銅表面有機(jī)復(fù)合膜的制備及海水中腐蝕性能研究.pdf

1、金屬在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，但每年超過億噸的金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到國民生產(chǎn)總值的4％。銅比一般的金屬更穩(wěn)定，也更耐腐蝕，釋放的銅離子具有殺菌作用，因此銅被廣泛應(yīng)用于海洋、船舶、石化工業(yè)中，但其防腐性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，給生產(chǎn)、生活帶來很大損失。對銅基體進(jìn)行表面處理，減緩或阻止銅基體與環(huán)境界面的腐蝕顯得尤為重要。
　　 本論文首先在銅基體上制備了十八胺有機(jī)膜，同時利用掃描電鏡、能譜分析、接觸角測量等對膜層的疏水性能進(jìn)行了表征。結(jié)果

2、顯示，十八胺有機(jī)膜為疏松多孔的海綿狀形貌，接觸角比銅基體有稍微提高，同時，利用動電位極化曲線、電化學(xué)阻抗譜圖對十八胺有機(jī)膜進(jìn)行了防腐蝕性能研究，通過等效電路表征膜層防腐蝕原理，結(jié)果表明，吸附十八胺有機(jī)膜的銅片電容性能增加，電化學(xué)阻抗譜顯示，接枝十八胺后，銅基體的阻抗由4000Ω·cm2提高到33000Ω·cm2，有效提高了銅基體的防腐蝕性能。但這種膜的缺陷是，與銅基體的結(jié)合不牢固。
　　 近年來，多巴類物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)為材料的表面改性

3、提供了廣闊的空間。該種物質(zhì)主要含有兩種化學(xué)成分-胺基和鄰苯二酚，酚羥基可以粘附在多種基體上，與基底形成共價鍵。同時，多巴包覆層仍允許含氨基(-NH2)或巰基(-SH)的有機(jī)物進(jìn)一步接枝，為第二層膜的吸附提供了平臺。針對上述十八胺膜的缺憾，我們在多巴類包覆層外又接枝了十八胺分子，并進(jìn)行了掃描電鏡、能譜分析、接觸角測量，對表面形貌進(jìn)行了觀察，研究表明，銅基體表面形成了一層更加致密的有機(jī)膜，該有機(jī)復(fù)合膜的接觸角達(dá)到110°，增強(qiáng)了銅的疏水效果

4、。動電位極化曲線和電化學(xué)阻抗譜測試表明，復(fù)合膜出現(xiàn)了兩個時間常數(shù)，證明確實(shí)存在兩種膜，一種是聚多巴類物質(zhì)，一種為在外接枝的十八胺。多巴類物質(zhì)的存在確實(shí)增強(qiáng)了復(fù)合膜的粘結(jié)性能，同時，由于增強(qiáng)了膜層的致密度，基體的阻抗值達(dá)到106Ω·cm2，比純銅提高了3個數(shù)量級。這有效防止了Cl-的腐蝕，較好的保護(hù)了銅基體。
　　 為進(jìn)一步加強(qiáng)膜層對基體的防污保護(hù)，我們初步探索了用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ATRP)制備有機(jī)復(fù)合防污膜。由于氨丙基三乙