順航,王俊全,孫素琴. 光譜學(xué)與光譜分析. 2007(06)
本文編號(hào):3536017
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景、目的及意義
1.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化法
1.2.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化法的目的
1.2.2 磷化膜性能指標(biāo)
1.2.3 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的現(xiàn)狀及發(fā)展
1.3 超疏水表面
1.3.1 超疏水機(jī)理
1.3.2 超疏水表面的制備方法
1.3.3 研究的目的和意義
1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 膜的制備及測(cè)試分析方法
2.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的制備
2.1.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化配方的選擇
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器材
2.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的測(cè)試分析方法
2.3 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜的制備
2.3.1 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜制備配方的選擇
2.3.2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器材
2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.4 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水耐蝕膜的測(cè)試分析方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 膜表面和截面的表征
3.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面和截面表征
3.1.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面光學(xué)金相顯微鏡照片
3.1.2 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面和截面的掃描電子顯微鏡照片
3.1.3 磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜截面的EDS面掃描和線掃描圖片
3.2 磷酸鹽/脂肪酸鹽超疏水復(fù)合膜的表面和截面表征
3.2.1 復(fù)合膜光學(xué)金相顯微鏡照片
3.2.2 復(fù)合膜表面和截面的掃描電子顯微鏡照片
3.2.3 復(fù)合膜表面的EDS點(diǎn)掃描和面掃描
3.2.4 復(fù)合膜截面的EDS點(diǎn)掃描照片
3.2.5 復(fù)合膜表面的原子力顯微鏡照片
3.3 本章小結(jié)
第四章 膜的超疏水性能和穩(wěn)定性
4.1 復(fù)合膜的接觸角、滾動(dòng)角和接觸角滯后
4.1.1 接觸角
4.1.2 滾動(dòng)角
4.1.3 接觸角滯后
4.2 復(fù)合膜的超疏水穩(wěn)定性
4.3 本章小結(jié)
第五章 膜的耐腐蝕性研究
5.1 浸泡法
5.1.1 超疏水表面在電解液中形成的氣膜
5.1.2 復(fù)合膜在NaCl溶液中的抗腐蝕情況
5.1.3 復(fù)合膜在HCl溶液中的抗腐蝕情況
5.2 Cl~-濃度法
5.3 極化曲線法
5.4 復(fù)合膜的抗腐蝕機(jī)理
5.5 本章小結(jié)
第六章 脂肪酸鹽超疏水膜成分和一種區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜
6.1 復(fù)合膜的EDS掃描
6.1.1 復(fù)合膜表面的EDS掃描數(shù)據(jù)分析
6.1.2 復(fù)合膜截面的EDS掃描數(shù)據(jù)分析
6.2 紅外光譜分析
6.3 脂肪酸鹽超疏水膜的成分分析結(jié)論和反應(yīng)過程原理
6.4 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的介紹
6.4.1 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的制備
6.4.2 區(qū)域可控超疏水復(fù)合膜的表征
6.4.3 區(qū)域可控超疏水膜層表面的接觸角
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)AZ91D鎂合金表面磷化處理的影響[J]. 宋輝,趙明,王學(xué)良,劉振云,董信昌,安巖. 電鍍與精飾. 2015(07)
[2]超疏水表面材料的制備與應(yīng)用[J]. 陳俊,王振輝,王瑋,毅男,張旺,尚文,張荻,鄧濤. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(07)
[3]近紅外光譜的原理及應(yīng)用[J]. 熊英. 中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué).醫(yī)學(xué)版). 2013 (02)
[4]超疏水表面黏附性的研究進(jìn)展[J]. 賴躍坤,陳忠,林昌健. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2011(04)
[5]靜電紡絲法制備超疏水聚氯乙烯膜工藝研究[J]. 喬江,王兵,蔣亞楠,盧坤,喬秀文. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]超疏水模型及其機(jī)理[J]. 柯清平,李廣錄,郝天歌,何濤,李雪梅. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(Z1)
[7]能源消耗、二氧化碳排放與中國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[J]. 陳詩(shī)一. 經(jīng)濟(jì)研究. 2009(04)
[8]靜電紡絲制備超疏水TiO2納米纖維網(wǎng)膜[J]. 王麗芳,趙勇,江雷,王佛松. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]仿生超疏水表面的制備及潤(rùn)濕性研究[J]. 鄭傲然,周明,楊加宏. 功能材料. 2007(11)
[10]紅外光譜應(yīng)用新進(jìn)展及其與色譜指紋圖譜對(duì)比分析[J]. 劉巖,劉順航,王俊全,孫素琴. 光譜學(xué)與光譜分析. 2007(06)
本文編號(hào):3536017
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