目的研究帶Cu₂O銹青銅表面超疏水薄膜的制備工藝及其防腐性能。方法采用直接浸泡法,在帶氧化亞銅銹層青銅試片表面制備了超疏水薄膜,通過單因素實驗分別考察了正十二硫醇-十四酸混合溶液配比以及浸泡時間對超疏水膜層構(gòu)建及耐蝕性能的影響,并采用接觸角測試、電化學方法及表面分析手段對膜層性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性進行了評價。結(jié)果正十二硫醇和十四酸的疏水長鏈成功組裝到帶Cu₂O銹青銅表面�；旌先芤汉�5.0 nmol/L的正十二硫醇和1.0 nmol/L的十四酸,浸泡時間為1 h,是超疏水薄膜的最佳制備條件,此時表面接觸角為157.2°,緩蝕效率高達97.21%。同時,電化學阻抗譜結(jié)果顯示,電荷轉(zhuǎn)移電阻相較于超疏水處理前增大了2個數(shù)量級,表明該膜層具有良好的耐蝕性能。該膜層在大氣模擬液中浸泡30 d后,緩蝕效率仍有96.56%,說明其穩(wěn)定性優(yōu)異。結(jié)論帶Cu₂O銹青銅表面構(gòu)建的超疏水薄膜能夠有效提高其耐腐蝕性和疏水性。 

【文章來源】：表面技術(shù). 2020,49(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同青銅表面接觸角Fig.1Contactangleofdifferentbronzesurfaces:a)barebronze;b)bronzewithCu2O;c)super-hydrophobicbronze

ソ遣飭拷峁?嚳??對比圖2c與圖2b可知，超疏水處理未明顯改變帶Cu2O銹青銅表面形貌。圖2d為掃描電鏡下超疏水帶Cu2O銹青銅放大5000倍的視圖，可以觀察到在原有的Cu2O晶體間有較小晶體顆粒的存在，其大小約為0.5μm，這兩種不同大小的晶體所共同形成的微納米結(jié)構(gòu)，進一步增強了青銅表面粗糙度；同時晶體排列不規(guī)則使得表面存有直徑不一的氣穴結(jié)構(gòu)，這有利于捕獲大量空氣[20]，并能將對基體有侵蝕作用的物質(zhì)捕獲在微納米結(jié)構(gòu)層內(nèi)[21]。2.3超疏水表面成分分析超疏水帶Cu2O銹青銅表面的FTIR圖如圖3所示，3446.41cm1和3355.16cm1處出現(xiàn)的較寬峰，是由Cu—OH伸縮振動產(chǎn)生的；2918.48cm1和2848.16cm1分別為—CH2的反對稱和對稱伸縮振動峰[22]；1469.74cm1為—COO的對稱伸縮振動峰[23]。由此分析得知，帶Cu2O銹青銅經(jīng)正十二硫醇-十四酸溶液浸泡后，混合溶液中的疏水長鏈成功修飾到其表面。圖3超疏水帶Cu2O銹青銅表面的FTIR圖Fig.3FTIRspectrumofsuper-hydrophobicbronzewithCu2O2.4超疏水表面耐腐蝕性能分析2.4.1正十二硫醇-十四酸溶液配比的影響空白和超疏水帶Cu2O銹青銅在大氣模擬液中的電化學測試結(jié)果如圖4所示。圖4a顯示，帶Cu2O銹青銅的Nyquist圖中包含1個較小的容抗弧和1個較長的擴散尾�。f伯阻抗）。高頻區(qū)內(nèi)的容抗弧說明青銅基體表面的Cu2O銹層可起到一定的防腐蝕作用，中低頻區(qū)內(nèi)的韋伯阻抗反映了溶解氧的陰極擴圖4不同青銅的電化學阻抗譜Fig.4EISfordifferentbronzesurfaces:a)NyquistplotsforbronzewithCu2O;b)BodeplotsforbronzewithCu2O;c)Nyquistplotsforsuper-hydrophobicbronzewithCu2Opreparedwithdiffe

?姿?刺?ㄍ?a）；圖1不同青銅表面接觸角Fig.1Contactangleofdifferentbronzesurfaces:a)barebronze;b)bronzewithCu2O;c)super-hydrophobicbronzewithCu2O液滴在帶Cu2O銹青銅表面呈現(xiàn)出優(yōu)弧弓形，為疏水狀態(tài)（圖1b）。物體表面粗糙度的變化對于表面疏水性有一定的影響[17]，Cu2O銹的生成使青銅表面粗糙度增大，從而降低了青銅表面的浸潤性。經(jīng)超疏水處理后的帶Cu2O銹青銅表面接觸角為157.2°，呈現(xiàn)出超疏水狀態(tài)（圖1c），說明其表面形成了超疏水薄膜。2.2超疏水表面微觀結(jié)構(gòu)分析圖2a為無銹青銅表面的掃描電鏡圖，在圖中可以清晰地看到砂紙打磨后留下的印記[18]，同時還可以觀察到線形劃痕周圍區(qū)域較為平滑。圖2b是制得的帶Cu2O銹青銅在掃描電鏡下呈現(xiàn)出的圖像，其表面密集分布了形狀、尺寸相近的顆粒狀物質(zhì)，與梁攀等[19]圖2不同青銅表面SEM形貌Fig.2SEMimagesofdifferentbronzesurfaces:a)barebronze;b)bronzewithCu2O;c)super-hydrophobicbronzewithCu2O;d)enlargedimageofsuper-hydrophobicbronzewithCu2O

【參考文獻】：
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