彩色超疏水耐蝕不銹鋼表面的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-25 08:52
【摘要】:彩色不銹鋼不僅具有自然色不銹鋼所具有的優(yōu)異耐蝕性、耐磨性、寬溫度范圍內(nèi)韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),還可以呈現(xiàn)五彩繽紛的色彩,提供給人們最佳的視覺(jué)效果,起到裝飾作用,因而被廣泛應(yīng)用于工藝品、建筑、廚衛(wèi)用具、廣告招牌以及日常用品等領(lǐng)域。但不銹鋼表面參與干涉顯色的氧化膜其主要成分為氧化物,表面能較高,容易吸附污染物而影響其在長(zhǎng)效服役條件下的裝飾效果以及耐腐蝕能力。目前對(duì)自然色不銹鋼超疏水改性的研究已有不少報(bào)道,但針對(duì)彩色不銹鋼進(jìn)行超疏水性能的改性研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文采用鉻酸化學(xué)氧化法即INCO法在化學(xué)蝕刻法后的微納米粗糙不銹鋼基材表面進(jìn)行著色,制備獲得彩色具有微納米粗糙表面的不銹鋼,并進(jìn)一步由全氟硅烷修飾,最終成功制備得到了超疏水彩色不銹鋼表面。采用水接觸角測(cè)量、SEM、DEX、XPS、動(dòng)電位極化曲線(xiàn)及腐蝕形貌觀察等方法研究了化學(xué)蝕刻處理時(shí)間、以及著色前對(duì)蝕刻基材進(jìn)行的鈍化膜化學(xué)修復(fù)處理,對(duì)不銹鋼基材著色性能以及氟化組裝后表面超疏水性和耐腐蝕的影響規(guī)律,探討了彩色膜的鉻酸電化學(xué)封閉后處理工藝對(duì)氟硅烷修飾彩色表面的疏水性和耐腐蝕性能的影響,總結(jié)了影響超疏水耐蝕彩色不銹鋼構(gòu)筑過(guò)程中的關(guān)鍵因素和機(jī)制,并獲得了綜合性能優(yōu)良的疏水以及超疏水彩色不銹鋼表面。研究了組成為0.96mol/L HCl和1.1 1mol/L FeCl3的蝕刻液對(duì)304不銹鋼基材處理時(shí)間的不同對(duì)不銹鋼著色性能,表面微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、以及氟硅烷修飾后的水浸潤(rùn)性能和耐腐蝕性能的影響。結(jié)果表明蝕刻后由于表面粗糙度增加,需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能獲得終點(diǎn)顏色,獲得的終點(diǎn)顏色較蝕刻前有略微改變。蝕刻后著色,得到的彩色膜表面的粗糙結(jié)構(gòu)得到了很好的保留,進(jìn)一步通過(guò)氟硅烷對(duì)彩色膜表面進(jìn)行修飾就可以獲得疏水不銹鋼表面。10、20、30min蝕刻條件比較,20min蝕刻后著色并氟化表面水接觸角最大,可達(dá)到152.57°,達(dá)到了超疏水的效果。