超疏水表面在镁合金上制备及其抗腐蚀研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803zhushuangyi
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
随着随着工业和城市的快速发展,各种金属工程材料的需求越来越大。镁合金凭借其密度低、比强度、比刚度高、电磁屏蔽能力强、减震性能好、铸造性能、切削加工性能优良等一系列优点被誉为“21世纪绿色环保工程材料”之一,广泛应用于航天航空工业、飞机制造、摩托制造等领域。然而,镁合金电极电位极低,表面容易氧化并发生严重的腐蚀,在潮湿的含有腐蚀介质的环境中腐蚀会更加严重,这种极差的耐蚀能力限制了镁合金的广泛应用。因此,寻找一种简单、低成本、易实施的方法对镁合金表面进行表面改性,提高镁合金在各种环境中耐蚀能力刻不容缓。近年来,荷叶效应盛行,即水接触角(CA)大于150°,滚动角(SA)小于10°的材料表面。这种材料被称之为超疏水材料,由于其独特的性能和特殊的功能受到广大研究者的广泛关注,例如憎水性、自清洁性、抗冰性和抗腐蚀性。在潮湿的环境中,空气湿度很大,水蒸气很容易在材料表面液化并溶解空气中的CO2、SO2、SO3等气体分子,形成一层电解质膜层,加速材料在这种环境中的腐蚀;在腐蚀溶液中,腐蚀溶液能够直接和样品表面接触并能通过表面的缺陷或缝隙渗透到内部,发生强烈的腐蚀,大大缩短了材料的使用寿命和应用范围。然而超疏水表面由于其表面结构粗糙,具有大量的空腔结构,这种结构能够有效地捕获和存储空气,在样品表面形成一层稳定的、连续的空气膜层。当样品暴露在腐蚀溶液中时,这层空气膜层能够稳定的存在于样品表面和腐蚀溶液之间,有效阻断腐蚀溶液同样品的直接接触。从而保护基体免于腐蚀溶液的腐蚀破坏,达到保护基体的目的。因此,在镁合金表面制备一层超疏水膜层能够有效的提高镁合金的耐蚀能力。本论文中,我们采用化学转化膜法、相分离法、浸渍-提拉法成功在镁合金表面制了不同组成,耐蚀性能良好的超疏水表面:(1)基于锡酸镁自愈机理制备超疏水膜层。采用化学转化膜的方法成功在镁合金表面制备出具有立方体结构的锡酸镁膜层。在中性3.5wt.%NaCl溶液中研究了锡酸镁膜层的自愈过程,采用SEM成像手段跟踪观察不同自愈时间后膜层的表面微观形貌变化。电化学腐蚀测试表明,4 h自愈后的膜层具有最好的抗腐蚀能力。在此基础上提出了溶解-再沉积自愈机理,并在4 h自愈后的膜层表面制备出了超疏水膜层,接触角为157.8°,进一步提高了镁合金的耐蚀能力。其中,经3000 mL酸雨冲刷后膜层仍具有超疏水性,在pH=2.5模拟酸雨溶液中对基体仍具有腐蚀保护功能。(2)基于相分离技术制备超疏水PVC膜层。在该研究中,采用相分离技术制备出超疏水PVC膜层。采用SEM成像技术以及接触角测试技术对非溶剂乙醇的添加量对膜层结构和疏水性能的影响进行研究。首次将超疏水PVC膜层应用到AZ91D镁合金表面。研究结果表明,所制备的超疏水PVC膜层在镁合金表面表现出良好的耐腐蚀能力,在酸、碱、盐等腐蚀性溶液中表现出稳定的耐蚀能力和超疏水能力,对AZ91D镁合金起到了很好的腐蚀保护作用。这种工艺制作方法简单、易操作、成本低,未使用特殊和复杂的仪器。这种方法可用于大面积制备超疏水膜层,从而达到对基体材料的腐蚀保护功能。
其他文献
单级、均质纳米金属材料在室温准静态拉伸过程中,表现出低塑性的缺陷是限制其发展的重大瓶颈。而通过改变微结构,从而产生应变梯度和应力梯度以提高纳米金属综合力学性能,为我们
"坚持最严格的耕地保护制度,实行最严格的节约用地制度"是我国土地管理制度的核心支柱,"两个最严格"土地管理制度是国家顶层制度设计,其实施和执行的严格程度应该是到了无以
综观国内外对石墨烯基/金纳米复合材料的研究,其制备方法主要分为液相法和固相法,其中,液相化学还原法以其简单、高效而多为研究者所采用.在生物传感器应用方面,石墨烯基/金
岩土锚固技术已广泛地应用于基坑、边坡、隧道等工程中,然而其力学机理仍有待完善。本文从锚杆摩阻力分布、锚杆支护基坑的杆系有限元分析及岩质边坡锚杆支护三维稳定分析三
本文讨论了"本"的指示词语性质,并从终点指示的角度对"本NP"进行了分类,认为"本NP"可以指示自我、时间、空间和客体。"本NP"还有语篇指示、移情用法、文内照应等特殊用法。从指别词系
目的:研究分析综合护理干预对脑梗死并冠心病血脂异常患者的应用效果。方法:选取2012年1月-2013年12月在我院进行治疗的90例脑梗死合并冠心病血脂异常患者为研究对象,按随机
高校离退休干部党员政治坚定、作风优良、文化层次高、思想比较活跃,在党员队伍中发挥着重要作用.但是目前离退休党支部建设面临“三难”困境,即支部换届较难、党费收缴较难
随着经济的迅猛发展,我国汽车产业的发展速度也显著加快,汽车已经成为我们日常生活中必不可少的交通运输工具。制动鼓是汽车刹车系统的重要部件,对安全驾驶起着非常重要的作用。
现有的屈服准则基本上都是应力的全局变量函数,在对屈服轨迹预测时不同加载路径间会相互影响,为了提高预测的准确性现有屈服准则都是通过在原有屈服准则的基础上进行变换,或
针对目前在学生顶岗实习管理上,由于时间和空间的限制,教师不能及时指导,学校不能有效监控的情况。本文以信息化技术为支撑,运用"互联网+"思维,对学生顶岗实习管理系统的分析