一、金属表面制备KH-560硅烷膜涂层的工艺研究(论文文献综述)
丁玉康[1](2021)在《纳米氮化硼掺杂硅烷膜的制备工艺及耐蚀性能研究》文中研究指明金属表面硅烷化处理具有工序少、无污染等优点,作为新型环保处理工艺已成为金属防护领域的研究热点。然而单一硅烷膜存在表面裂纹、孔隙等缺陷,不能对金属起到长效的防护效果。六方氮化硼(BN)因其高绝缘性和抗渗性在工业生产中得到了广泛的应用,并成为防腐应用的有利材料。本文意在通过掺杂六方氮化硼对硅烷膜进行改性,弥补硅烷膜的缺陷,增强金属的耐蚀性能,并对硅烷复合膜的成膜与耐蚀机理进行了探讨。首先采用多巴胺非共价改性的方式对BN进行处理,得到多巴胺改性氮化硼(mBN),并以双功能性硅烷双-[γ-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物(BTESPT)为成膜剂,制备了mBN/BTESPT硅烷复合膜。通过红外光谱分析、热失重测试和扫描电子显微镜(SEM)观察对mBN进行了表征分析,结果表明聚多巴胺(PDA)成功修饰在BN表面;对硅烷膜进行红外光谱分析和扫描电子显微镜(SEM)表征,结果表明,mBN/BTESPT硅烷膜表面存在mBN,掺杂mBN增大了硅烷膜的厚度;采用接触角测试和结合力测试表征了硅烷膜的性能,发现mBN增强了硅烷膜的疏水性,两种硅烷膜具有较好的结合力;通过电化学测试、中性盐雾测试和酸碱腐蚀试验发现mBN/BTESPT硅烷膜的耐蚀性能优于单一硅烷膜。通过电导率测试表征了单功能性硅烷γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)水解的电导率变化,结果表明电导率随着水解时间延长呈现先增大后减小的趋势;采用两次正交试验确定了KH560硅烷膜在40Cr钢表面的最佳制备工艺参数。使用mBN掺杂KH560硅烷制备了mBN/KH560硅烷膜,通过SEM观察和红外光谱表征表明mBN附着在KH560硅烷膜表面;通过接触角实验和结合力测试对硅烷膜进行表征,发现硅烷复合膜具有更好的疏水性,两种硅烷膜均表现出良好的结合力;通过电化学测试、中性盐雾测试和酸碱腐蚀试验发现掺杂mBN增强了KH560硅烷膜的耐蚀性能。采用两步成膜法制备了mBN/KH560/BTESPT双层硅烷复合膜。通过SEM表征发现mBN/KH560/BTESPT硅烷膜中存在微小颗粒,膜厚相比单一硅烷膜增大;通过接触角试验和结合力实验表征了硅烷膜的性能,结果表明两种硅烷膜达到了疏水表面,硅烷膜有较好的结合力;通过红外光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析了硅烷膜的化学键和元素形态,结果表明mBN与硅烷以共价键的方式相结合;通过Tafel极化曲线、中性盐雾试验和酸碱腐蚀试验表征了膜层的耐蚀性能,发现KH560/BTESPT硅烷膜耐蚀性能优于单一硅烷膜,且经mBN掺杂改性后的双层膜能对金属起到更好的腐蚀防护效果。
刘玮[2](2021)在《铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究》文中提出铸铝材料是一种传统的金属材料,具有密度小、比强度高等特点,随着现代工业及新型铸造技术的发展,铸造铝合金被广泛应用于汽车制造、航天器研发、机械加工等工业领域。但由于铸铝材料在工业和大气环境中耐蚀性较差,所以其防腐研究越来越受到广泛重视。本文通过在铸铝合金表面制备硅烷复合钝化膜提高金属材料的耐腐蚀性能,使用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)、傅里叶红外光谱分析仪(FT-IR)和电化学工作站等表征方法对膜层性能及结构进行表征和测试,确定了铸铝材料钝化膜制备的最优配方、最佳工艺流程并对钝化膜的成膜机理和腐蚀行为进行研究。通过单因素实验和正交实验,探究了钝化膜最优配方及最佳工艺条件:质量比为2:1:17的KH560硅烷偶联剂(GPTMS)、无水乙醇和去离子水,3g/L的异丙醇铝,共同水解10h,使用浸渍提拉法在铸铝基体表面薄涂一层均匀液膜,置于可编程气氛保护箱式炉中,在100℃的温度条件下烘干20min。测试结果表明,式样耐蚀性得到了显着的提升,钝化膜的腐蚀电流为6.6×10-7A·cm-2,极化电阻为869.38kΩ·cm-2,制备得到了一层无色透明薄膜,膜层连续致密,均匀的覆盖在基体表面。分别使用Ce(NO3)3和La(NO3)3作为添加剂,掺杂在膜层当中以进一步提升膜层耐蚀性。通过单因素实验得到稀土盐的最佳添加量为:硝酸铈0.5g/L或硝酸镧0.3g/L。通过电化学测试结果和扫描电子显微镜图片可得:稀土盐的加入对提升膜层的耐蚀性有十分积极的作用,硝酸铈掺杂的钝化膜腐蚀电流为1.35×10-7A·cm-2,极化电阻为5712.61 kΩ·cm2;硝酸镧的掺杂的钝化膜腐蚀电流为3.16×10-7A·cm-2,极化电阻为3446.91 kΩ·cm2。阻抗比基础膜层提升了一个数量级。加入稀土盐后,膜层平整性降低。对KH560-异丙醇铝钝化膜的成膜机理以及Ce(NO3)3掺杂的钝化膜在5wt%Na Cl溶液中的腐蚀行为进行探究。KH560和异丙醇铝在水溶液中发生水解反应后,进行脱水缩合交联成网状结构并吸附于金属表面,与金属表面的羟基进行缩合,形成一层致密的有机复合膜。Ce(NO3)3掺杂的钝化膜在5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为可以分为3个阶段:第一阶段为外层硅烷膜的破裂,腐蚀电位及膜层阻抗迅速下降;第二阶段为包覆的Ce3+的释放以及对膜层的修复,膜层开路电位和阻抗在短时间内快速升高至接近初始值,且数值在小范围内上下浮动;第三阶段为膜层结构的腐蚀破坏,当Ce3+释放完全而无法继续修复膜层后,钝化膜在长时间浸泡后逐渐失去对电解质溶液的阻碍作用。说明Ce(NO3)3的掺杂不仅可以提高膜层耐蚀性,同时还赋予了膜层在腐蚀过程中的“自修复”性能。
邓英俊[3](2020)在《镁合金表面改性硅烷膜的制备及耐蚀性研究》文中研究表明镁合金是最轻的常用工程材料,其强度、弹性模量都较高,加工性能好,并且对环境无污染,被认为是绿色金属工程材料。为了解决镁合金不耐腐蚀的问题,本文采用硅烷处理代替传统有毒有污染的铬化和磷化处理提高镁合金的耐蚀性,具有很高的运用价值和实际意义。本文主要工作是制备了硅烷膜层,并设计实验提高膜层的耐蚀性。首先制备了多种硅烷膜层,用硫酸铜点滴实验确定了耐蚀性能最佳的是KH560硅烷膜,并对其硅烷水解醇水比、硅烷水解pH,水解时间,硅烷加入体积比等多个制备工艺进行了优化。用硫酸铜点滴实验,动电位极化曲线,交流阻抗测试等方法研究耐蚀性,以SEM-EDS测试,傅里叶红外光谱测试,XPS测试等研究了硅烷膜的表面形貌和组成。耐蚀性最佳的KH560硅烷膜水解配方为乙醇:水:硅烷体积比等于45:45:10,水解pH为5,水解时间为24 h,硅烷水解液浸渍时间5 min,固化时间1 h,固化温度130℃。多种表征表明其耐蚀性得到有效提高。分析KH560硅烷膜具有比其它硅烷膜耐蚀性更高的原因是因为KH560硅烷分子中含有环氧基团,固化时能开环形成更致密稳定的结构,从而提高了硅烷膜层的物理阻隔性能。然后在硅烷处理前添加了植酸、硝酸铈前处理步骤,研究了具有植酸与硝酸铈前处理的硅烷膜的防腐蚀性能。SEM测试、极化测试、阻抗测试及等效电路拟合表明,相比于只做硅烷处理的硅烷膜,具有植酸前处理和植酸/硝酸铈前处理的样品的膜层完整度升高,耐蚀性显着增强,这得益于植酸前处理提高了基材表面的羟基数量,从而增大了硅醇与基材表面键合的程度。通过EDS和XPS测试印证了膜层中Ce4+的存在,Ce4+的化合物提高了膜层的阻隔性能。此外,还通过硅烷水解液中掺杂硝酸铈,掺杂纳米Al2O3,电化学辅助沉积法,制备超疏水/硅烷复合膜层等方法改进硅烷膜,硫酸铜点滴测试和极化测试表明,这些改性或处理方法可以提高膜层耐蚀性。
