近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類對海洋的探索和需求不斷深入。然而,由于海洋環(huán)境十分苛刻,對船舶等海上設(shè)施所用鋼材的結(jié)構(gòu)性能及耐腐耐污性的要求極高,特別是海洋微生物對鋼材的吸附和腐蝕問題是亟待解決的問題之一。因此提高鋼材表面耐海水腐蝕性能及防污損性能的研究意義重大。本論文針對海洋用鋼在實(shí)際工況中面臨的腐蝕與污損問題,分別采用大氣等離子噴涂技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)及等離子體滲氮技術(shù),在AH32鋼表面分別制備等離子噴涂(Ti O2、Co基、Ni基)涂層、Si-DLC薄膜以及滲氮層。分別運(yùn)用SEM、AFM、Raman光譜、粗糙度測量儀、接觸角測量、沖刷腐蝕以及電化學(xué)等手段表征了涂層的表面形貌、粗糙度、成分、疏水性能及耐蝕性能,討論了涂層的腐蝕過程及相應(yīng)機(jī)理,并運(yùn)用電化學(xué)監(jiān)測手段表征了等離子噴涂涂層的微生物附著腐蝕機(jī)理。論文取得的主要進(jìn)展如下:研究了AH32鋼表面等離子噴涂制備疏水涂層及其耐腐蝕性能。發(fā)現(xiàn)等離子噴涂涂層顯著改善了AH32鋼的疏水性能。Co基涂層及Ni基涂層與水的靜態(tài)接觸角達(dá)到了130°以上,均具有較好的疏水效果。三種涂層均明顯改善了AH32鋼的耐腐蝕性能。等離子噴涂...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 海洋生物污損
        1.2.1 海洋生物污損對船舶材料的主要影響
        1.2.2 防污損技術(shù)
        1.2.3 海洋生物污損防護(hù)涂料
    1.3 疏水防污材料
        1.3.1 疏水的理論基礎(chǔ)
        1.3.2 疏水膜制備方法
    1.4 鍍膜技術(shù)
        1.4.1 化學(xué)氣相沉積法
        1.4.2 物理氣相沉積法
        1.4.3 等離子噴涂法
    1.5 選題意義
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 涂層的制備
        2.3.1 等離子噴涂涂層的制備及實(shí)驗(yàn)參數(shù)
        2.3.2 Si-DLC薄膜的制備及實(shí)驗(yàn)參數(shù)
        2.3.3 磁控滲氮層的制備及實(shí)驗(yàn)參數(shù)
    2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.5 測試與表征
        2.5.1 表面形貌的測量
        2.5.2 粗糙度的測量
        2.5.3 疏水性能的測量
        2.5.4 Raman測試
        2.5.5 耐蝕性能測試
3 AH32鋼表面等離子噴涂制備疏水涂層及其耐腐蝕性能研究
    3.1 不同涂層表面形貌及粗糙度
        3.1.1 不同涂層表面形貌表征
        3.1.2 不同涂層粗糙度表征
    3.2 不同涂層疏水性能研究
        3.2.1 不同涂層接觸角結(jié)果
        3.2.2 不同涂層表面自由能的計(jì)算
    3.3 不同涂層耐腐蝕性能研究
        3.3.1 耐海水沖刷腐蝕性能
        3.3.2 不同涂層電化學(xué)腐蝕測試
    3.4 本章小結(jié)
4 AH32 鋼表面制備不同硅含量Si-DLC薄膜疏水及耐蝕性能研究
    4.1 硅含量對薄膜形貌及粗糙度影響
        4.1.1 薄膜表面形貌表征
        4.1.2 薄膜三維形貌及粗糙度
    4.2 硅含量對薄膜疏水性能影響
        4.2.1 不同薄膜接觸角測量結(jié)果
        4.2.2 不同薄膜表面自由能的計(jì)算
    4.3 硅含量對薄膜成分影響
    4.4 硅含量對薄膜耐腐蝕性能影響
        4.4.1 不同薄膜極化曲線結(jié)果
        4.4.2 不同薄膜阻抗結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
5 滲氮時(shí)間對AH32鋼表面滲氮層疏水及耐蝕性能影響研究
    5.1 滲氮層表面形貌及粗糙度
        5.1.1 滲氮層表面形貌表征
        5.1.2 滲氮層粗糙度表征
    5.2 時(shí)間對滲氮層疏水性能影響
        5.2.1 滲氮層接觸角測量結(jié)果
        5.2.2 滲氮層表面自由能的計(jì)算
    5.3 時(shí)間對滲氮層耐腐蝕性能影響
        5.3.1 滲氮層極化曲線結(jié)果
        5.3.2 滲氮層阻抗結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 電化學(xué)監(jiān)測表征AH32鋼等離子噴涂涂層微生物腐蝕過程研究
    6.1 開路電位監(jiān)測微生物腐蝕過程
    6.2 阻抗譜監(jiān)測微生物腐蝕過程
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3932473