仿生超疏水表面來(lái)源于荷葉的仿生學(xué)原理,因其獨(dú)特的自清潔方式和防腐蝕效果,擁有廣闊的發(fā)展前景,已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一。鎂合金由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和較低的密度,已經(jīng)成為包括傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè),生物醫(yī)學(xué)和航空航天等多個(gè)領(lǐng)域所追捧的材料。然而鎂元素過(guò)于活潑,導(dǎo)致鎂合金極易被腐蝕,限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。在鎂合金基底上構(gòu)筑超疏水膜層,可以有效地隔絕腐蝕介質(zhì)與基底,進(jìn)而較好的解決這個(gè)難題。本論文以鎂合金為基底,分別采用水熱法、靜電自組裝法和浸漬法制備了以TiO₂為主要成分的超疏水表面,并通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)等分析測(cè)試手段對(duì)制備樣品的表面形貌及化學(xué)組成進(jìn)行分析,通過(guò)接觸角測(cè)試、摩擦磨損試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試等手段對(duì)制備樣品的潤(rùn)濕性、穩(wěn)定性及耐蝕性進(jìn)行分析。采用兩步法在AZ31鎂合金表面構(gòu)筑含TiO₂的超疏水膜層。將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鎂合金空白樣品進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理形成第一層氫氧化物膜層,再使用水熱法在陽(yáng)極氧化層上生長(zhǎng)TiO₂,在表面構(gòu)筑了微納米結(jié)構(gòu),經(jīng)修飾后接觸角達(dá)到159.6°,滑...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 鎂合金概述
        1.1.1 鎂合金的應(yīng)用
        1.1.2 鎂合金的腐蝕原因和耐蝕性方法
    1.2 TiO₂概述
        1.2.1 TiO₂的特點(diǎn)
        1.2.2 TiO₂的制備方法
    1.3 仿生超疏水表面概述
    1.4 超疏水表面的浸潤(rùn)性理論
        1.4.1 楊氏方程
        1.4.2 Wenzel模型與Cassie模型
    1.5 仿生超疏水表面的研究進(jìn)展
        1.5.1 超疏水表面的制備
        1.5.2 超疏水表面的應(yīng)用
    1.6 本論文研究目的及意義
    1.7 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 試樣的表征及測(cè)試方法
        2.2.1 接觸角及滑動(dòng)角測(cè)試
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.2.4 X射線衍射(XRD)
        2.2.5 電化學(xué)測(cè)試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 兩步法制備TiO₂超疏水表面及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 AZ31 表面預(yù)處理
        3.2.2 樣品的陽(yáng)極氧化處理
        3.2.3 水熱法制備TiO₂膜層
        3.2.4 樣品的表面改性
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 陽(yáng)極氧化電壓對(duì)陽(yáng)極氧化層的影響
        3.3.2 陽(yáng)極氧化對(duì)水熱TiO₂層的影響
        3.3.3 超疏水表面的化學(xué)成分表征
        3.3.4 超疏水表面的浸潤(rùn)性和穩(wěn)定性
        3.3.5 超疏水表面的自清潔性能
        3.3.6 超疏水表面的防腐蝕性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 靜電自組裝法制備TiO₂超疏水表面及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 鎂合金表面的預(yù)處理
        4.2.2 TiO₂顆粒的制備
        4.2.3 TiO₂顆粒的組裝
        4.2.4 膜層的表面改性
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TiO₂/PDDA超疏水膜層的形貌表征
        4.3.2 TiO₂/PDDA超疏水膜層的化學(xué)成分表征
        4.3.3 TiO₂/PDDA超疏水膜層的穩(wěn)定性
        4.3.4 TiO₂/PDDA超疏水膜層的自清潔和防覆冰性能
        4.3.5 TiO₂/PDDA超疏水膜層的防腐蝕性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 TiO₂/KCC-1 復(fù)合超疏水表面的構(gòu)筑及性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 AZ31表面的預(yù)處理
        5.2.2 片狀TiO₂膜層的制備
        5.2.3 KCC-1的制備
        5.2.4 KCC-1的負(fù)載
        5.2.5 樣品的表面改性
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 TiO₂/KCC-1復(fù)合超疏水表面的形貌表征
        5.3.2 TiO₂/KCC-1復(fù)合超疏水膜層的化學(xué)成分表征
        5.3.3 KCC-1分散液的濃度對(duì)樣品形貌和疏水性的影響
        5.3.4 TiO₂/KCC-1復(fù)合超疏水表面的穩(wěn)定性
        5.3.5 TiO₂/KCC-1復(fù)合超疏水表面的耐腐蝕性
        5.3.6 TiO₂/KCC-1復(fù)合超疏水表面的光催化性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3827761