王德洋[4](2020)在《热处理和复合涂层处理对铸造铝合金型内氧化层性能的影响》文中指出铸造铝合金具有轻质高强,导电、导热性能优良和可加工性能好等优点,在汽车、船舶制造、航空航天等工业领域得到了广泛的应用。随着酸雨等环境问题的涌现,铝合金铸件的腐蚀问题得到了广泛的关注,由于铝合金自然生成氧化膜存在诸多的局限性,增厚氧化膜成为提高其耐蚀性的一种重要方法。本文对比分析了热处理对铝合金型内氧化层组织和性能的影响,研究了采用磷酸盐涂层和表面硅烷化对型内氧化热处理试样进行复合涂层处理,最后,探索了型内氧化处理技术在覆砂金属型中的应用。型内氧化处理可以在铸件表面稳定生成厚度2~4μm的氧化层,远厚于自然状态下生成的氧化膜,同时氧化层与基体的结合紧密。型内氧化试样经T4和T6热处理后,氧化层与基体仍旧紧密结合,未发生脱离、剥落的现象,但由于热应力的存在,导致氧化层出现了微裂纹,试样的耐蚀性能降低。对比分析两种热处理工艺的影响,T6热处理后氧化层耐蚀性能的降低更明显。采用两种不同的工艺对型内氧化热处理试样进行复合涂层处理。蒸汽辅助固化磷酸盐复合涂层处理,可在氧化层表面制备厚度3μm左右的陶瓷涂层,涂层与氧化层结合良好。复合涂层处理明显改善了T6热处理后氧化层的耐腐蚀性能,极化电阻值提高了约10倍以上,且涂层稳定性提高。利用两种硅烷试剂进行复合涂层处理,在试样表面得到了厚度均匀的硅烷膜层,试样的耐腐蚀性能也得到了明显改善。探索了型内氧化处理技术在覆砂金属型中的应用。在金属模具型腔内贴附了厚度8mm左右的砂芯作为型内氧化涂料的载体,在试样的表面得到了厚度为3~4μm的氧化层,氧化层截面形貌与砂型试样相似,试样在3.5%Na Cl溶液中具有良好的耐腐蚀性。
王紫玉[5](2019)在《镀锡板表面钛磷/硅烷复合膜的制备及其性能的研究》文中研究指明镀锡板广泛地应用于食品及饮料的包装领域,钝化处理是镀锡板生产中的必要环节,虽然传统的六价铬工艺性能优异且成本低廉,但开发无铬钝化工艺是必然的发展趋势。本课题基于企业合作项目,针对镀锡板上的无铬钝化工艺开展研究。首先采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)测试表征了镀锡板(2.8 g/m2)表面存在孔隙。以耐蚀性为评价标准,在脲基类、氨基类、氨基双爪类和环氧类硅烷偶联剂中筛选出可以在镀锡板上成膜且有良好腐蚀防护效果的氨基双爪类硅烷偶联剂KH-170及环氧类硅烷偶联剂KH-566。通过单因素试验及正交试验确定硅烷膜制备的最佳工艺为:烘干温度180℃,烘干时间15 min,硅烷处理液p H=5.0~6.0,两种硅烷处理液成分分别为2.0wt.%KH-170和1.0 wt.%KH-170+1.0 wt.%KH-566。通过Tafel极化曲线测试和EIS交流阻抗谱测试后发现经单独KH-170处理后的镀锡板自腐蚀电流密度下降59.8%,经KH-170+KH-566复合处理后的镀锡板自腐蚀电流密度下降81.3%,说明KH-170+KH-566复合硅烷膜的腐蚀防护效果优于KH-170硅烷膜。通过光学接触角仪测量后发现经两种硅烷处理后的镀锡板的接触角较未处理前分别增加64.0%和59.3%,表明硅烷膜是通过改变镀锡板表面疏水性来提高镀锡板的耐蚀性。通过SEM与EDS测试发现制备得到的硅烷膜虽然可以在镀锡板表面均匀生成,但是通过辉光光谱仪(GDS)及铁溶出值测试发现硅烷膜在镀锡板表面不具有封孔作用。继而,设计开发了一种以钛盐和磷酸为主盐的具有封孔作用的无铬钝化液,并通过正交试验确定了最佳工艺:1.5 g/L Ti OSO4,10 ml/L H3PO4,15 g/L H2O2,烘干温度40~50℃,烘干时间为1.5 min。采用上述工艺在镀锡板表面进行处理,通过SEM与EDS测试发现,钛磷转化膜可以在镀锡板表面生成不规则的颗粒物质且该物质具有封孔作用,由X射线光电子能谱测试仪(XPS)进一步表征发现该膜层主要由钛的氧化物及钛和铁的磷酸盐复合物组成。通过GDS测试发现在测量深度达到0.75μm时,P元素浓度的曲线出现第二个峰值,同时通过致密性测试发现钛磷转化膜使镀锡板的铁溶出值下降42.5%,说明钛磷转化膜在镀锡板上确实具有封孔的效果。通过Tafel极化曲线测试、三维立体成像光学显微镜及粘接强度测试仪测量后发现经具有封孔作用的钛磷转化膜处理后的镀锡板表面自腐蚀电流密度下降45.6%,表面粗糙度下降26.2%,结合强度上升63.2%。结合钛磷膜的封孔作用和硅烷膜覆盖均匀及疏水的作用,开发出在镀锡板表面第一步制备钛磷转化膜,第二步制备硅烷转化膜的两步法来制备得到钛磷/硅烷复合膜。通过盐雾试验和Tafel极化曲线测试联合评价发现复合膜的耐蚀效果优于单独钛磷膜与硅烷膜,接近铬酸盐钝化后的耐蚀效果。通过SEM与EDS测试发现钛磷/硅烷复合膜的表面形貌与钛磷转化膜的表面形貌相似,在镀锡板上可以观察到不规则的颗粒物质,且复合膜可以在镀锡板表面均匀覆盖。对钛磷/硅烷复合膜处理后的镀锡板进行GDS测试发现在0.6~1.0μm的深度范围内,P元素的浓度曲线出现第二个峰值,结合铁溶出值测试结果可知复合膜同样具有封孔的作用。通过EIS交流阻抗谱测试发现钛磷/KH-170复合膜主要通过增大电荷传递电阻来提高复合膜的耐蚀性;而钛磷/KH-170+KH-566复合膜主要通过增大膜层电阻来提高复合膜的耐蚀性。通过光学接触角仪测量后发现经两种钛磷/硅烷复合膜处理后的镀锡板的接触角进一步增大,表明钛磷/硅烷复合膜与硅烷膜同样有良好的疏水效果。
周玉[6](2019)在《聚吡咯的制备及其在Q235钢腐蚀防护中的应用研究》文中研究表明在经济高速发展的今天,钢铁材料是各类工业领域必不可少的金属材料之一。其中,Q235钢是一种重要的结构工程钢,被广泛应用于制造钢筋、建造厂房房架和高压输电铁塔,并且,其在桥梁、车辆和船舶等领域也被大量使用。但是,由于其常在潮湿和海水等侵蚀性环境中服役,其腐蚀失效行为备受关注。导电高分子聚合物聚吡咯(PPy)因其具有无毒、稳定性强以及良好的氧化还原能力等优点渐渐被应用到金属腐蚀防护领域。本文主要研究内容为不同方法制备的PPy产物在Q235钢腐蚀保护领域的应用研究,主要工作如下:(1)在以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂的水溶液中,分别在0.7、0.8、0.9、1.0和1.1 V沉积电位下,通过电化学恒电位法在Q235电极表面制备PPy膜。SEM和FT-IR分析表明,在0.71.1 V电位范围内,均能在Q235电极表面成功制备由SDBS掺杂的PPy颗粒堆积形成的致密的膜层,并且,研究发现沉积电位直接影响PPy产物的粒径大小;电化学Tafel和EIS测试结果表明,沉积电位为0.8 V时制备的PPy-Q235-0.8样品具有最优的防腐蚀性能。在此基础上,分别在吡咯单体浓度为0.05、0.10、0.15和0.20 M下,恒电位法制备PPy-Q235样品。