鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料且具有許多獨(dú)特的性能,因此被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,例如3C產(chǎn)品、汽車制造、航空航天零部件和生物醫(yī)學(xué)等。然而,由于鎂具有較高的電負(fù)性,并且鎂合金表面自然形成的MgO/Mg（OH）₂膜具有高的孔隙率,因此鎂合金暴露在環(huán)境中極易發(fā)生腐蝕。近年來(lái),仿生超浸潤(rùn)表面在防腐、自清潔、防污、防結(jié)冰等領(lǐng)域的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。因此,本論文開發(fā)了兩種鎂合金超雙疏防腐涂層,深入研究了涂層的潤(rùn)濕性和耐腐蝕性并揭示了防腐機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:首先,通過將傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂粘結(jié)層和全氟癸基聚硅氧烷改性SiO₂超雙疏涂層相結(jié)合,成功制備了鎂合金超雙疏防腐涂層。通過潤(rùn)濕性和電化學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn):該涂層不僅具有優(yōu)異的超雙疏性(CA_水=166°,SA_水=1°,CA_正十六烷=163°,SA_正十六烷=3°),而且防腐性能突出,其腐蝕電流密度和低頻阻抗模量分別為7.154×10^-12A/cm²和10¹⁰ohm... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

腐蝕污染環(huán)境的照片

芰Τ莆?笫?浴?930年，Osterh[33]等人將潤(rùn)濕現(xiàn)象分為三種類型，即沾濕、浸濕和鋪展?jié)櫇瘛Ｕ礉窦礊橐后w排斥和代替固體表面的空氣，但是并沒有完全鋪展的過程。在沾濕的過程中固-氣和氣-液界面消失，并且形成新的固-液界面。而浸濕是指固體表面的氣體全部被液體替代的過程。在浸濕過程中，氣-液界面無(wú)明顯變化，而固-氣界面被固-液界面取代。鋪展?jié)櫇袷侵腹腆w表面與液體接觸后，液體自發(fā)鋪展成膜的過程。鋪展?jié)櫇竦慕Y(jié)果是固-氣界面消失和形成新的固-液界面和氣-液界面。1.2.2固體表面潤(rùn)濕性理論基礎(chǔ)（1）Young’s方程圖1.2固體表面接觸角定義圖Figure1.2Definitionofcontactangleonsolidsurface1805年，Young首次提出接觸角的定義，即當(dāng)液滴和理想的固體表面相互接觸時(shí)，固-液表面之間會(huì)形成一定的角度，即為接觸角，通常用θ表示（圖1.2）。由于當(dāng)液滴在固體表面平衡時(shí)，固、液、氣三相點(diǎn)處所受的合力為零。因此，可得出公式（1.1）[34]。cosθ=(γs-g–γs-l)/γl-g（1.1）公式（1.1）即為經(jīng)典的Young’s方程，其中θ為接觸角；γs-g、γs-l、γl-g分別代表固-氣、固-液、液-氣界面的表面張力。因此，根據(jù)接觸角的大小可判斷固體表面的潤(rùn)濕性。當(dāng)θ=0°時(shí)，液體能夠完全潤(rùn)濕表面；當(dāng)0°<θ<90°時(shí)，液體能夠潤(rùn)濕固體表面；當(dāng)90°<θ<180°時(shí)，液體不能潤(rùn)濕固體表面；當(dāng)θ=180°時(shí)，固體表面完全不潤(rùn)濕。然而，Young’s方程只適用于理想的固體表面，也就即固體表面的化學(xué)組成均勻、表面平整、光滑、不變形并且各向同性，忽略了液滴和基底之間的真實(shí)相互作用和一些其他外力。然而，在實(shí)際中只存在非理想的固體表面，因此表面潤(rùn)濕性理論還需要進(jìn)一步的發(fā)展。（2）Wenzel模型基于Young’s方程，1936年Wenzel[35]等人對(duì)Young’s方?

碩士學(xué)位論文3（圖1.3）。根據(jù)Wenzel模型方程可知，當(dāng)0°<θ<90°時(shí)，接觸角隨著表面粗糙度的增大而減小，因此，表面粗糙度越大則表現(xiàn)的越親水；當(dāng)90°<θ<180°時(shí)，接觸角隨著表面粗糙度的增大而增大，因此，表面粗糙度越大則表現(xiàn)的越疏水。然而，Wenzel模型只適用于固-液兩相完全潤(rùn)濕的狀態(tài)，其仍然存在一定的局限性。圖1.3Wenzel模型示意圖Figure1.3Wenzelstateofthewaterdropletonthesolidsurface（3）Cassie-Baxter模型圖1.4Cassie-Baxter模型示意圖Figure1.4Cassie-Baxterstateofthewaterdropletonthesolidsurface1944年，Cassie和Baxter在前人的研究基礎(chǔ)上對(duì)Wenzel模型做了進(jìn)一步的拓展和修正提出了Cassie-Baxter模型（圖1.4）。Cassie和Baxter[36]認(rèn)為液滴并沒有填滿固體表面上的凹槽，而是在液滴的下面存在著一層截留的空氣，因此他們認(rèn)為液滴在粗糙不均勻表面上的接觸是一種復(fù)合接觸。Cassie和Baxter假設(shè)固體表面由組分1和組分2兩種物質(zhì)組成，而這兩種物質(zhì)的表面是以極小快的形式均勻分布，并且結(jié)合Wenzel方程得出了適合表面粗糙并且非均相的Cassie-Baxter方程，見式（1.3）。cosθr=f1cosθ1+f2cosθ2（1.3）式中θr為表觀接觸角；θ1和θ2分別為成分1和成分2的本征接觸角；f1和f2分別為成分1和成分2的表觀面積分?jǐn)?shù)，其中f1+f2=100%。由于空氣對(duì)水的接觸角為180°，因此公式（1.3）可變形為下式：cosθr=f1(cosθ1+1)–1（1.4）由公式（1.4）可知，固體表面的表觀接觸角隨著f1的減小而增大。因此，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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