發(fā)布時間：2024-03-06 22:16

　　鋁合金和鎂合金是應用最廣泛的輕合金結構材料,然而其化學性質活潑,易被腐蝕。為提高輕合金的腐蝕防護能力,適當的表面處理是非常必要的。在表面處理技術中,超疏水防護膜可以最大限度減緩腐蝕介質與金屬基底的接觸,從而有效提高金屬的耐蝕性能,被認為是一種有前景的新型防護技術。然而,現已報道的金屬超疏水表面的制備方法存在制備過程復雜、化學試劑繁多、污染環(huán)境等缺點,另外,所制備的防護涂層耐久性和穩(wěn)定性不理想。為解決上述問題,本文提出了兩種工藝簡單、使用化學試劑少、環(huán)境友好的超疏水表面構筑工藝:沸騰稀土鹽溶液浴-硬脂酸修飾工藝和F/Zr化學轉化-沸水封閉-硬脂酸修飾工藝。采用視頻接觸角測量儀(OCA)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、能量色散譜儀(EDS)、傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)和X射線衍射(XRD)表征了超疏水表面的潤濕性、形貌和化學組成,并據此分析了成膜過程機理。利用電化學方法和腐蝕介質浸泡實驗考察了表面的耐蝕性能;高速液滴沖擊實驗測試其抗水沖擊性;模擬污染物測試其自清潔性;以及探究其在實驗室模擬環(huán)境(化學介質、紫外光照、高溫、摩擦磨損、沸水)和自然大氣環(huán)...

【文章頁數】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 輕合金概述
        1.1.1 鋁合金和鎂合金的特性及應用
        1.1.2 鋁合金和鎂合金的腐蝕與防護
    1.2 超疏水表面基礎理論和模型
        1.2.1 潤濕性的基本定義
        1.2.2 Young’s方程
        1.2.3 Wenzel模型
        1.2.4 Cassier-Baxter模型
    1.3 金屬超疏水表面的應用
        1.3.1 防腐
        1.3.2 自清潔
        1.3.3 流體減阻
        1.3.4 防覆冰
        1.3.5 油水分離
    1.4 超疏水表面的制備方法
        1.4.1 水熱法
        1.4.2 電化學沉積法
        1.4.3 溶膠凝膠法
        1.4.4 激光刻蝕法
        1.4.5 模板法
        1.4.6 其他方法
    1.5 表面潤濕性可逆轉換方法
        1.5.1 光照
        1.5.2 溫度
        1.5.3 溶劑與溶質
        1.5.4 電位
        1.5.5 PH
    1.6 本論文的研究目的和主要研究內容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 主要研究內容
2 實驗部分
    2.1 材料與儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 接觸角測量
        2.2.2 場發(fā)射掃描電鏡
        2.2.3 能量色散光譜
        2.2.4 X射線光電子能譜
        2.2.5 X射線衍射
        2.2.6 傅里葉紅外光譜
    2.3 性能研究
        2.3.1 防護性能測試
        2.3.2 抗水沖擊性能測試
        2.3.3 自清潔性能測試
        2.3.4 實驗室模擬環(huán)境測試
        2.3.5 自然大氣環(huán)境下耐久性測試
3 稀土超疏水高強鋁合金表面的制備及其性能研究
    3.1 樣品的制備
    3.2 性質表征結果分析
        3.2.1 潤濕性
        3.2.2 微觀形貌
        3.2.3 表面成分分析
    3.3 成膜機理分析
    3.4 性能測試結果分析
        3.4.1 防護性能
        3.4.2 實驗室模擬環(huán)境測試
    3.5 本章小結
4 無機氟鹽/硬脂酸鹽超疏水復合涂層的制備及其性能研究
    4.1 樣品的制備
    4.2 表征結果分析
        4.2.1 潤濕性
        4.2.2 表面形貌
        4.2.3 表面組成
    4.3 成膜反應分析
    4.4 性能測試結果分析
        4.4.1 防護性能
        4.4.2 抗水沖擊性能
        4.4.3 自清潔性能
        4.4.4 實驗室模擬環(huán)境測試
        4.4.5 自然大氣環(huán)境下耐久性
    4.5 本章小結
5 無機氟鹽/硬脂酸鹽復合涂層潤濕性可逆轉換研究
    5.1 潤濕性
    5.2 微觀形貌
    5.3 化學組成
        5.3.1 7075 Al樣品
        5.3.2 AZ31D Mg樣品
    5.4 潤濕性可逆轉換機理
    5.5 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    A 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文/專利目錄
    B 學位論文數據集
致謝



本文編號：3920962