SEM和FT-IR分析表明,合成体系中吡咯单体浓度直接影响PPy产物颗粒粒径和膜层致密度,其中,吡咯单体浓度为0.10 M时制备的PPy颗粒的粒径最小;电化学测试结果表明,PPy-Q235-0.10样品由于具有更小的孔隙率,其表现出更优异的防腐蚀能力。(2)首先,通过浸涂法在Q235钢表面制备KH560硅烷膜,SEM和FT-IR分析证实了Q235钢表面成功形成一层均匀的KH560硅烷膜;水接触角和附着力测试表明此KH560-Q235样品的水接触角达84.7°,附着力大小为11.22 MPa;电化学测试结果表明KH560硅烷膜对Q235基体具有良好的腐蚀保护能力。然后,在此硅烷膜表面,使用恒电位法沉积PPy膜,SEM和FT-IR分析表明在KH560-Q235样品表面成功制备PPy膜;水接触角和附着力测试表明,PPy-KH560-Q235样品具有优于PPy-Q235样品的疏水性和附着力;电化学测试表明此膜层的防腐蚀能力得到大幅提升,这主要归因于KH560中间膜层的引入使膜层附着力和疏水性的提升,可以有效阻碍电解质中腐蚀离子的侵蚀作用;浸泡腐蚀试验表明,在3.5 wt.%NaCl溶液中,PPy-KH560-Q235样品的腐蚀保护作用在浸泡240 h后出现大幅下降。(3)采用化学氧化法,以FeCl3作氧化剂制备PPy产物,通过在合成体系中引入不同掺杂剂(SDBS、CTAC、NaPTs),得到不同的PPy产物。SEM和FT-IR测试结果表明掺杂剂对PPy产物的微观形貌和分子结构有一定影响。将PPy产物与环氧树脂(EP)涂料共混制备PPy/EP涂层,探讨了系列PPy/EP-Q235样品的防腐蚀性能差异。电化学Tafel和EIS测试结果表明,PPy/EP-Q235样品的防腐蚀能力较EP-Q235样品有明显的提升,并且,SDBS掺杂制备的PPy产物与EP共混得到的S-PPy/EP-Q235样品具有最佳的防腐蚀效果;盐雾腐蚀试验结果表明,盐雾腐蚀20天后,样品表面均出现不同腐蚀程度的点蚀坑,其中,S-PPy/EP涂层覆盖的Q235电极表面的点蚀坑的平均深度最小;浸泡腐蚀试验结果表明,系列涂层在浸泡20天后,涂层均被破坏,腐蚀离子侵蚀Q235钢基体,但相较于其他涂层样品,S-PPy/EP-Q235样品具有相对最优的防腐蚀能力。
王田宇[7](2019)在《AZ31B镁合金表面钇盐掺杂硅烷膜制备及性能研究》文中进行了进一步梳理几十年来,硅烷一直被用作铬酸盐的环保替代物,作为保护性金属预处理。然而,在腐蚀性化学物质的持续电化学侵蚀下,硅烷不能为金属表面提供足够的长期保护。在裂纹、微孔和涂层中交联密度较低的区域附近,硅烷降解会引发金属腐蚀,特别是在硅烷金属界面。通过添加缓蚀剂和/或纳米粒子,硅烷涂层在金属保护方面的性能得到了改善。本文采用单因素变量法对双-(γ-三乙氧基硅丙烷)四硫化物(BTESPT)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)硅烷偶联剂进行掺杂改性研究。通过添加Y(NO3)3来提高硅烷膜的防腐能力。首先,采用浸渍法制备钇盐掺杂改性BTESPT硅烷膜。Tafel测试和EIS测试确定其最佳添加量为12g/L,室温盐水浸泡实验中,单层硅烷膜的试样耐腐蚀性要好于空白试样,但也产生少量白色物质和点蚀,而钇盐掺杂改性试样几乎不存在点蚀,表面只产生少量的白色沉积物,其耐蚀性要远好于BTESPT硅烷膜。对bare Mg、Mg/BTESPT和Mg/BTESPT/dope三种试样浸泡在3.5%Na Cl溶液中,测试其腐蚀机理,Tafel测试结果显示:浸泡初期,BTESPT硅烷膜的自腐蚀电流密度要比镁合金空白试样低3个数量级,极化电阻比其高了1个数量级,经钇盐掺杂改性硅烷膜比传统硅烷膜低了2个数量级,至72h时,BTESPT硅烷膜的Icorr比镁合金试样仍旧低了2个数量级,极化电阻高了1个数量级,但钇盐掺杂改性硅烷膜的Icorr比传统硅烷膜低了4个数量级,极化电阻高了2个数量级,实验表明掺杂最佳添加量Y3+性能获得试样的耐蚀性能优异。EIS结果显示:浸泡开始时,BTESPT试样的低频阻抗值要比bare Mg试样高2个数量级,而复合涂层要比传统硅烷膜升高了2个数量级,浸泡48h后,复合涂层的低频阻抗值从6.2×105Ω·cm2下降到0.96×105Ω·cm2从1h到48h,仍处于同一个数量级,浸泡至72后,传统硅烷膜的低频阻抗值要比镁合金试样高了2个数量级,钇盐掺杂改性涂层同样高了BTESPT硅烷涂层2个数量级,说明钇盐掺杂进一步提高了复合硅烷膜的防腐性能。对钇盐掺杂改性硅烷膜的基体进行SEM和EDS分析,BTESPT硅烷膜中含有少量的缺陷和微孔,而钇盐掺杂硅烷膜几乎没有缺陷,微孔被稀土盐离子填充。FTIR测试表明了涂层中存在Si-O-Si和Si-OH,它们生成的网状使得膜层更致密,Y3+的存在表明Y成功嵌入到硅烷膜间隙当中。XRD测试表明Y3+浸入到硅烷膜被氧化生成Y2O3和Y(OH)3,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2,沉淀的生成提高了复合硅烷膜的耐腐蚀性。其次,制备Y(NO3)3掺杂改性KH560硅烷膜。动电位电化学Tafel曲线和交流阻抗谱确定其最佳添加量为5g/L,在常温盐水浸泡实验中,在浸泡到24h后,经KH560硅烷处理后的试样表面存在少量点蚀,表面有少量白色物质产生,而经5g/L Y3+掺杂改性试样和10g/L Y3+掺杂改性试样几乎没有点蚀和白色沉淀物.,72h之后,经KH560硅烷处理后的样品表面存在大量的腐蚀产物,表面腐蚀十分严重,5g/L Y3+掺杂改性试样表面大部分区域都是完整的,但也有少量点蚀和白色产物,10g/L Y3+掺杂改性试样存在许多点蚀和白色沉淀物,它的表面只有少部分是完整的。SEM结果显示KH560硅烷膜层存在着少量的微孔和缺陷,而经钇盐掺杂改性的试样表面几乎没有微孔和缺陷,说明Y3+的添加填充了硅烷膜中的微孔,EDS结果显示,Y元素成功嵌入到了硅烷膜中,且Mn2+含量的减少,Y3+含量的增加,说明硅烷膜内生成了钇的氧化物,它使得硅烷膜更致密,更耐腐蚀。Tafel测试结果表明,浸泡初期5g/L Y3+掺杂改性硅烷膜的自腐蚀电流密度要比单纯KH560硅烷膜低3个数量级,极化电阻比它高2个数量级,和10g/L Y3+掺杂改性涂层相比Icorr处于相同数量级,极化电阻高于10g/L Y3+掺杂改性硅烷膜1个数量级,浸泡至72h时,10g/L Y3+掺杂改性硅烷膜的腐蚀电流密度要比单纯KH560硅烷膜的低3个数量级,与5g/L Y3+掺杂改性涂层基本持平,Rp高于KH560硅烷膜4个数量级,甚至高于5g/L Y3+掺杂改性硅烷膜近一倍,所以表明,添加了过量Y3+的会使导致其与溶液中OH-生成沉淀,会使得硅烷膜获得自愈性,变得更致密,更具有防腐能力。EIS结果显示,浸泡5min后,5g/L Y3+掺杂改性硅烷膜和10g/L Y3+掺杂改性硅烷膜的低频阻抗值均比KH560硅烷膜高了3个数量级,浸泡72h后,5g/L Y3+掺杂改性硅烷膜和传统硅烷膜的低频阻抗值处于同一个数量级,但10g/L Y3+掺杂改性硅烷膜高于它们3个数量级,与Tafel所得结论一致。FTIR测试说明添加了过量的Y3+掺杂改性硅烷膜会使得复合硅烷膜层中Si-OH的形成速度变慢,导致很难成膜,也表明了溶液中有羧酸盐存在。XRD测试表明,Y2O3是Y3+被复合硅烷膜层氧化得来的,沉淀是Mg2+和Y3+与溶液中OH-反应的。
