水滑石納米容器有機涂層及分等級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化膜的腐蝕行為研究.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強度高和硬度高等優(yōu)良的物理及機械性能,可以作為一些輕量化工程應(yīng)用的理想結(jié)構(gòu)材料。但鎂合金極易被腐蝕,使其應(yīng)用環(huán)境受到限制,從而制約了鎂合金的廣泛推廣。最簡單的避免鎂合金被腐蝕的方法就是在鎂合金上覆蓋薄膜,阻止鎂合金基體與腐蝕環(huán)境的接觸。
　　 本論文通過有機涂層、化學(xué)轉(zhuǎn)化、表面修飾等手段在鎂合金表面構(gòu)筑了不同的薄膜,再利用電化學(xué)測試手段研究了覆蓋了膜層的鎂合金和未覆蓋膜層的鎂合金在3.5％NaCl溶液中的腐蝕

2、行為。通過對比發(fā)現(xiàn)覆蓋了膜層的鎂合金的耐腐蝕性能有較大的提高,期待通過這樣的手段解決鎂合金的腐蝕問題,擴大鎂合金的應(yīng)用范圍。主要有以下研究內(nèi)容:
　　 1、以水滑石作為儲存緩蝕劑WO42-的納米容器,把該裝載了緩蝕劑的納米容器作為顏料摻雜到環(huán)氧樹脂中,涂覆到經(jīng)過前處理的鎂合金表面。通過緩釋實驗,討論了水滑石納米容器對緩蝕劑的釋放能力以及緩蝕劑的緩蝕機理。ICP、極化曲線、SEM結(jié)果表明釋放出緩蝕劑的溶液自腐蝕電流下降了兩個數(shù)量級

3、,展示了良好的緩蝕性能。通過交流阻抗測試評價純的環(huán)氧樹脂涂層和含有水滑石粉末的環(huán)氧樹脂涂層對鎂合金基體腐蝕保護能力。通過SEM、EDS、極化曲線分析結(jié)果表明,含有水滑石粉末的涂層經(jīng)過40天浸泡測試,涂層失效后仍然具有較好的耐腐蝕性是因為緩蝕劑抑制腐蝕的緣故。對水滑石納米容器在涂層中的腐蝕保護機理進(jìn)行了探討。含有水滑石粉末的涂層不管是在涂層失效前還是失效后都具有較好的耐腐蝕性。
　　 2、以水滑石漿液作為轉(zhuǎn)化液在鎂合金表面通過原位

4、生長法形成復(fù)合轉(zhuǎn)化膜,通過XRD、SEM、EDS等表征方法分析了轉(zhuǎn)化膜的表面形貌和成分。通過討論不同反應(yīng)時間轉(zhuǎn)化膜成分來研究了轉(zhuǎn)化膜的形成機理。通過測量轉(zhuǎn)化膜的極化曲線和交流阻抗來評價膜層的耐蝕性,經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后的鎂合金基體的耐腐蝕性能有一定的提高。轉(zhuǎn)化膜為白色,微觀形貌為片狀結(jié)構(gòu),主要成分是水滑石與水菱鎂礦。鎂合金表面覆蓋的轉(zhuǎn)化膜不僅可以提高鎂合金的腐蝕保護能力,還可以作為前處理手段來提高鎂合金基體與有機涂層的結(jié)合力。
　　

5、 3、以水滑石漿液作為轉(zhuǎn)化液在鎂合金表面通過原位水熱結(jié)晶法構(gòu)筑了具有分等級結(jié)構(gòu)的復(fù)合轉(zhuǎn)化膜。轉(zhuǎn)化膜既有提高鎂合金耐腐蝕性能的作用,還能增加了鎂合金表面的粗糙度,這為構(gòu)筑疏水表面提供條件。對粗糙表面進(jìn)行低表面能修飾,得到了具有分等級結(jié)構(gòu)的疏水表面。通過SEM、XRD、FT-IR等手段分析了疏水表面的微觀形貌和成分。通過測量轉(zhuǎn)化膜的極化曲線和交流阻抗來評價疏水表面的耐蝕性。疏水表面具有分等級結(jié)構(gòu)的凸起,凸起為片狀結(jié)構(gòu),相鄰?fù)蛊鹬g也為微米