【摘要】：海洋沖刷腐蝕及生物污損對海洋工程裝備帶來嚴(yán)重的破壞,其防護(hù)工作一直是人們的研究重點。本文利用電沉積技術(shù),通過在硫酸鹽鍍液體系中添加耐磨有機金屬過渡化合物及納米光催化殺菌材料,輔以超聲及攪拌的物理手段,制備得到功能性復(fù)合鋅鍍層。通過掃描電子顯微鏡、X射線晶體衍射、電子能譜元素分析、原子力顯微鏡和磨耗儀等手段對復(fù)合鍍層進(jìn)行表征分析。通過電化學(xué)阻抗譜、動電位極化和殺菌試驗對鍍層的耐蝕性能和耐生物污損性能進(jìn)行測試。本文首先探究了超聲輔助對鋅鍍層性能的影響。結(jié)果顯示,超聲的引入影響了鋅的電沉積過程,使鍍層晶粒粒徑減小,表面變得更致密、均勻,降低了鍍層的表面粗糙度,增大了鍍層的耐磨損性能。隨著超聲功率的增大,鍍層的耐蝕性能也逐漸增強。在超聲輔助的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究了二茂鐵添加劑對鍍層性能的影響。結(jié)果顯示,二茂鐵的加入使沉積電位負(fù)移,提高了電沉積過程的電流效率。復(fù)合鍍層表面晶型呈六方晶體結(jié)構(gòu),表面更加光亮、致密,表面粗糙度也隨之降低。通過電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn),超聲功率為15 W的二茂鐵復(fù)合鍍層在天然海水環(huán)境和堿性溶液環(huán)境下有更好的耐蝕性能。使用納米釩酸鉍顆粒作為添加劑并在超聲輔助的情況下制備了復(fù)合鍍層,并對其性能進(jìn)行探究。研究發(fā)現(xiàn),釩酸鉍的引入使得鍍層的沉積電位正移。通過表征測試發(fā)現(xiàn),釩酸鉍顆粒成功復(fù)合在鍍層表面,隨著超聲功率增大吸附量也增多。通過電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn),隨著超聲功率的增大,超聲功率為15 W的復(fù)合鍍層的耐蝕性能也逐漸增強。在全光條件下對復(fù)合鍍層的殺菌性能進(jìn)行檢測,結(jié)果表明超聲功率為45 W的復(fù)合鍍層的殺菌性能最好。
【圖文】：

嚴(yán)重的海洋生物污損問題。因此，我國的海洋裝備，尤其是海洋船舶，正在遭受到嚴(yán)重的海水沖刷腐生物污損侵害，對于其防護(hù)技術(shù)的研究迫在眉睫。1 海水沖刷腐蝕船舶在海洋中航行會受到海水的沖刷，沖刷現(xiàn)象是海洋中的一種常見的現(xiàn)刷現(xiàn)象主要分為兩種，一是海水自身運動產(chǎn)生的，其沖刷速度較低；二是由部作用力作用在海水上產(chǎn)生的，其沖刷速度相對較快，，其中最為典型也最為的就是由螺旋槳的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的沖刷現(xiàn)象。螺旋槳是整個船舶的動力系統(tǒng)，安裝在船的尾部，工作環(huán)境非常惡劣[5]，槳在海水環(huán)境的服役過程中，由于物理、化學(xué)等因素會發(fā)生非常嚴(yán)重的腐�？煞譃榭张莞g和電化學(xué)腐蝕等，其中空泡腐蝕是船舶螺旋槳最為嚴(yán)重最為特殊的腐蝕形式之一。

原理速旋轉(zhuǎn)時會使其周圍的水體流速加快，高速流動做相對運動，引起水體各部分壓力變的不均勻，且該過程持續(xù)發(fā)生，氣泡破滅時會破壞金屬表面泡腐蝕[6]�？张菔且环N常見的流體力學(xué)現(xiàn)象，常生波動的機器中[7-9]。根據(jù)空泡的形態(tài)特征可分泡 3 種[10]。槳葉表面的空蝕主要是由于云狀空射作用導(dǎo)致，因此云狀空泡是造成腐蝕的主要原發(fā)生過程如圖 1.2[11,12]所示，金屬表面先形成空表面，使金屬暴露在腐蝕環(huán)境中，金屬受到腐蝕形成空泡，金屬的保護(hù)膜再一次受到破壞，該過。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X55

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄭曉濤;王丹;陳景峰;;超聲波防海生物技術(shù)試驗研究[J];聲學(xué)技術(shù);2015年06期

2 石崇;張陸;;船舶螺旋槳電解防污裝置方案技術(shù)淺析[J];中國水運(下半月);2014年02期

3 劉洋洋;高志明;李超;文麗娟;;陰極保護(hù)對Q235鋼空泡腐蝕影響的研究[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2013年05期

4 ;海洋資源開發(fā)技術(shù)簡介[J];能源與節(jié)能;2012年08期

5 雍興躍;吉靜;張雅琴;李棟梁;張占佳;;微/納米力學(xué)技術(shù)對金屬空泡腐蝕表層力學(xué)性質(zhì)的定量表征[J];中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報;2011年01期

6 周月波;趙國剛;張海軍;;Fabrication and wear properties of co-deposited Ni-Cr nanocomposite coatings[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年01期

7 張明明;趙文;于世超;;我國海洋污損生物的研究概況[J];水產(chǎn)科學(xué);2008年10期

8 趙穎;張永春;;流速與溫度的交互作用對銅綠微囊藻生長的影響[J];江蘇環(huán)境科技;2008年01期

9 張萍;張星辰;次立杰;段書德;許保恩;趙建路;;耐高溫釩酸鉍黃色顏料的制備[J];精細(xì)化工;2007年07期

10 孫永福;宋玉鵬;邊淑華;;海洋平臺樁基周圍沖刷過程及沖刷機理分析[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 史燁婷;純鈦及TC4鈦合金抗空蝕性能的研究[D];天津大學(xué);2012年

2 鄧友;兩種典型銅合金的空蝕行為研究[D];天津大學(xué);2007年

本文編號：2664777