李新政[8](2019)在《镁合金原位转化/硅烷化复合膜层制备及腐蚀行为研究》文中研究说明镁合金与传统的结构金属相比,具有密度低、比强度和比刚度高、减震性和压铸性能好等诸多优点,但是耐蚀性差始终是制约镁合金广泛应用的关键问题。对镁合金而言,微弧氧化和化学转化是两种有效的表面处理方法,分别通过电化学和化学方法进行表面处理,在镁合金表面生成一层原位转化膜,提高镁合金的耐蚀性。原位转化膜通常与基体镁合金之间具有较高的结合强度,但无论是微弧氧化膜还是化学转化膜均存在不可避免的结构缺陷(微孔和/或微裂纹)。这些缺陷降低膜层致密度,容易成为腐蚀介质向膜层/基体界面渗透的通道,从而引起基体金属腐蚀,降低膜层的防护性能。因此,原位转化膜的缺陷封闭处理对发挥其性能优势、提高其防护性能至关重要。本文采用硅烷化处理方法分别对镁合金微弧氧化膜和磷酸盐化学转化膜(简称磷化膜)进行缺陷封闭处理,考察硅烷化处理对这两种镁合金原位转化膜缺陷的封闭效果,并探究硅烷偶联剂种类对转化膜硅烷化处理效果的影响;为了进一步改善复合膜层耐蚀性,通过向硅烷预水解液中添加改性剂的方法,促进硅烷膜层对转化膜缺陷的封闭。采用SEM等方法对硅烷化处理前后的膜层微观形貌及组分结构进行表征,采用接触角测试、动电位极化曲线、电化学阻抗谱及中性盐雾实验等方法评价复合膜层的疏水性及腐蚀性能,并对膜层的腐蚀行为及其腐蚀机理进行分析。研究结果表明:未添加改性剂的硅烷化处理对镁合金微弧氧化膜和磷化膜中尺寸较小的缺陷(微孔和/或微裂纹)具有较好的封闭作用,但不能完全封闭较大尺寸的缺陷,因此硅烷化处理能够在一定程度上改善这两种原位转化膜的耐蚀性;三种硅烷偶联剂对微弧氧化膜及磷化膜的缺陷封闭效果由好到坏依次为DTMS>KH560>BTSE。向硅烷预水解液中添加改性剂后,硅烷化处理对两种转化膜的缺陷封闭效果均有显着提升:改性硅烷化处理虽然不能完全封闭镁合金微弧氧化膜表面的大尺寸缺陷,但能够封闭微弧氧化膜层的内部孔隙,增强膜层的物理屏蔽作用,从而显着提高微弧氧化膜的耐蚀性;改性硅烷化处理能够完全封闭镁合金磷化膜的结构缺陷,大幅度提高其耐蚀性,尤其使磷化膜的长期耐蚀性得到显着改善。改性剂浓度对复合膜层的耐蚀性影响较大,浓度过大,会破坏硅烷膜的交联特性,降低其物理屏蔽性能。
过菲菲[9](2017)在《冷轧钢板表面硅烷膜的制备及防腐性能研究》文中认为金属表面的硅烷化处理技术因其低能耗、绿色无污染等特点,成为了金属表面处理的研究热点之一。本文研究了在冷轧钢表面制备简单硅烷膜,以及添加铈盐化合物、蛇纹石及羟基硅酸镁粉体微粒子所制备的复合硅烷膜的工艺条件,并检测膜层各项性能。主要研究内容如下:(1)采用单因素实验法,通过测定硅烷水解液电导率的方法,确定所选用硅烷偶联剂的最佳水解工艺,探讨了硅烷最佳水解工艺参数。研究发现,(1)γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)的最佳水解工艺参数为:KH-560体积分数3%;甲醇体积分数20%;pH=4;水解温度40 ℃;水解时间2030 h。(2)γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的最佳水解工艺为:KH-570体积分数2%;甲醇体积分数20%;pH=3;水解温度40 ℃;水解时间515 h。(3)乙烯基三乙氧基硅烷(KH-151)的最佳水解工艺为:KH-151体积分数2%;甲醇体积分数20%;pH=3;水解温度40 ℃;水解时间525 h。(2)采用正交实验法探究了在冷轧钢表面制备硅烷膜的最佳工艺参数并通过极化曲线法、硫酸铜点滴法检测膜层的耐蚀性能。研究发现,冷轧钢板表面最佳成膜工艺参数为:KH-570体积分数2%;KH-151体积分数2%;甲醇体积分数20%;pH=3;水解温度40 ℃;浸渍时间3.5 min;固化温度110 ℃;固化时间60 min。对最佳工艺下硅烷膜进行性能表征,极化曲线表明其自腐蚀电流密度从冷轧钢板基体的6.778×10-4 A/cm2下降至2.603×10-6 A/cm2,下降了两个数量级;耐硫酸铜腐蚀时间由23 s增长至1168 s;电化学阻抗分析(EIS)表明硅烷膜的耐蚀性能大大增强;扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)表明冷轧钢板基体表面存在凹坑和划痕,而硅烷膜表面较为平整;耐盐水(3.5wt%NaCl溶液)浸泡实验表明硅烷膜的耐水性差。(3)采用单因素法选取硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)、硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)和氯化铈(CeCl3)三种铈盐作为添加物,分别在冷轧钢板基体上制备铈盐/硅烷复合膜并通过极化曲线法检测膜层性能。研究发现,三种铈盐的最佳添加量均为5 mg/L,且添加(NH4)2Ce(NO3)6制备的硅烷复合膜具有良好耐蚀性能。对最佳工艺下得到的铈盐/硅烷复合膜进行性能表征,极化曲线表明其自腐蚀电流密度为3.241×10-7 A/cm2,比硅烷膜下降了1个数量级;耐硫酸铜腐蚀时间为3840 s;EIS分析表明复合硅烷膜的耐蚀性能进一步增强;耐盐水浸泡实验表明铈盐/硅烷复合膜具有一定的“自愈性”,可进一步提高硅烷膜的耐水性;SEM图谱表明铈盐的添加使硅烷膜的表面结构更加致密均匀、平整。(4)采用单因素法选取微纳米级的蛇纹石及水热合成的羟基硅酸镁粉体为添加物,分别在冷轧钢板上制备微粒子/硅烷复合膜并通过极化曲线检测膜层性能。研究发现,适量的蛇纹石和羟基硅酸镁添加可以增强硅烷膜的耐蚀性,而添加0.1 g/L蛇纹石的复合硅烷膜的耐蚀性能最好。对最佳工艺下蛇纹石/硅烷复合膜进行性能表征,极化曲线表明其自腐蚀电流密度为6.268×10-7 A/cm2,比硅烷膜下降了近一个数量级;耐硫酸铜腐蚀时间为3006 s;EIS分析表明复合硅烷膜的耐蚀性能进一步增强;SEM图谱表明蛇纹石颗粒在硅烷膜中很难分布均匀。
马启国[10](2017)在《镀锌板表面硅烷处理剂的制备及其成膜性能研究》文中认为镀锌钢板是一种加工和使用性能优异,在自然干燥环境中耐腐蚀性能优良的钢铁材料。但由于金属锌在湿度较高的环境中易腐蚀,所以需要对镀锌层表面进行处理,增加它的耐蚀性能。传统的方法是采用铬酸盐钝化,但铬酸盐有剧毒不宜再使用,现在较为流行的方法是采用硅烷化金属表面处理。然而,由于硅烷自身结构的原因,硅烷水解液中硅醇之间易发生缩合,水解液稳定性差不易储存,影响了硅烷处理剂的使用。所以能够配制出稳定性与成膜耐蚀性均符合要求的硅烷处理剂才具有指导意义。本文通过观测硅烷水解液失效时间方法首先对KH550、KH560、BTSE三种硅烷单体水解进行了研究,接着研究KH550/KH560、KH560/BTSE两种双硅烷体系的水解液稳定性做了研究,结果显示KH560/BTSE双硅烷体系具有最好的稳定性,该体系水解液能够稳定储存150天以上。采用醋酸铅点滴做为评价手段,对KH560/BTSE双硅烷体系的配方及成膜工艺进行了优化。对优化后的双硅烷体系硅烷膜进行了性能测试与表征,结果显示双硅烷体系硅烷膜在一定程度上提高了镀锌板的耐腐蚀性能,中性盐雾试验显示24h未出现锈层,但由于双硅烷体系的硅烷膜柔韧性不足,硅烷膜不均匀厚度不足,且膜表面有明显的裂纹,所以双硅烷体系的硅烷膜对镀锌板的耐腐蚀性能的提升作用有限。针对双硅烷体系硅烷膜耐蚀性不足问题,采用添加丙烯酸树脂增强硅烷膜的柔韧性,添加硅溶胶弥补硅烷膜的微裂痕。采用醋酸铅点滴法为评价手段,确定了丙烯酸树脂与硅溶胶的添加量,配制成了稳定的酸性复合体系硅烷工作液。对酸性复合体系的硅烷膜性能进行测试与表征,结果显示:酸性复合体系硅烷膜在中性盐雾试验中120h未出现锈层,酸性体系硅烷膜均匀致密,没有微裂痕,丙烯酸树脂参与了成膜过程,且硅烷膜厚度达到17μm,耐腐蚀性能要远大于双硅烷体系硅烷膜。通过向双硅烷体系中添加聚氨酯树脂和硅溶胶,配制成了稳定的碱性复合硅烷体系工作液,对碱性体系硅烷膜性能进行了测试与表征,结果显示:碱性复合体系硅烷膜在中性盐雾试验中150h未出现锈层,碱性体系硅烷膜外观良好均匀致密,没有微裂纹且厚度达到了22μm,其耐腐蚀性能远远大于双硅烷体系硅烷膜。
