本文關(guān)鍵詞：銅合金表面三嗪二硫醇類薄膜的制備及防腐性能研究

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【摘要】：銅合金由于其優(yōu)異的性能(色澤美觀、較強(qiáng)的機(jī)械性能和良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性等)被廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)、電子工業(yè)、交通工業(yè)以及高科技等方面。但當(dāng)環(huán)境中濕度較高或存在腐蝕性物質(zhì)時(shí)銅合金會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,不僅其表面結(jié)構(gòu)組成發(fā)生改變而且性能也會(huì)大大降低,這樣會(huì)縮短銅合金的使用壽命,極大的限制其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此,研究和開發(fā)對(duì)環(huán)境友好且耐蝕性能良好的銅合金表面處理方法具有重要意義。均三嗪二硫醇類化合物因具有熱力學(xué)穩(wěn)定的三嗪環(huán)和高反應(yīng)活性的巰基而常常用于金屬表面的防護(hù),主要是通過自組裝方法和電化學(xué)沉積技術(shù)制備保護(hù)膜,其工藝過程簡(jiǎn)單且無毒性無污染,能夠有效避免傳統(tǒng)處理工藝對(duì)環(huán)境的毒害,因此,該化合物廣泛應(yīng)用于金屬的防腐蝕。本實(shí)驗(yàn)用6-N,N-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-硫醇單鈉鹽(簡(jiǎn)稱DAN)和6-N-烯丙基-N-1,1,2,2-四氫氟代癸烷基胺-1,3,5-三嗪-2,4-硫醇單鈉鹽(簡(jiǎn)稱AF17N)兩種化合物作為聚合單體。首先,通過自組裝技術(shù)在銅合金表面制備納米膜。納米薄膜的潤(rùn)濕性通過接觸角和表面自由能進(jìn)行表征,循環(huán)伏安曲線用來測(cè)試薄膜的覆蓋度,采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察樣品的表面形貌,動(dòng)電位極化曲線和鹽水試驗(yàn)用于研究銅合金表面薄膜的防腐性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)固化AF17N自組裝膜修飾的銅合金表面接觸角高達(dá)124.1°且表面自由能最低,為9.653 mJ/m2。循環(huán)伏安曲線、極化曲線和鹽水試驗(yàn)結(jié)果均表明,固化后AF17N自組裝薄膜能有效提高對(duì)銅合金的保護(hù)效率。其次,通過恒電流電沉積法在銅合金表面制備DAN、AF17N單層膜和DAN與AF17N復(fù)合膜。動(dòng)電位極化曲線和阻抗圖譜(EIS)結(jié)果表明,電沉積三嗪二硫醇薄膜的最佳電流密度為0.06 mA/cm2,在該電流密度下制備的AF17N薄膜具有優(yōu)越的防腐蝕性能。電沉積單層膜和復(fù)合膜的性能采用了多種方式進(jìn)行表征。接觸角結(jié)果表明,銅合金經(jīng)三嗪二硫醇單層膜和復(fù)合膜修飾后,接觸角均增大,其中復(fù)合膜接觸角最大,達(dá)到了122.7°,有效改善了銅合金表面的疏水性能。循環(huán)伏安曲線、極化曲線和阻抗譜等電化學(xué)測(cè)試結(jié)果一致,均表明復(fù)合膜對(duì)銅合金起到了更好的防腐蝕作用。鹽水試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了電沉積復(fù)合膜的防腐性能優(yōu)于電沉積單層膜。
【關(guān)鍵詞】：銅合金 均三嗪二硫醇 自組裝 電沉積 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG178
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.1 銅及其合金的性質(zhì)及應(yīng)用10
• 1.2 銅合金的腐蝕與防護(hù)10-12
• 1.2.1 銅腐蝕類型10-11
• 1.2.2 銅合金的防護(hù)11-12
• 1.3 均三嗪二硫醇類化合物12-13
• 1.4 自組裝技術(shù)13-16
• 1.4.1 自組裝膜特點(diǎn)13-14
• 1.4.2 自組裝膜影響因素14-15
• 1.4.3 自組裝膜應(yīng)用15-16
• 1.5 電沉積技術(shù)16
• 1.6 膜的表征16-17
• 1.6.1 膜的浸潤(rùn)性16
• 1.6.2 掃描電子顯微鏡16
• 1.6.3 電化學(xué)測(cè)試技術(shù)16-17
• 1.7 本研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處17-18
• 第二章 自組裝膜18-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分18-19
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器18-19
• 2.1.3 自組裝膜的制備19
• 2.1.4 表征19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析19-25
• 2.2.1 接觸角結(jié)果分析19-20
• 2.2.2 致密性測(cè)試20-21
• 2.2.3 動(dòng)電位極化21-22
• 2.2.4 自組裝膜的表面形態(tài)22-23
• 2.2.5 鹽水浸泡試驗(yàn)23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 探索電沉積的最佳電流密度26-31
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分26-27
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑26
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 3.1.3 制備AF17N電沉積膜26-27
• 3.1.4 表征27
• 3.2 鍍膜電流密度對(duì)薄膜電化學(xué)性能影響27-30
• 3.2.1 鍍膜電流密度對(duì)開路電位-時(shí)間曲線的影響27-28
• 3.2.2 鍍膜電流密度對(duì)動(dòng)電位極化曲線的影響28-29
• 3.2.3 鍍膜電流密度對(duì)電化學(xué)阻抗的影響29-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 第四章 最佳電流密度下電沉積膜的制備31-38
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分31-32
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑31
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器31
• 4.1.3 電沉積膜的制備31-32
• 4.1.4 表征32
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-37
• 4.2.1 機(jī)理分析32-33
• 4.2.2 接觸角結(jié)果分析33-34
• 4.2.3 致密性測(cè)試34-35
• 4.2.4 動(dòng)電位極化35
• 4.2.5 阻抗35-36
• 4.2.6 鹽水試驗(yàn)36-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第五章 總結(jié)38-39
• 參考文獻(xiàn)39-44
• 致謝44-45
• 作者簡(jiǎn)介45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1049468