【摘要】：污損生物在海洋工程設施上的附著及所造成的危害已成為阻攔人類向海洋進軍的重要問題。針對這一問題,本文利用雙層輝光等離子滲金屬技術在Q235鋼表面制備滲銅層,希望在海洋污損生物附著的第一、二階段減緩或抑制其形成,以期起到防污效果并對后續(xù)課題提供基礎研究。探索出制備滲銅層的工藝參數(shù)為:源極電壓900V;工件電壓500V;工作氣壓35Pa;極間距15mm;保溫時間3h。以滲層厚度為評判標準,利用SEM、EDS、XRD等方式確定最佳工藝參數(shù)下滲層由兩部分組成:100μm左右的沉積層及40μm左右的擴散層,銅元素呈梯度分布。滲銅層表面比較粗糙,存在著高低不平的簇狀晶,且簇狀晶之間存在1-5μm的間隙。由腐蝕行為研究得出,基體外銹層腐蝕產物以γ-FeOOH為主,但是由于基體腐蝕電位較低,只有-0.74V vs.SCE,γ-FeOOH不能在表面增厚而是不斷還原生成Fe_3O_4。但是始終較薄的外銹層在溶液中高Cl~-離子作用下表面不斷被侵蝕出可供氧擴散的通道,從而加速了基體腐蝕。滲銅層的腐蝕行為與基體相似,由于沉積層較為疏松且滲層腐蝕反應以鐵的陽極溶解為主,致使致密的鈍化膜難以形成,轉而生成鐵的腐蝕產物,而銅主要以離子形式存在于溶液中。溶液中的銅離子會抑制鐵的羥基氧化物的形成并破壞其中的氫氧根鍵,使晶粒細化促進非晶相的形成。而從沉積層底部形核生長的非晶腐蝕產物最終破壞了滲銅層的完整性。由防海洋生物污損實驗得出,銅離子滲出率與滲層腐蝕行為相符。滲層破壞前,鐵的溶解為主要陽極反應,銅離子滲出率只維持在近10μg·cm-2·d~(-1)。滲層破壞后,被撬起的沉積層直接與溶液接觸,銅離子滲出率出現(xiàn)大幅度的突升突降現(xiàn)象,最大滲出率達到137.46μg·cm~(-2)·d~(-1)。小新月菱形藻生長抑制實驗表明,銅離子濃度越高,達到95%抑制率時間越短,表明小新月菱形藻在含有較高濃度的銅離子滲出液的環(huán)境中不能長久存在。推測銅離子對細胞的生長抑制或滅殺能力源于對細胞壁及細胞活動活動所必須的酶的破壞。
【圖文】：

第一章 緒論 引言海洋污損生物，如圖 1.1 所示，是指大量繁殖并附著于海洋結構物上的動、植物和總稱，其常見于水下工程設施及艦船底部并會對結構表面產生一定的損害作用。該用隨著污損生物的不斷繁殖和增長而日趨嚴重，最終有可能完全破壞被附著物。因生物附著污損，已成為阻攔人類向海洋進軍的重要難題。 海洋污損生物簡介及防治方法.1 海洋污損生物生態(tài)特點污損生物生態(tài)學屬于海洋生態(tài)學框架，是其重要分支。污損生物種類繁多，僅我國近 500 種，其在海洋工程設施或艦船底部的附著是非常復雜的，從開始的小分子的后大型生物的固著往往要花上幾年時間，其過程大抵可分為如下：

Q235 鋼表面雙輝滲銅層制備及防海洋污損性能研究也越強，強烈的轟擊使得陰極溫度迅速上升。對于源極屬元素被濺射出來，且源級電壓通常高于工件電壓，欲速向工件表面移動，從而堆積或滲入工件表面。對于工也會使得表面原子被濺射出來而在表面形成大量的空位位缺陷層以容納更多的靶材元素。由此可見，，離子轟擊是等離子表面冶金速度比其他傳統(tǒng)滲金屬工藝快的重要
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG178

【參考文獻】

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本文編號：2699732