二、金属表面制备KH-560硅烷膜涂层的工艺研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属表面制备KH-560硅烷膜涂层的工艺研究(论文提纲范文)
(1)纳米氮化硼掺杂硅烷膜的制备工艺及耐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 金属的腐蚀防护 |
1.2.1 金属防护措施 |
1.2.2 金属表面钝化处理 |
1.3 硅烷膜防护介绍 |
1.3.1 硅烷偶联剂的发展史 |
1.3.2 硅烷偶联剂的结构 |
1.3.3 硅烷偶联剂的选择 |
1.3.4 硅烷膜的成膜机理 |
1.4 硅烷膜的制备及其研究进展 |
1.4.1 硅烷膜的制备 |
1.4.2 金属表面硅烷处理的研究进展 |
1.5 氮化硼及其应用 |
1.5.1 氮化硼简介 |
1.5.2 六方氮化硼的应用 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 mBN/BTESPT硅烷复合膜的制备与研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.3 氮化硼的表面改性 |
2.4 mBN的表征 |
2.4.1 mBN的FTIR分析 |
2.4.2 mBN的热重分析 |
2.4.3 mBN的形貌表征 |
2.5 硅烷膜的制备工艺 |
2.6 mBN的含量对复合硅烷膜耐蚀性能影响 |
2.7 膜层的表征 |
2.7.1 硅烷膜的红外光谱表征 |
2.7.2 mBN/BTESPT复合膜的形貌 |
2.7.3 接触角测试 |
2.7.4 结合力测试 |
2.8 膜层的耐蚀性能分析 |
2.8.1 硅烷膜的电化学性能测试 |
2.8.2 中性盐雾试验 |
2.8.3 酸碱腐蚀试验 |
2.9 机理分析 |
2.10 本章小结 |
第三章 mBN/KH560硅烷膜的制备与耐蚀性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.3 KH560硅烷膜的制备工艺 |
3.3.1 KH560硅烷膜的水解工艺研究 |
3.3.2 KH560硅烷膜的成膜工艺研究 |
3.4 硅烷溶液的表征 |
3.5 mBN/KH560硅烷膜的制备 |
3.6 mBN/KH560硅烷膜的表征 |
3.6.1 SEM形貌表征 |
3.6.2 膜层的红外光谱表征 |
3.6.3 接触角测试 |
3.6.4 结合力测试 |
3.7 mBN/KH560硅烷膜的耐蚀性能研究 |
3.7.1 电化学测试 |
3.7.2 中性盐雾试验 |
3.7.3 酸碱腐蚀试验 |
3.8 机理分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 mBN/KH560/BTESPT硅烷复合膜的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.3 硅烷膜复合的制备工艺研究 |
4.4 mBN/KH560/BTESPT硅烷复合膜的结构表征分析 |
4.4.1 SEM形貌表征 |
4.4.2 膜层的红外光谱表征 |
4.4.3 接触角测试 |
4.4.4 结合力测试 |
4.4.5 硅烷复合膜的XPS分析 |
4.5 mBN/KH560/BTESPT硅烷复合膜的耐蚀性研究 |
4.5.1 电化学测试 |
4.5.2 中性盐雾试验 |
4.5.3 酸碱腐蚀试验 |
4.6 机理分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
5.3 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 铝及其合金的性质 |
1.2 铝合金腐蚀特性 |
1.2.1 点蚀 |
1.2.2 晶间腐蚀 |
1.2.3 应力腐蚀 |
1.2.4 剥离腐蚀 |
1.2.5 微电偶腐蚀 |
1.3 铝及铸造铝合金的铬酸盐钝化 |
1.3.1 六价铬钝化 |
1.3.2 三价铬钝化 |
1.3.3 铬酸盐钝化存在的问题 |
1.4 铝及铸造铝合金的无铬钝化 |
1.4.1 钼、钨酸盐钝化 |
1.4.2 硅酸盐钝化 |
1.4.3 钛、锆酸盐钝化 |
1.4.4 稀土金属盐钝化 |
1.4.5 有机类无铬钝化 |
1.4.6 其他钝化 |
1.5 本课题研究的目的及意义 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验仪器及药品 |
2.3 工艺流程 |
2.3.1 打磨 |
2.3.2 碱性除油 |
2.3.3 酸洗 |
2.3.4 钝化膜溶液的制备 |
2.3.5 钝化膜的制备 |
2.4 性能测试 |
2.4.1 硫酸铜点滴试验 |
2.4.2 中性盐雾试验 |
2.4.3 电化学测试 |
2.4.4 微观形貌及膜层元素组成分析 |
2.4.5 光谱分析 |
第3章 硅烷-异丙醇铝复合膜的制备及工艺研究 |
3.1 配方研究及用量确定 |
3.1.1 异丙醇铝添加量对钝化膜耐蚀性的影响 |
3.1.2 溶液结构分析 |
3.2 制备工艺研究及优化 |
3.2.1 溶液水解时间对钝化膜耐蚀性的影响 |
3.2.2 烘干温度对钝化膜耐蚀性的影响 |
3.2.3 烘干时间对钝化膜耐蚀性的影响 |
3.3 正交实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 稀土-硅烷-异丙醇铝复合膜层的制备 |
4.1 Ce(NO_3)_3作为添加剂对钝化膜耐蚀性的影响 |
4.1.1 Ce(NO_3)_3掺杂复合膜层表面微观形貌 |
4.1.2 溶液及复合膜层的结构分析 |
4.1.3 电化学分析 |
4.2 La(NO_3)_3作为添加剂对钝化膜耐蚀性的影响 |
4.2.1 La(NO_3)_3掺杂复合膜层表面微观形貌 |
4.2.2 电化学分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 成膜机理和腐蚀行为研究 |
5.1 成膜机理研究 |
5.2 Ce(NO_3)_3掺杂复合钝化膜的腐蚀行为研究 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
致谢 |
(3)镁合金表面改性硅烷膜的制备及耐蚀性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 镁合金概述 |
1.2 镁合金的腐蚀 |
1.3 镁合金的腐蚀防护 |
