不銹鋼表面硅烷/氧化石墨烯膜層制備及其腐蝕性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-07 14:49
隨著對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)與探索,海洋中所用金屬材料的腐蝕和防護(hù)就顯得越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的金屬表面處理工藝如鉻酸鹽鈍化、磷酸鹽轉(zhuǎn)化對(duì)環(huán)境影響很大,例如,高價(jià)鉻離子對(duì)生物有很強(qiáng)的毒性,磷酸鹽會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,不符合國(guó)家提出的保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境的要求。因此,開(kāi)發(fā)尋求一種既有效又綠色環(huán)保、且低成本的金屬防護(hù)工藝成為重中之重。硅烷是一種綠色環(huán)保、成膜性好、機(jī)械性能強(qiáng)、具有耐蝕性的表面處理劑,成為替代傳統(tǒng)金屬處理工藝的首選。本文選用雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTESPT)為研究對(duì)象,通過(guò)電沉積方法在不銹鋼基體表面沉積硅烷膜層,通過(guò)電化學(xué)測(cè)試可知硅烷膜層對(duì)不銹鋼基體起到了良好的保護(hù)效果。探索硅烷膜層的最佳沉積條件,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沉積電壓為-1.0V時(shí)沉積的硅烷膜層對(duì)不銹鋼基體的保護(hù)作用最好。硅烷膜層雖然對(duì)金屬基體起到了一定的保護(hù)作用。但同時(shí)單一硅烷膜層存在點(diǎn)坑、裂紋等缺陷,對(duì)金屬不能起到持久的防護(hù)效果。調(diào)研發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯為近年來(lái)新興的二維碳材料,其比表面積大、機(jī)械性能好、化學(xué)穩(wěn)定性高、熱力學(xué)穩(wěn)定,良好的耐腐蝕性能也促使人們對(duì)其在腐蝕方面的應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣。通過(guò)在Hummers方法基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)成功...
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 引言
1.2 不銹鋼腐蝕現(xiàn)狀
1.2.1 腐蝕分類
1.2.2 腐蝕防護(hù)方法
1.2.3 涂層防護(hù)
1.3 硅烷
1.3.1 硅烷概述
1.3.2 硅烷基本結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)理
1.4 氧化石墨烯
1.4.1 氧化石墨烯基本結(jié)構(gòu)
1.4.2 氧化石墨烯防腐涂層研究現(xiàn)狀
1.5 深海環(huán)境下腐蝕研究現(xiàn)狀
1.5.1 海洋腐蝕環(huán)境區(qū)域的劃分
1.5.2 復(fù)雜的深海環(huán)境
1.6 表面膜層性質(zhì)的檢測(cè)表征方法
1.6.1 掃描電子顯微鏡
1.6.2 電化學(xué)測(cè)試
1.7 本論文選題思路及主要研究?jī)?nèi)容
2 不銹鋼表面電沉積制備硅烷膜層及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 膜層制備及表征
2.3.1 304不銹鋼基體的預(yù)處理
2.3.2 電沉積制備硅烷膜層
2.3.3 硅烷膜層的表征
2.4 結(jié)果與討論
2.5 電沉積硅烷膜層的防腐機(jī)理研究
2.6 本章小結(jié)
3 不銹鋼表面電沉積制備氧化石墨烯膜層及其性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 氧化石墨烯的制備
3.3.1 氧化石墨烯的主要制備方法
3.3.2 氧化石墨烯的制備及表征
3.4 氧化石墨烯膜層制備
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 動(dòng)電位極化曲線分析
3.5.2 電化學(xué)阻抗圖譜分析
3.5.3 氧化石墨烯膜層掃描電鏡分析
3.6 氧化石墨烯膜層的防腐蝕機(jī)理分析
3.7 本章小結(jié)
4 不銹鋼表面制備硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層制備
4.3.1 硅烷/氧化石墨烯混合溶液制備
4.3.2 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層的制備
4.4 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層性能測(cè)試
4.4.1 硅烷中氧化石墨烯濃度的選定
4.4.2 不同膜層電化學(xué)測(cè)試及掃描電鏡分析
4.4.3 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層耐蝕性測(cè)試
4.4.4 不同膜層在高壓下性能測(cè)試
4.4.5 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層防腐機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
5. 總結(jié)與展望
5.1 本論文主要結(jié)論
5.2 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 后期展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3670516
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 引言
1.2 不銹鋼腐蝕現(xiàn)狀
1.2.1 腐蝕分類
1.2.2 腐蝕防護(hù)方法
1.2.3 涂層防護(hù)
1.3 硅烷
1.3.1 硅烷概述
1.3.2 硅烷基本結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)理
1.4 氧化石墨烯
1.4.1 氧化石墨烯基本結(jié)構(gòu)
1.4.2 氧化石墨烯防腐涂層研究現(xiàn)狀
1.5 深海環(huán)境下腐蝕研究現(xiàn)狀
1.5.1 海洋腐蝕環(huán)境區(qū)域的劃分
1.5.2 復(fù)雜的深海環(huán)境
1.6 表面膜層性質(zhì)的檢測(cè)表征方法
1.6.1 掃描電子顯微鏡
1.6.2 電化學(xué)測(cè)試
1.7 本論文選題思路及主要研究?jī)?nèi)容
2 不銹鋼表面電沉積制備硅烷膜層及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 膜層制備及表征
2.3.1 304不銹鋼基體的預(yù)處理
2.3.2 電沉積制備硅烷膜層
2.3.3 硅烷膜層的表征
2.4 結(jié)果與討論
2.5 電沉積硅烷膜層的防腐機(jī)理研究
2.6 本章小結(jié)
3 不銹鋼表面電沉積制備氧化石墨烯膜層及其性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 氧化石墨烯的制備
3.3.1 氧化石墨烯的主要制備方法
3.3.2 氧化石墨烯的制備及表征
3.4 氧化石墨烯膜層制備
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 動(dòng)電位極化曲線分析
3.5.2 電化學(xué)阻抗圖譜分析
3.5.3 氧化石墨烯膜層掃描電鏡分析
3.6 氧化石墨烯膜層的防腐蝕機(jī)理分析
3.7 本章小結(jié)
4 不銹鋼表面制備硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層制備
4.3.1 硅烷/氧化石墨烯混合溶液制備
4.3.2 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層的制備
4.4 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層性能測(cè)試
4.4.1 硅烷中氧化石墨烯濃度的選定
4.4.2 不同膜層電化學(xué)測(cè)試及掃描電鏡分析
4.4.3 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層耐蝕性測(cè)試
4.4.4 不同膜層在高壓下性能測(cè)試
4.4.5 硅烷/氧化石墨烯復(fù)合膜層防腐機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
5. 總結(jié)與展望
5.1 本論文主要結(jié)論
5.2 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 后期展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3670516
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