聚苯胺及其氧化物復(fù)合膜的制備與耐蝕性研究.pdf

1、金屬材料與周圍環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引起金屬失效，叫做金屬腐蝕。金屬腐蝕的發(fā)生非常普遍，它能給社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，引發(fā)許多災(zāi)難性事故，損耗寶貴的資源，阻礙社會的發(fā)展。因此，尋求一種廉價、高效、安全的腐蝕防護(hù)手段一直是金屬腐蝕防護(hù)領(lǐng)域關(guān)注的熱點。聚苯胺由于具有合成方法簡單，導(dǎo)電性良好，易于摻雜以及耐腐蝕性能良好等優(yōu)點，受到了人們的極大關(guān)注。
　　本論文首先采用電化學(xué)氧化法在不銹鋼表面制備摻雜態(tài)聚苯胺膜層，以磷酸為摻雜

2、酸，考察了質(zhì)子酸濃度以及聚合時間對膜層的形貌結(jié)構(gòu)及防腐蝕性能的影響。當(dāng)磷酸濃度為1.5mol/L，掃描圈數(shù)為20cycles時得到的聚苯胺膜層可使不銹鋼的自腐蝕電位顯著正移，自腐蝕電流密度由裸不銹鋼的的289μA·cm-2下降至7.8μA·cm-2，防護(hù)效率達(dá)到97.3％，具有良好的防護(hù)性能。
　　為了進(jìn)一步提高聚苯胺的耐腐蝕性能，在溶液中加入適量的氧化物粒子，分別在不銹鋼表面制備了PANI/SiO2和PANI/TiO2復(fù)合膜層，

3、并研究了納米SiO2顆粒的添加量、聚合時間對復(fù)合膜層的形貌結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。掃描電鏡顯示，復(fù)合材料具有更優(yōu)的物理結(jié)構(gòu)，膜層致密。電化學(xué)測試表明，對于PANI/SiO2復(fù)合膜層，當(dāng)SiO2顆粒的添加量為7g/L時，其自腐蝕電流密度最小，為2.65μA·cm-2;對于PANI/TiO2復(fù)合膜層，當(dāng)掃描圈數(shù)為30cycles時，其電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct達(dá)到12160Ω·cm2，較裸不銹鋼提高了近兩個數(shù)量級，且也遠(yuǎn)高于單純聚苯胺的4066Ω·