N80鋼是石油和天然氣管道中使用最廣泛的鋼之一,在H₂S、CO₂、O₂和Cl^-的協(xié)同作用下易發(fā)生點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。超疏水表面能讓水分子更難與金屬表面相接觸,增強(qiáng)其耐蝕性能,在金屬防護(hù)方面擁有潛在的應(yīng)用前景。本文以N80鋼為基底材料,主要通過(guò)水熱合成和退火處理在不同條件下制備了三種微納米結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)低表面能物質(zhì)修飾后得到超疏水表面,并系統(tǒng)的從表面潤(rùn)濕行為、微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及電化學(xué)性能幾方面進(jìn)行了研究。主要研究成果如下:（1）提出了一種采用水熱合成的方法在N80鋼表面構(gòu)建了微米級(jí)八面體結(jié)構(gòu)的新途徑。研究發(fā)現(xiàn)在空氣或O₂中退火后可以讓表面顆粒化并形成納米顆粒。通過(guò)接觸角分析發(fā)現(xiàn)在N₂退火后再在O₂中退火比單獨(dú)在N₂或O₂下退火表現(xiàn)出更好的疏水性,接觸角達(dá)到158.3°且滾動(dòng)角為3.3°,同時(shí)表現(xiàn)出良好的耐蝕性能。（2）提出了一種通過(guò)兩步水熱合成方法制備棒狀Fe₂O_... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 超疏水表面潤(rùn)濕性理論
        1.2.1 Young氏方程
        1.2.2 Wenzel理論
        1.2.3 Cassie理論
    1.3 超疏水金屬表面的制備方法
        1.3.1 化學(xué)刻蝕法
        1.3.2 模板法
        1.3.3 溶膠-凝膠法
        1.3.4 水熱法
        1.3.5 電化學(xué)沉積法
        1.3.6 其它方法
    1.4 論文的構(gòu)思及工作
第二章 N80表面構(gòu)建微八面體/納米顆粒的Fe_3O_4超疏水表面
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.4 材料性能測(cè)試及表征
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.5.1 水熱條件分析
        2.5.2 表面浸潤(rùn)性分析
        2.5.3 電化學(xué)分析
        2.5.4 表面微觀形貌分析
        2.5.5 化學(xué)成分分析
        2.5.6 浸潤(rùn)性行為
        2.5.7 耐蝕性能分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 N80表面構(gòu)建具有微納米結(jié)構(gòu)的Fe_2O_3/Fe_3O_4復(fù)合超疏水表面
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 材料性能測(cè)試及表征
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.5.1 表面浸潤(rùn)性分析
        3.5.2 電化學(xué)分析
        3.5.3 表面微觀形貌分析
        3.5.4 化學(xué)成分分析
        3.5.5 浸潤(rùn)性行為
        3.5.6 耐蝕性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 N80表面構(gòu)建微八面體/納米針狀結(jié)構(gòu)的Fe_2O_3/Fe_3O_4超疏水表面
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
    4.4 材料性能測(cè)試及表征
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.5.1 表面浸潤(rùn)性分析
        4.5.2 電化學(xué)分析
        4.5.3 表面微觀形貌分析
        4.5.4 化學(xué)成分分析
        4.5.5 浸潤(rùn)性行為
        4.5.6 耐蝕性分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬表層防護(hù)材料研究進(jìn)展[J]. 徐秉政,徐強(qiáng),鄭曉華,楊芳兒.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(S2)
[2]淺談金屬的腐蝕與防護(hù)[J]. 李義田.  價(jià)值工程. 2013(25)



本文編號(hào)：3627294