腐蝕性能研究也表明通過(guò)本方法獲得的超疏水不銹鋼表面的耐腐蝕性能比普通彩色不銹鋼表面略有提升;瘜W(xué)蝕刻后,采用H2O2以及HN03分別對(duì)樣品進(jìn)行鈍化膜氧化修復(fù)處理之后,再進(jìn)行著色以及氟硅烷修飾,結(jié)果表明鈍化膜修復(fù)處理后彩色表面顏色改變很小,表面粗糙度降低,疏水性能略有下降,但仍然大于144°,且表面的耐腐蝕性能明顯提高,而對(duì)表面繼續(xù)進(jìn)行鉻酸電解封孔處理后,終點(diǎn)顏色有所變化,水接觸角繼續(xù)下降(仍大于137°),但耐腐蝕性能進(jìn)一步提高。因此通過(guò)化學(xué)蝕刻,INCO著色以及氟硅烷修飾可以成功制備得到超疏水彩色耐腐蝕不銹鋼表面,而蝕刻后的H2O2/HN03氧化處理,以及著色后的封閉處理一定程度上降低了氟硅烷修飾彩色膜的粗糙度和水接觸角,但進(jìn)一步提高了試樣表面的耐腐蝕性能。
【圖文】:
2014年,肖鑫[28]等人研宄了低鉻酸條件下不銹鋼的著色技術(shù)。2017年,劉忠民等逡逑人[29]研[偭瞬捎媚擅爰す舛圓恍飧紙兇派討械娜茸饔眉把躉媛傘e義賢跡保參桑危茫戲ㄗ派鋇難躉ど贍P褪疽饌跡郟常恰,递吇锈钢钡a嬤糜詬呶卵躉義閑運(yùn)嶁勻芤褐惺,靳橍元素揖壘lа艏芙獾男問(wèn)醬詠鶚糝薪飫氤隼礎(chǔ)Q艏從ξ哄義希灣澹藉澹停保掊澹澹睿澹危ǎ保保╁義掀渲校捅硎凈搴轄鷸械某煞鄭饕疲澹,C}澹危欏e義弦跫從υ蛑饕嘸厶跛岣幕乖哄義希齲茫潁埃矗В澹罰齲澹澹常澹у澹藉危澹矗齲玻板危ǎ保玻╁義系苯飫氤齙模危橛耄疲逶乩胱佑耄茫蚶胱擁鵲吶ǘ仍誚鶚舯礱媧锏攪俳韁凳保忮義暇奐緯梢運(yùn)涎躉鏤韉難躉,衍Oぶ饕煞治醯乃涎躉錚被購(gòu)繡義咸湍乃涎躉鎩e義纖夥從ξ哄義希穡停玻瘢茫潁常潁齲玻埃劍停穡茫潁瘢埃玻潁齲澹ǎ玻穡常瘢劍玻潁╁危ǎ保常╁義嫌捎諮躉さ納曬討欣胱擁牧鞫頹ㄒ頻男枰躉さ娜芙夂蛻沙刪赫劐義舷迪嗷ブ圃跡詈蟮玫降難躉ご嬖詿罅康奈⒖捉峁,因此着色后进一矟缠行封闭处理辶x峽梢越徊教岣吣さ鬧旅芏群陀捕取e義希村義
本文編號(hào):2679895
【圖文】:
2014年,肖鑫[28]等人研宄了低鉻酸條件下不銹鋼的著色技術(shù)。2017年,劉忠民等逡逑人[29]研[偭瞬捎媚擅爰す舛圓恍飧紙兇派討械娜茸饔眉把躉媛傘e義賢跡保參桑危茫戲ㄗ派鋇難躉ど贍P褪疽饌跡郟常恰,递吇锈钢钡a嬤糜詬呶卵躉義閑運(yùn)嶁勻芤褐惺,靳橍元素揖壘lа艏芙獾男問(wèn)醬詠鶚糝薪飫氤隼礎(chǔ)Q艏從ξ哄義希灣澹藉澹停保掊澹澹睿澹危ǎ保保╁義掀渲校捅硎凈搴轄鷸械某煞鄭饕疲澹,C}澹危欏e義弦跫從υ蛑饕嘸厶跛岣幕乖哄義希齲茫潁埃矗В澹罰齲澹澹常澹у澹藉危澹矗齲玻板危ǎ保玻╁義系苯飫氤齙模危橛耄疲逶乩胱佑耄茫蚶胱擁鵲吶ǘ仍誚鶚舯礱媧锏攪俳韁凳保忮義暇奐緯梢運(yùn)涎躉鏤韉難躉,衍Oぶ饕煞治醯乃涎躉錚被購(gòu)繡義咸湍乃涎躉鎩e義纖夥從ξ哄義希穡停玻瘢茫潁常潁齲玻埃劍停穡茫潁瘢埃玻潁齲澹ǎ玻穡常瘢劍玻潁╁危ǎ保常╁義嫌捎諮躉さ納曬討欣胱擁牧鞫頹ㄒ頻男枰躉さ娜芙夂蛻沙刪赫劐義舷迪嗷ブ圃跡詈蟮玫降難躉ご嬖詿罅康奈⒖捉峁,因此着色后进一矟缠行封闭处理辶x峽梢越徊教岣吣さ鬧旅芏群陀捕取e義希村義
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