銅基體上功能復合涂層的制備及腐蝕電化學行為研究.pdf

1、現(xiàn)在海洋開發(fā)時代的到來，海洋資源開發(fā)、海上運輸以及海港和海防建設等領域都需要大量的金屬，僅海洋工業(yè)一項，每年就消耗銅合金十萬噸以上。一般情況下，銅被列為耐腐蝕性金屬之一，因為其具有比氫更高的正電位(+0.35V)，不會發(fā)生氫的去極化作用。然而，隨著使用時間的推移，銅將受到不同程度的直接和間接損壞，通常損壞的形式包括腐蝕、斷裂，尤其是在惡劣的環(huán)境中很容易被侵蝕，如氯化物，硫化物等，這就限制了其廣闊的應用前景。
　　 近年來，海洋貽

2、貝粘附蛋白新型生物粘合劑在潮濕的環(huán)境中仍具有很強的粘結力，這一發(fā)現(xiàn)引起了研究學者的興趣，關于這方面的文獻報道也很多。多巴胺(dopamine，DA，又名3-羥酪胺)作為下丘腦和腦垂體腺中的重要兒茶酚胺類神經(jīng)遞質，在健康和疾病的控制、預防中起著重要的作用。而且具有高強度、高韌性和防水性，因此具有廣泛的應用前景?；诙喟桶芬陨系奶匦?，本文主要利用多巴胺基團上的兒茶酚基吸附在銅基體上，再通過溶液浸泡法吸附十一巰基十一烷酸(MUA)單層膜和十一

3、巰基十一烷酸(MUA)/十二硫醇(SH)復合膜。通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡、接觸角測試、動電位極化曲線和電化學阻抗譜等手段來表征該復合涂層的結構和性能。研究發(fā)現(xiàn)，MUA膜的吸附使得涂層更加的致密，抗腐蝕性能也比純銅和吸附有單一聚多巴胺膜的要好很多。更主要的是，從動電位極化曲線圖中看出，十一巰基十一烷酸(MUA)/十二硫醇(SH)復合膜比單一的MUA膜的極化電流密度要低，而且出現(xiàn)了一個很大的平臺，這更說明了其抗腐蝕性能好。
　　

4、 針對前期多巴胺協(xié)助十二硫醇涂層的接觸角很難提高的問題，采用電化學沉積技術在銅基體上沉積上一層微納米銅來構建表面粗糙度，并研究了溫度、濃度、電壓以及N2的通入對微納米銅表觀形貌的影響。采用溶液浸泡法在上述修飾后的粗糙表面上吸附了多巴胺協(xié)助十二硫醇復合膜，修飾后的表面表現(xiàn)出了超疏水性。測試表明，微納米銅的加入改變了超疏水表面的形貌，使得涂層更加地致密。接觸角測試表明，該表面在空氣中暴露35天，其接觸角沒有太大的波動；在模擬海水中浸泡35

5、天其接觸角只有輕微的下降，這表明了該超疏水表面在空氣中和模擬海水中的穩(wěn)定性較好。通過電化學阻抗譜研究了該超疏水表面在3.5Wt.％NaCl溶液中腐蝕電化學行為，測試表明：超疏水涂層的抗腐蝕性能要優(yōu)于疏水涂層。該超疏水表面在3.5Wt.％NaCl溶液中的耐蝕性能，結果表明：當浸泡時間延長到35天，僅有少量腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生，但其阻抗值還是明顯高于純銅基體的。所以，利用電沉積方法構造的微納米銅結構能夠有效地保護銅基體免受海水中Cl-的侵蝕。