金属铝基底超疏水性镍、锡薄膜的制备及性能研究

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmaozhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超疏水材料的发展,为铝表面性能的提高提供了发展方向。本文通过刻蚀、浸泡加退火的方法,在金属铝基底上分别构筑了超疏水性镍表面和锡表面。样品的表面形貌和化学组成通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪以及X射线光谱仪来测定表征。金属铝基底超疏水性镍表面的静态接触角可达155°,滑动角小于2°。通过单因素试验法得到制备超疏水性镍表面的最佳条件为:在2 mol·L-1氢氧化钠溶液中刻蚀6min,然后在80oC下,把处理过的样品在0.05 mol·L-1的氯化镍和0.78 m L浓盐酸的混合液中浸泡反应30 min,最后在200oC下退火1 h。通过扫描电子显微镜观察到金属铝基底超疏水性镍表面有微纳米大小的花瓣状结构,这些结构增加了样品的表面粗糙度。之后,通过对超疏水样品表面的组成进行分析,确定其表面为Ni-Al4Ni3-Al2O3复合结构。适宜的微纳米结构和化学组成使得样品具有极好的超疏水性。通过Tafel外推法和电化学阻抗法对样品的抗腐蚀行为进行研究,结果表明,金属铝基底超疏水性镍表面的耐腐蚀性能优于纯铝。并且,该超疏水性表面暴露在空气中一年后依然保持良好的疏水性。此外,当水滴在该表面滴落时,水滴会被完全弹回,表现出很好的自清洁性。更有意义的是,该表面对4-硝基苯酚的还原过程具有独特的催化能力,在氢氧化钠溶液中,在不加入其它产氢剂的情况下,该样品对4-硝基苯酚的催化降解率可达97%,降解速率常数为9.51×10-2 s-1,大约是纯铝降解速率常数的2倍。本文制备的金属铝基底超疏水性镍表面具有好的抗腐蚀性、稳定性、自清洁性和催化性。金属铝基底超疏水性锡表面的静态接触角可达到152°,滑动角为10°。在扫描电子显微镜下观察到金属铝基底超疏水性锡表面有碎片状的微纳米结构,通过EDS和XRD图谱的结果分析可知,该超疏水表面的化学组成为Al-Sn复合表面。通过单因素试验法探索出制备金属铝基底超疏水性锡表面的最佳条件为:在2 mol·L-1氢氧化钠溶液中刻蚀8 min,然后在70oC下,把处理过的样品在10 mmol·L-1的二水合氯化亚锡溶液中浸泡反应20 min,最后在180oC下退火1 h。这项工作为制备金属铝基底超疏水性表面提供了有效策略,拓展了金属铝以及它合金的工业应用。
其他文献
水资源是人类赖以生存的重要资源之一,研究区域性陆地水储量的变化可以对一个区域的水储量变化特点有一个更清晰的认识,这可为研究当地干旱、洪涝等自然灾害现象提供更好的帮助,也为保护该地区水资源可持续发展提供基础资料。本文利用CSR(Center for Space Research)发布的2003.1~2014.12的GRACE RL06时变重力场模型数据反演了区域性陆地水变化,并利用主成分分析(Pri
我国自主研发的ZPW-2000A轨道电路已广泛应用在各铁路线路中,实现列车占用监督、传递行车信息等功能,是确保列车高效、可靠运营的重要基础设备之一。目前,针对ZPW-2000A系列轨道电路的维修策略主要以服役时间为参考,依靠人工经验制定维修计划,这种维修计划会造成设备维修不足或者维修过度,存在安全隐患和维修资源的浪费,维修具有一定的盲目性和随机性。因此,制定一套科学有效的维修策略,保证轨道电路安全