1.3.1 环境调整 |
1.3.2 表面覆盖金属层 |
1.3.3 有机涂层 |
1.3.4 表面转化 |
1.4 镁合金表面硅烷化处理 |
1.4.1 前言 |
1.4.2 硅烷膜的防腐蚀机理 |
1.4.3 影响硅烷化处理的因素 |
1.4.5 硅烷处理研究进展 |
1.5 研究目的和内容 |
第二章 实验流程及表征方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 镁合金基材预处理 |
2.2.2 硅烷溶液配制与水解 |
2.2.3 硅烷膜成膜 |
2.3 实验表征 |
2.3.1 耐蚀性检测 |
2.3.2 电化学测试 |
2.3.3 形貌/成分表征 |
第三章 硅烷膜耐蚀性能研究和分析 |
3.1 不同硅烷处理参数优化预实验 |
3.2 KH560硅烷膜工艺参数优化 |
3.2.1 醇水比 |
3.2.2 硅烷水解液的pH |
3.2.3 硅烷水解时间 |
3.2.4 硅烷添加量 |
3.3 KH560硅烷膜表征 |
3.3.1 表面形貌表征 |
3.3.2 FTIR测试 |
3.4 KH560硅烷膜的失效检测 |
3.5 KH560硅烷膜耐蚀机理分析 |
本章小结 |
第四章 具有植酸和硝酸铈前处理的硅烷膜的耐蚀性研究 |
前言 |
4.1 植酸处理液浓度的研究 |
4.2 PA处理时间的研究 |
4.3 植酸和硝酸铈交替前处理对硅烷膜耐蚀性的影响 |
4.4 不同制备条件的硅烷膜的对比与表征 |
4.4.1 不同处理条件的SEM和EDS研究 |
4.4.2 硫酸铜点滴实验 |
4.4.3 划叉浸泡实验 |
4.4.4 盐水浸泡实验 |
4.4.5 极化曲线测试 |
4.4.6 不同处理工艺硅烷膜的交流阻抗测试及电路拟合 |
4.5 耐蚀机理分析 |
本章小结 |
第五章 其它处理方法对硅烷膜耐蚀性的影响的研究 |
前言 |
5.1 硅烷水解液掺杂硝酸铈 |
5.2 电化学辅助沉积法代替浸涂法 |
5.3 硅烷水解液掺杂纳米Al_2O_3颗粒 |
5.4 超疏水硅烷膜的制备 |
本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 主要工作与结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件 |
(4)热处理和复合涂层处理对铸造铝合金型内氧化层性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铝及铝合金的腐蚀 |
1.2 铸造铝合金的腐蚀现象 |
1.3 提高铝合金耐腐蚀性的方法 |
1.4 铸造铝合金型内氧化处理技术 |
1.5 铝合金表面涂层处理工艺 |
1.5.1 磷酸盐涂层处理工艺 |
1.5.2 金属表面硅烷化处理工艺 |
1.6 研究目的和内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 铸造铝合金 |
2.2 化学试剂及实验设备 |
2.3 实验技术路线 |
2.4 实验方案 |
2.4.1 砂型型内氧化处理试样的制备 |
2.4.2 型内氧化试样的热处理工艺 |
2.4.3 磷酸盐陶瓷复合涂层处理 |
2.4.4 氧化层表面硅烷化复合涂层处理 |
2.5 样品分析 |
2.5.1 SEM微观形貌观察 |
2.5.2 XRD物相组成分析 |
2.5.3 耐腐蚀性能测试 |
第三章 热处理对型内氧化层组织和性能的影响 |
3.1 型内氧化层组成分析 |
3.2 未热处理的氧化层微观形貌 |
3.3 T4 热处理对氧化层组织的影响 |
3.4 T6 热处理对氧化层组织的影响 |
3.5 热处理对氧化层耐蚀性能的影响 |
3.5.1 电化学测试 |
3.5.2 热处理后氧化层的腐蚀形貌 |
3.6 本章小结 |
第四章 复合涂层处理对热处理后型内氧化层性能的影响 |
4.1 磷酸盐陶瓷复合涂层处理 |
4.1.1 磷酸二氢铝浓度对复合涂层处理效果的影响 |
4.1.2 磷酸盐陶瓷涂层的组成 |
4.1.3 耐腐蚀性能测试 |
4.2 型内氧化层硅烷化复合涂层处理 |
4.2.1 硅烷浓度对型内氧化层复合涂层效果的影响 |
4.2.2 耐腐蚀性能测试 |
4.3 本章小结 |
第五章 覆砂金属型铸造型内氧化处理工艺探索 |
5.1 覆砂金属型铸造 |
5.1.1 铸型设计 |
5.1.2 型内氧化涂料的组成与涂覆 |
5.1.3 铸造铝合金浇注 |
5.2 氧化剂含量对覆砂金属型铸造型内氧化处理的影响 |
5.3 熔盐对型内氧化层的影响 |
5.4 氧化层耐腐蚀性能测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者介绍 |
攻读硕士学位期间成果 |
(5)镀锡板表面钛磷/硅烷复合膜的制备及其性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 镀锡板概述 |
1.2.1 镀锡板的生产工艺 |
1.2.2 镀锡板生产的发展现状及趋势 |
1.3 镀锡板的表层结构及表面孔隙 |
1.3.1 镀锡板的表层结构及成分 |
1.3.2 镀锡板的表面孔隙 |
1.4 镀锡板的无铬化学转化膜 |
1.4.1 无机类转化膜 |
1.4.2 有机类转化膜 |
1.4.3 复合转化膜 |
1.4.4 转化膜的组成 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验材料及主要仪器 |
2.1.1 实验所用材料 |
2.1.2 实验所用仪器设备 |
2.2 镀锡板试样的制备 |
2.3 转化膜的制备 |
2.4 转化膜性能的表征 |
2.4.1 表面形貌与元素的表征 |
2.4.2 组成与结构的表征 |
2.4.3 致密性的表征 |
2.4.4 耐蚀性的表征 |
2.4.5 润湿性的表征 |
2.4.6 表面粗糙度的表征 |
2.4.7 结合强度的表征 |
第3章 镀锡板表面硅烷膜的制备及其结构与性能研究 |
3.1 镀锡板表面的孔隙 |
3.2 硅烷偶联剂的筛选 |
3.2.1 硅烷偶联剂的初选 |
3.2.2 不同类型硅烷膜的电化学腐蚀性能 |
3.2.3 不同类型硅烷膜的腐蚀性能分析及筛选 |
3.3 硅烷膜的制备 |
3.3.1 硅烷膜制备工艺的优化 |
3.3.2 KH-170与KH-566的复配 |
3.4 硅烷膜的表面形貌与组成 |
3.4.1 硅烷膜的表面形貌及元素分析 |
3.4.2 硅烷膜的GDS深度分析及致密性测试 |
3.5 硅烷膜的性能 |
3.5.1 硅烷膜的耐蚀性 |
3.5.2 硅烷膜的润湿性 |
3.5.3 硅烷膜的表面粗糙度 |
3.5.4 硅烷膜的结合强度 |
3.6 本章小结 |
第4章 镀锡板表面钛磷转化膜的制备及其组成与性能研究 |
4.1 钛磷转化膜的制备 |
4.1.1 处理液组分的选择 |
4.1.2 处理液组分含量的优化 |
4.1.3 正交实验的设计与试验结果 |
4.2 钛磷转化膜的表面形貌与组成 |
4.2.1 钛磷转化膜的表面形貌 |
4.2.2 钛磷转化膜的表面元素分析 |
4.2.3 钛磷转化膜的表面组成 |
4.3 钛磷转化膜的封孔作用研究 |
4.3.1 钛磷转化膜的GDS深度分析 |
4.3.2 钛磷转化膜的致密性测试 |
4.3.3 钛磷转化膜的封孔机制分析 |
4.3.4 钛磷转化膜的成膜反应过程分析 |
