Q235鋼基和鋁基超疏水防腐蝕表面制備及其性能研究.pdf

1、在金屬材料基體表面上制備超疏水且防腐蝕的表面是一種綠色、環(huán)保的防腐蝕技術(shù)，超疏水表面具有超疏水、自清潔、低粘附、防覆冰、防生物粘附等優(yōu)良性能，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，超疏水表面的防腐蝕對金屬材料保護(hù)技術(shù)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)意義。
　　超疏水表面的制備通常是通過在材料的表面構(gòu)筑微納米二級(jí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)用低表面能物質(zhì)處理這樣的結(jié)構(gòu)，從而使得材料表面具有超疏水的性能。而在這兩個(gè)因素中最為關(guān)鍵且更具研究意義的是材料表面的微納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑。為

2、提高Q235鋼基體的防腐蝕性能，本文從眾多的方法中選擇了三種不同的方法，成功地在Q235鋼基體上制備出超疏水表面，并詳細(xì)地探究了每種方法制備的超疏水表面的超疏水、防腐蝕等性能。
　　本文研究的具體內(nèi)容如下所示：
　　(1)結(jié)合化學(xué)刻蝕法和低表面能物質(zhì)修飾的方法在Q235鋼基體材料上制備了超疏水防腐蝕表面，探究刻蝕液中各個(gè)組分含量、低表面能物質(zhì)涂覆等對超疏水防腐蝕表面性能的影響。使用含有硝酸濃度為20％的刻蝕液處理后的Q235

3、鋼材料表面，再涂覆低表面能物質(zhì)PDMS后，疏水效果達(dá)到最好，其與水的接觸角是163°。
　　(2)結(jié)合物理氣相沉積法與低表面能物質(zhì)修飾的方法在Q235鋼基體上制備了超疏水防腐蝕表面，探究物理氣相沉積涂層的時(shí)間、低表面能物質(zhì)涂覆等對超疏水防腐蝕表面性能的影響。在相同的其他條件下，物理氣相沉積時(shí)間對Q235鋼材料表面粗糙度起主要作用，隨著物理氣相沉積電流時(shí)間的增加，粗糙度呈現(xiàn)先增大后穩(wěn)定的趨勢。通過電化學(xué)測試的數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)可以看

4、到，多弧離子鍍技術(shù)的涂層的厚度的增加會(huì)增加Q235鋼表面的防腐蝕性能。
　　(3)結(jié)合陽極氧化法和低表面能物質(zhì)修飾的方法在鋁2024基體材料上制備超疏水兼具備防腐蝕的材料表面，探究陽極氧化選擇的電解液組分以及陽極氧化的時(shí)間、低表面能物質(zhì)涂覆等對超疏水防腐蝕表面性能的影響。在相同的陽極氧化時(shí)間下，對鋁2024材料表面粗糙度起主要作用的是陽極氧化過程中電流密度，隨陽極氧化過程中電流密度的增加，粗糙度呈現(xiàn)出先增大后逐漸達(dá)到穩(wěn)定的發(fā)展趨勢

5、。在相同的陽極氧化電流密度下，對鋁2024材料表面粗糙度起主要作用的是陽極氧化時(shí)間，隨著陽極氧化電流時(shí)間的增加，粗糙度呈現(xiàn)出先增大后逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展趨勢。
　　通過掃描電鏡(SEM)觀察樣品表面形貌、激光共聚焦顯微鏡(CLSM)觀察樣品三維形貌、利用接觸角測量儀測試了樣品與水的接觸角、運(yùn)用XRD表征其組成、使用EDS表征元素含量及分布進(jìn)行了表征，使用Modulab電化學(xué)工作站測試處理后超疏水表面防腐性能。從而系統(tǒng)地研究了不同