引哈济党调水工程是从大哈尔腾河向党河水库调水的水利工程,早在1958年有就专家学者指出,引哈济党调水工程是从根本上解决敦煌市水资源短缺问题的终极手段。但由于调水工程一方面带来巨大经济、社会和生态效益的同时,也改变了水资源的自然分布状况,打破了原有的水循环特征和生态平衡,如果规划不当,势必会对生态环境造成严重破坏。因此引哈济党工程一直未曾开展,2004年在第十届全国人民代表大会二次会议中,水利部做出
现今,消能减震装置被广泛应用于结构设计中。金属阻尼器由于具有良好的塑性耗能、价格低廉和安装方便等特点被广泛应用。本文提出了一种波形钢板阻尼器,该阻尼器由4块波形板与上下端板焊接而成,简称波形钢板阻尼器。针对其滞回性能进行往复荷载作用下的拟静力试验研究和有限元分析。主要研究内容及所得结论如下:(1)从阻尼器母材切割部分材料,制作成标准试件进行单轴拉伸试验,获得名义屈服强度为235MPa和名义屈服强度
我国西部山区,山高坡陡、沟壑纵横,道路建设不可避免的要采用深埋特长隧道形式穿越高山峡谷地区。尤其是川藏铁路廊道区域,由于隧道埋深大,地应力级别高,岩爆潜在风险突出,给隧道选线、设计、施工带来诸多问题。近年来,对于岩爆的产生条件以及岩爆灾害的预测标准说法不一。因此,迫切需要对地应力及其岩爆灾害预测进行深入研究,以便为铁路选线和方案设计等提供科学依据。1、本文基于损伤的圆形洞室岩爆发生的解析解,以西南
多金属氧酸盐(POMs),简称多酸。作为纳米级过渡金属氧簇,具有高的理论比容量,优异的电子/质子传输/储存性能,高的热稳定性等优点。POMs用于制备电极材料,可广泛应用于能量储存
变形监测数据处理与分析是获取变形监测数据之后的重要工作,复杂变形监测数据中包含趋势信息、奇异信息等隐含信息,对其采用合理的变形监测数据处理与分析手段,不仅能对变形做出正确判断,而且准确提取、分析和合理利用监测数据中隐含的各种信息更能起到防灾减灾的重要作用,这亦是当今测绘领域的研究热点。局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)是一种新的时频分析方法,能将任意复杂信号分
车顶绝缘子是装设于列车顶部的重要高压设备,是保证列车安全、稳定运行的关键设备之一。由于动车组车顶绝缘子运行环境非常恶劣,车顶绝缘子长期裸露于车体外部,承受高速气流、冲击过电压、复杂的沿线行车环境等多环境因素共同作用,极易出现局部放电等事故。随着我国经济的高速发展,环境的持续恶化,雾霾天气成为高速列车运行的重要挑战。由于在雾霾等恶劣天气环境下,车顶绝缘子表面积污严重,极易出现污闪事故,导致动车组车载
安全是铁路营运的永恒主题。钢轨作为铁路轨道的重要组成部分,断轨可能引起列车脱轨,造成重大安全事故。对断轨事故进行监控可以有效地提高铁路运输的安全性。本文提出了一种通过检测钢轨裂缝来进行断轨监测的方案,分析了钢轨裂缝的形态特征,对现有裂缝检测算法进行了改进,设计并实现了基于图像识别的钢轨断轨远程监测系统并进行了测试。本文的主要工作包含以下部分:首先,研究了基于图像处理的裂缝检测算法,选择了基于形态学
重彩画在中国绘画历史上曾经占据着不可或缺的地位,后因文人画、水墨画的兴起,重彩画逐渐淡出人们的视线。经过历史变革的沉淀与西方艺术的洗礼,众人对重彩画也有了新的认识,绘画材料作为构成作品的重要媒介决定着画作的分类和风格,在艺术家的创作想法和技法表现上也颇有影响。近年来,许多画家相继研发重彩画的绘画材料,在当代日本画中受到不少启发,在原有的材料上利用科技的力量研发出更丰富的材料。我们探索绘画材料自身所