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文檔簡介
1、金屬表面有機硅烷分子自組裝成膜技術(shù)作為一種新型的環(huán)境友好型表面防護技術(shù),在鋁及其合金的防腐蝕領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。而現(xiàn)有的研究中,大多數(shù)集中在有機硅烷分子自組裝單層膜上,但是膜層太薄,對腐蝕性介質(zhì)侵蝕的阻擋作用有限,而且不具備自愈能力,限制了其使用壽命。
本文在分子自組裝單層膜的基礎(chǔ)上,構(gòu)筑自組裝雙層膜,同時,加入緩蝕劑以及納米顆粒,增加膜層厚度的同時又得到具有自愈性且機械強度高的膜層。采用無毒無污染的雙-[γ-(三乙氧基)
2、硅丙基]四硫化物(BTSPS),γ-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)為主要成分,制備有機硅烷分子自組裝單層膜及雙層膜,并以硝酸鈰及納米氧化鈰為添加劑,制備復合有機硅烷分子自組裝膜,使膜層具有自愈性,提高機械強度。研究了膜層的制備工藝,對其耐腐蝕性進行了探討。
以塔菲爾曲線檢測結(jié)果為依據(jù),對處理液水解時間、浸漬時間、固化時間、固化溫度以及添加劑用量等工藝參數(shù)進行了確定,并研究了工藝參數(shù)變化對膜層耐腐蝕性能的影響。以塔菲爾
3、曲線測試、浸泡實驗和硫酸銅點滴實驗,綜合比較了各類膜的耐腐蝕性能,結(jié)果表明:添加了納米氧化鈰的復合雙層膜耐腐蝕性最好,其電化學腐蝕電流為4.25×10-9A,這比空白鋁片的腐蝕電流降低了3個數(shù)量級;該膜層耐硫酸銅腐蝕時間最長,為18′01″;3.5%NaCl溶液中,浸泡15天后其失重最少,僅為0.1mg,平均腐蝕速率0.0049mg/cm2為所有膜中最小。
通過傅立葉紅外光譜測試發(fā)現(xiàn),單層膜中存在Si-O-Si、Si-O-Al
4、吸收峰,表明在鋁板表面生成了,與鋁板間以Si-O-Al共價鍵連接,膜層間以Si-O-Si為網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的BTSPS有機硅烷分子自組裝膜;雙層膜中同樣存在Si-O-Si、Si-O-Al吸收峰,而且還有GPTMS的特征集團環(huán)氧基的吸收峰,表明在BTSPS膜的表面形成了GPTMS膜。而硝酸鈰以及納米氧化鈰只是單純的物理吸附于膜層中。
通過掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn),鋁片表面生成了一層均勻致密凹凸不平的有機硅烷分子自組裝膜,這種表面結(jié)構(gòu)使得該自組
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