本文關(guān)鍵詞：聚多巴胺膜層及其與氫氧化鎂復(fù)合膜層對(duì)AZ31鎂合金耐蝕性能影響研究

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【摘要】：鎂及鎂合金是輕金屬材料中非常重要的一種材料,具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度-比剛度高、切削加工性能好、鑄造性能優(yōu)良等特點(diǎn),這就決定鎂合金在節(jié)約能源、提高加工效率方面有明顯優(yōu)勢。隨著對(duì)鎂合金研究的深入,鎂合金越來越多的應(yīng)用于汽車行業(yè)、航空天器材、軍事國防事業(yè)等領(lǐng)域。鎂合金的熱傳導(dǎo)性良好、導(dǎo)電性優(yōu)良、電磁屏蔽性很好,使得鎂合金在3C產(chǎn)品(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子產(chǎn)品)上的應(yīng)用日益廣泛。但是,鎂合金自身化學(xué)和電化學(xué)性能活潑,導(dǎo)致鎂合金易氧化、易腐蝕,從而極大地限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。本論文旨在AZ31鎂合金表面制備有機(jī)/無機(jī)復(fù)合膜層以提高其耐蝕性能。首先,作者通過在多巴胺溶液中的化學(xué)浸漬反應(yīng)對(duì)AZ31鎂合金表面進(jìn)行有機(jī)膜修飾,探究在不同多巴胺濃度、不同pH值和反應(yīng)時(shí)間下聚多巴胺膜在鎂合金表面的成膜效果,并通過掃描電子顯微鏡、X射線能量譜、X射線光電子能譜及膠帶實(shí)驗(yàn)等一系列方法來檢測該膜層的性能。結(jié)果表明:在pH值為10、多巴胺水溶液濃度為1 mg/mL、反應(yīng)時(shí)間為20-25 h條件下,能得到完整的有機(jī)膜層;該膜層為聚多巴胺自組裝的產(chǎn)物,與基體的粘結(jié)性能良好。其次,作者對(duì)通過水熱法在AZ31鎂合金表面制備耐蝕膜層進(jìn)行了研究。通過掃描電鏡觀察,在表面活性劑的協(xié)同作用下,不同的水熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)制備出了表面為納米絲狀結(jié)構(gòu)、納米球狀結(jié)構(gòu)、微米級(jí)的球狀和納米片狀雙重結(jié)構(gòu)的膜。經(jīng)XRD表征膜層的主要成分均為Mg(OH)2,且膜層厚度受水熱反應(yīng)溫度影響較大。經(jīng)電化學(xué)極化曲線及膠帶實(shí)驗(yàn)測試表明單純氫氧化鎂膜層的耐蝕性有明顯的提高,膜層與AZ31鎂合金基體結(jié)合性能良好,使材料腐蝕電位正移約250 mV,腐蝕電流密度降低了約2個(gè)數(shù)量級(jí)。最后,結(jié)合上述水熱法與化學(xué)浸漬法,在AZ31鎂合金表面制備聚多巴胺/氫氧化鎂復(fù)合膜層。經(jīng)電化學(xué)極化曲線表征,該復(fù)合膜防腐蝕效果最好的是160℃保溫6h水熱處理結(jié)合聚多巴胺成膜,使鎂合金腐蝕電位正移約300 mV,腐蝕電流密度降低了約3個(gè)數(shù)量級(jí),達(dá)到較好的防腐蝕保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 多巴胺 氫氧化鎂 復(fù)合膜 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 鎂及鎂合金簡介11-14
• 1.1.1 鎂合金分類及其特點(diǎn)11-14
• 1.1.2 鎂合金的一些應(yīng)用14
• 1.2 鎂合金的腐蝕原理及影響因素14-20
• 1.2.1 鎂合金腐蝕機(jī)理15-16
• 1.2.2 鎂合金腐蝕分類16-18
• 1.2.3 鎂合金腐蝕影響因素18-20
• 1.3 鎂合金表面防護(hù)方法20-24
• 1.3.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜20-22
• 1.3.2 陽極氧化膜22
• 1.3.3 沉積膜層22-24
• 1.3.4 有機(jī)鍍膜24
• 1.4 多巴胺簡介24-26
• 1.5 論文選題的意義和主要研究內(nèi)容26-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法29-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備29-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料29
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器29-32
• 2.2 研究方法32-35
• 2.2.1 膜層表面形貌表征32
• 2.2.2 膜層表面成分分析32
• 2.2.3 膜層表面物相分析32
• 2.2.4 腐蝕性能分析32-34
• 2.2.5 膜層與基體結(jié)合性測試34-35
• 第三章 聚多巴胺膜層對(duì)鎂合金耐蝕性的影響35-47
• 3.1 聚多巴胺膜層的制備35-37
• 3.1.1 鎂合金試樣預(yù)處理35
• 3.1.2 聚多巴胺膜層的制備35-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-46
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化選擇37-38
• 3.2.2 膜層形貌分析38-39
• 3.2.3 膜層成分分析39-40
• 3.2.4 膜層腐蝕性能分析40-45
• 3.2.5 膜層結(jié)合力分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第四章 聚多巴胺/氫氧化鎂復(fù)合膜層對(duì)鎂合金耐蝕性能的影響47-63
• 4.1 聚多巴胺/氫氧化鎂復(fù)合膜層制備47-49
• 4.1.1 鎂合金試樣預(yù)處理47-48
• 4.1.2 鎂合金表面氫氧化鎂膜層制備48
• 4.1.3 鎂合金表面聚多巴胺/氫氧化鎂復(fù)合膜層制備48-49
• 4.2 氫氧化鎂膜層制備結(jié)果與分析49-58
• 4.2.1 膜層形貌分析49-50
• 4.2.2 膜層相成分分析50-52
• 4.2.3 試樣潤濕性檢測52-53
• 4.2.4 膜層腐蝕性能分析53-57
• 4.2.5 膜層結(jié)合力分析57-58
• 4.3 聚多巴胺/氫氧化鎂復(fù)合膜層耐蝕性能研究58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 結(jié)論63-67
• 參考文獻(xiàn)67-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士期間申請的專利和發(fā)表的論文77

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