4.4 钛磷转化膜的性能 |
4.4.1 钛磷转化膜的耐蚀性 |
4.4.2 钛磷转化膜的润湿性 |
4.4.3 钛磷转化膜的表面粗糙度 |
4.4.4 钛磷转化膜的结合强度 |
4.5 本章小结 |
第5章 镀锡板表面钛磷/硅烷复合膜的制备及其结构与性能研究 |
5.1 钛磷/硅烷复合膜的制备 |
5.2 钛磷/硅烷复合膜的表面形貌与组成 |
5.2.1 钛磷/硅烷复合膜的表面形貌及元素分析 |
5.2.2 钛磷/硅烷复合膜的GDS深度分析及致密性测试 |
5.3 钛磷/硅烷复合膜的性能 |
5.3.1 钛磷/硅烷复合膜的耐蚀性 |
5.3.2 钛磷/硅烷复合膜的润湿性 |
5.3.3 钛磷/硅烷复合膜的表面粗糙度 |
5.3.4 钛磷/硅烷复合膜的结合强度 |
5.4 本章小结 |
结论 |
论文创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(6)聚吡咯的制备及其在Q235钢腐蚀防护中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚吡咯概述 |
1.2.1 聚吡咯结构特点 |
1.2.2 聚吡咯的制备方法与应用 |
1.3 聚吡咯材料在防腐蚀领域的研究进展 |
1.3.1 聚吡咯材料的防腐蚀机理研究 |
1.3.2 改性聚吡咯材料的研究进展 |
1.3.3 聚吡咯复合材料在防腐蚀领域的研究进展 |
1.4 课题研究的意义与内容 |
1.4.1 课题研究的意义 |
1.4.2 课题研究的内容 |
第2章 沉积电位和吡咯单体浓度对PPy膜层防腐蚀性能的影响研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 Q235电极的制备 |
2.2.4 Q235电极表面电化学沉积PPy膜 |
2.2.5 样品形貌结构表征及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 沉积电位对Q235表面制备的PPy膜的性能影响研究 |
2.3.2 吡咯单体浓度对Q235钢表面PPy膜的性能影响研究 |
2.4 本章小结 |
第3章 KH560预处理后Q235钢表面电沉积PPy膜的防腐蚀性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 KH560-Q235样品制备 |
3.2.4 PPy-KH560-Q235样品制备 |
3.2.5 性能表征与测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 KH560-Q235和PPy-KH560-Q235样品的性能表征分析 |
3.3.2 PPy-KH560-Q235样品的浸泡腐蚀结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 Q235钢表面PPy/EP涂层的制备与防腐性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 化学氧化法制备PPy产物 |
4.2.4 PPy/EP-Q235样品制备 |
4.2.5 性能表征与测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PPy产物的微观形貌和结构分析 |
4.3.2 PPy/EP-Q235样品的防腐蚀性能研究 |
4.3.3 PPy/EP-Q235样品的盐雾腐蚀测试结果 |
4.3.4 PPy/EP-Q235样品的浸泡腐蚀测试结果 |
4.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
(7)AZ31B镁合金表面钇盐掺杂硅烷膜制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 镁合金腐蚀与表面防护的科学意义 |
1.2 镁合金的腐蚀特点 |
1.3 硅烷涂层处理技术 |
1.3.1 硅烷偶联剂介绍 |
1.3.2 硅烷偶联剂在金属表面处理中的应用 |
1.3.3 有机硅烷膜的防护机理 |
1.3.4 硅烷膜的掺杂改性 |
1.4 本课题的研究目的及内容 |
第二章 实验方法及测试 |
2.1 试验材料 |
2.2 主要试剂与仪器 |
2.3 技术路线图 |
2.4 硅烷膜制备的实验方案 |
2.5 性能分析及研究 |
2.5.1 电化学测试 |
2.5.2 SEM分析 |
2.5.3 室温盐水浸泡实验 |
2.5.4 傅里叶红外分析 |
2.5.5 X射线衍射分析 |
第三章 AZ31B镁合金表面钇盐掺杂BTESPT硅烷膜制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 硝酸钇含量对BTESPT硅烷膜耐蚀性能影响 |
3.3 傅里叶红外光谱分析 |
3.4 微观形貌及元素组成分析 |
3.5 电化学极化曲线测试 |
3.6 电化学交流阻抗谱 |
3.7 室温盐水浸泡实验 |
3.8 XRD测试 |
3.9 小结 |
第四章 AZ31B镁合金表面钇盐掺杂KH560 硅烷膜制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 硝酸钇含量对硅烷膜性能影响 |
4.3 傅里叶红外光谱 |
4.4 微观形貌及元素组成分析 |
4.5 动电位电化学极化曲线 |
4.6 电化学交流阻抗谱 |
4.7 室温盐水浸泡实验 |
4.8 XRD分析 |
4.9 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(8)镁合金原位转化/硅烷化复合膜层制备及腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镁合金的腐蚀防护技术研究现状 |
1.2.1 表面原位转化处理技术 |
1.2.2 金属镀层 |
1.2.3 其他表面处理方法 |
1.3 微弧氧化技术 |
1.3.1 微弧氧化的基本原理 |
1.3.2 微弧氧化影响因素 |
1.3.3 微弧氧化缺陷修复研究现状 |
1.4 磷酸盐转化膜 |
1.4.1 磷化基本原理及磷化膜的形成过程 |
1.4.2 磷酸盐转化膜研究现状 |
1.5 硅烷化技术 |
1.5.1 硅烷化技术概述 |
1.5.2 硅烷化成膜机理 |
1.5.3 硅烷化技术的研究现状 |
1.6 课题研究目的及意义 |
1.7 课题研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验原材料 |
2.1.2 实验用主要器材及试剂 |
2.2 镁合金原位转化/硅烷化复合膜层的制备 |
2.2.1 微弧氧化膜层制备 |
2.2.2 磷酸盐转化膜(磷化膜)制备 |
2.2.3 硅烷化处理 |
2.3 膜层微观组织结构及成分分析 |
2.3.1 膜层表面形貌及截面组织观察 |
2.3.2 膜层成分分析 |
2.4 膜层性能测试 |
2.4.1 疏水性测试 |
2.4.2 电化学腐蚀性能测试 |
2.4.3 中性盐雾实验 |
2.4.4 浸泡实验 |
第3章 镁合金微弧氧化/硅烷化复合膜层制备及其耐蚀性 |
3.1 引言 |
3.2 微弧氧化膜硅烷化处理的可行性探索 |
3.2.1 硅烷化处理对膜层微观形貌的影响 |
3.2.2 硅烷化处理对膜层耐蚀性的影响 |
