【摘要】：鋁合金作為一種輕金屬,應(yīng)用的領(lǐng)域也十分的廣泛,鋁合金表面特別容易形成氧化膜以保護(hù)鋁合金,但是當(dāng)該氧化膜遭受到永久性破壞時(shí),鋁合金的耐蝕性較差問(wèn)題也就凸顯出來(lái)了。本文主要采用簡(jiǎn)單、低成本、綠色不污染的方法,在鋁合金6061表面制備保護(hù)性膜層,提高鋁合金的耐蝕性能。分別采用了多種不同的方法在鋁合金6061表面制備了3種耐蝕性保護(hù)膜層,并通過(guò)電化學(xué)測(cè)試研究了其在強(qiáng)酸性測(cè)試溶液0.5 M H_2SO_4+2ppm HF中的耐蝕性能。此外,還通過(guò)多種表征手段對(duì)鋁合金表面的膜層及其化學(xué)成分進(jìn)行了分析和討論。主要研究結(jié)果如下:一、利用自組裝和水熱法在鋁合金6061表面制備石墨烯-二氧化錫復(fù)合膜。使用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡研究復(fù)合膜的表面形貌,使用X射線衍射、拉曼光譜和X射線光電子能譜研究復(fù)合膜的組成和微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試研究了在0.5 M H _2SO_4+2ppm HF的混合酸性溶液中石墨烯-二氧化錫復(fù)合膜的腐蝕行為,結(jié)果表明,復(fù)合膜在該酸性溶液中保護(hù)效率高達(dá)99.727%,說(shuō)明該石墨烯-二氧化錫復(fù)合膜能極大地改善該合金在酸性環(huán)境中的腐蝕問(wèn)題。二、采用噴涂法和熱解法在鋁合金6061表面成功制備了高防腐性能的殼聚糖熱解膜。殼聚糖是一種環(huán)保的多糖類物質(zhì),由于其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的氨基和羥基官能團(tuán),可以通過(guò)熱解獲得碳源。通過(guò)在0.5 M H_2SO_4+2 ppm HF的混合酸性溶液中進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試,對(duì)其交流阻抗、極化曲線以及等效電路進(jìn)行了研究。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡及其附屬能譜儀,原子力顯微鏡,X射線衍射,拉曼光譜,傅里葉變換紅外光譜和X射線光電子能譜。結(jié)果表明,鋁合金表面的膜為氮摻雜的部分石墨化的碳薄膜,相比空白鋁合金6061的腐蝕電流密度,在其表面制備了熱解膜之后,其大小從1.247×10~(-4) A·cm~(-2)下降到7.461×10~(-8) A·cm~(-2),保護(hù)效率達(dá)到了99.940%。三、采用自組裝的方法在在鋁合金6061表面成功制備了聚乙烯亞胺-氧化石墨烯-殼聚糖(PEI-GO-chitosan)復(fù)合膜,主要是利用不同物質(zhì)間的氫鍵或靜電吸引作用,實(shí)現(xiàn)這三種物質(zhì)的復(fù)合。使用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡研究復(fù)合膜的表面形貌,以及拉曼光譜和X射線光電子能譜研究復(fù)合膜的組成和微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試研究了在0.5 M H_2SO_4+2 ppm HF的混合酸性溶液中PEI-GO-chitosan復(fù)合膜的腐蝕行為,結(jié)果表明,復(fù)合膜在該酸性溶液中保護(hù)效率高達(dá)99.985%,說(shuō)明該P(yáng)EI-GO-chitosan復(fù)合膜有效的提高該鋁合金在酸性環(huán)境中的耐蝕性能。
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG178
【圖文】：

航天航空工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、電子、汽車(chē)制造業(yè)件下會(huì)形成氧化膜，氧化膜的厚度一般為 5 n壞會(huì)立即自行修復(fù)，使得鋁較其他金屬有更好膜燃料電池雙極板材料電池(PEMFC，又稱聚合物電解質(zhì)膜燃料電池氣與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽懦�，具有高效、�?jié)能、環(huán)保、啟動(dòng)快及工作溫度 的重要組成組分，不僅占整個(gè)電池堆質(zhì)量的 7堆的生產(chǎn)成本中也占據(jù)相當(dāng)大的比例，所以對(duì) PEMFC 的結(jié)構(gòu)[13]如圖 1-1 所示，主要由兩個(gè)。雙極板在質(zhì)子交換膜燃料電池中有很多作用分布、活性區(qū)域的散熱、電池之間電流的傳導(dǎo)達(dá)到以上這些作用，理想的雙極板應(yīng)當(dāng)具有很強(qiáng)度、高阻氣能力等特性。

而其耐蝕性能也得到了很大的提升。水表面潤(rùn)濕性主要取決于表面能、表面粗糙度或者表面的微的接觸角小于 90°，疏水表面的接觸角大于 90°，而當(dāng)該表面具有超疏水性。所謂接觸角是指液滴在固-液接角。固-液界面的界面性質(zhì)在冶金過(guò)程中具有重要的作體在固-液-氣三相系統(tǒng)中對(duì)固體的浸潤(rùn)程度為特征。圖面和引力之間的平衡趨于穩(wěn)定[41]，在三相接觸的點(diǎn) A以用楊氏方程[42]來(lái)表示，公式如下： cosθ 觸角，γSG、γLS、γLG分別代表固-氣、液-固、液-氣兩間內(nèi)自由能的變化也會(huì)增加潤(rùn)濕性，在這樣的驅(qū)動(dòng)力。

章 鋁合金表面石墨烯-二氧化錫復(fù)合膜的制備及耐蝕性能研6 h 的干燥處理。61 表面制備石墨烯-二氧化錫復(fù)合膜的過(guò)程如圖 3-1 驗(yàn)，由于鋁合金經(jīng)過(guò)刻蝕后獲得羥基（ OH），而 P解質(zhì)、GO 溶液則帶有負(fù)電荷，因此可以通過(guò)正負(fù)電二甲基氯化銨（PDDA）和 GO 沉積到鋁合金表面。DDA 水溶液中 10 min，隨后用大量的去離子水清洗，.%的 GO 水溶液中 10 min，隨后依然用大量的去離子兩種溶液中交替輪回進(jìn)行自組裝 5 次、10 次、15 次(PDDA-GO)10和(PDDA-GO)15。然后再進(jìn)行水熱反水熱的溫度，將試樣與前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜墨烯-二氧化錫復(fù)合膜，試樣分別標(biāo)記為(PDO2和(PDDA-GO)15-SnO2。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 熊金平;趙藝閣;周勇;黃若愚;;鋁合金表面氧化膜去除方法研究進(jìn)展[J];電鍍與精飾;2013年11期

本文編號(hào)：2799515