3.3 硅烷种类对微弧氧化膜硅烷化处理的影响 |
3.3.1 微弧氧化/硅烷化复合膜层的疏水性 |
3.3.2 微弧氧化/硅烷化复合膜层的微观形貌 |
3.3.3 微弧氧化/硅烷化复合膜层的腐蚀行为及其耐蚀性 |
3.4 本章小结 |
第4章 镁合金磷化/硅烷化复合膜层制备及其耐蚀性 |
4.1 引言 |
4.2 磷化/硅烷化复合膜层的疏水性 |
4.3 磷化/硅烷化复合膜层的微观结构及成分分析 |
4.4 磷化/硅烷化复合膜层的腐蚀行为及其耐蚀性 |
4.4.1 动电位极化行为 |
4.4.2 电化学阻抗谱测试 |
4.4.3 浸泡实验和中性盐雾实验 |
4.5 磷化/硅烷化复合膜层腐蚀机理研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 镁合金原位转化膜的改性硅烷化 |
5.1 引言 |
5.2 微弧氧化膜的改性硅烷化 |
5.2.1 改性硅烷膜的微观结构与成分分析 |
5.2.2 改性硅烷膜的耐蚀性 |
5.2.3 几种改性剂的效果比较 |
5.3 磷化膜的改性硅烷化 |
5.3.1 改性硅烷膜的微观结构与成分分析 |
5.3.2 改性硅烷膜的耐蚀性 |
5.3.3 几种改性剂的效果比较 |
5.4 改性硅烷化机理分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)冷轧钢板表面硅烷膜的制备及防腐性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 钢铁及其腐蚀现状 |
1.2 冷轧钢板的腐蚀机理 |
1.2.1 物理腐蚀 |
1.2.2 化学腐蚀 |
1.2.3 电化学腐蚀 |
1.3 冷轧钢板的腐蚀防护 |
1.3.1 防锈油防护 |
1.3.2 电镀技术 |
1.3.3 磷化技术 |
1.3.4 稀土转化膜技术 |
1.3.5 钛锆转化膜技术 |
1.4 硅烷化处理技术 |
1.4.1 硅烷偶联剂概述 |
1.4.2 硅烷膜形成机理 |
1.4.3 金属表面硅烷膜研究现状 |
1.5 硅烷膜的改性研究 |
1.5.1 纳米粒子掺杂改性 |
1.5.2 无机缓蚀剂掺杂改性 |
1.5.3 有机缓释剂掺杂改性 |
1.6 本论文的研究目的及内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验内容及方法 |
2.1 实验主要材料 |
2.1.1 冷轧钢板 |
2.1.2 硅烷偶联剂 |
2.1.3 蛇纹石 |
2.2 实验药剂与仪器设备 |
2.3 实验流程 |
2.3.1 硅烷处理液的配制 |
2.3.2 冷轧钢表面硅烷化处理 |
2.4 正交试验法 |
2.5 实验分析及表征方法 |
2.5.1 硅烷水解液的电导率测定 |
2.5.2 红外光谱分析 |
2.5.3 电化学测试 |
2.5.4 硫酸铜点滴法 |
2.5.5 X射线衍射分析(XRD) |
2.5.6 扫描电子显微镜分析(SEM-EDS) |
第三章 硅烷偶联剂最佳水解工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 硅烷水解液的配制 |
3.2.2 水解液在线电导率监测 |
3.3 硅烷水解的影响因素 |
3.3.1 硅烷浓度 |
3.3.2 pH值的影响 |
3.3.3 醇水比的影响 |
3.3.4 水解温度的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 硅烷膜的成膜工艺及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 简单硅烷膜的制备 |
4.3 简单硅烷膜性能的影响因素 |
4.3.1 浸渍时间 |
4.3.2 固化参数 |
4.3.3 硅烷偶联剂种类 |
4.4 硅烷膜最优镀膜工艺优化 |
4.4.1 正交试验设计 |
4.4.2 试验结果与分析 |
4.5 硅烷膜耐蚀性能的分析与表征 |
4.5.1 硫酸铜点滴试验 |
4.5.2 极化曲线分析 |
4.5.3 EIS分析 |
4.6 硅烷膜表面微观形貌及元素成分分析 |
4.7 硅烷膜耐久性分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 铈盐/硅烷复合膜的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 铈盐溶液的配置 |
5.2.2 硅烷/铈盐处理液的制备 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 (NH_4)_2Ce(NO_3)_6含量对硅烷膜性能的影响 |
5.3.2 Ce(NO_3)_3·6H_2O含量对硅烷膜性能的影响 |
5.3.3 CeC_(l3)含量对硅烷膜性能的影响 |
5.4 三种铈盐硅烷膜耐蚀性能的对比 |
5.4.1 硫酸铜点滴实验 |
5.4.2 极化曲线 |
5.4.3 EIS分析 |
5.5 耐久性测试 |
5.6 铈盐/硅烷复合膜的表面微观结构及元素成分分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 微粒子/硅烷复合膜的制备及性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验过程 |
6.2.1 蛇纹石 |
6.2.2 水热法制备羟基硅酸镁 |
6.2.3 硅烷/微粒子复合硅烷膜的制备 |
6.3 实验结果及讨论 |
6.3.1 粉体的表征 |
6.3.2 蛇纹石添加量对复合硅烷膜的影响 |
6.3.3 羟基硅酸镁添加量对复合硅烷膜的影响 |
6.4 两种微粒子/硅烷复合膜的耐蚀性能对比 |
6.4.1 硫酸铜点滴试验 |
6.4.2 极化曲线 |
6.4.3 EIS分析 |
6.5 微粒子/硅烷复合膜的微观表面结构及元素成分分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考 文献 |
致谢 |
在学研究成果 |
(10)镀锌板表面硅烷处理剂的制备及其成膜性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 硅烷化处理技术概述 |
1.2.1 硅烷使用历史 |
1.2.2 硅烷偶联剂的结构及作用机理 |
1.2.3 硅烷偶联剂的水解与失效 |
1.2.4 硅烷偶联剂的应用 |
1.3 金属表面硅烷膜的研究现状 |
1.3.1 硅烷膜的制备工艺 |
1.3.2 硅烷膜的掺杂改性 |
1.3.3 硅烷膜的表征与测试方法 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第二章 实验材料和研究方法 |
2.1 实验材料及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 主要原材料介绍 |
2.1.3 实验所用仪器 |
2.2 硅烷工作液配制 |
2.2.1 工作液配制流程 |
2.2.2 硅烷水解液的配制 |
2.3 硅烷膜的制备 |
2.4 硅烷膜的表征与性能测试 |
2.4.1 醋酸铅点滴法 |
2.4.2 中性盐雾试验 |
2.4.3 电化学测试 |
2.4.4 扫描电镜(SEM) |
2.4.5 红外反射吸收光谱仪(ATR-FTIR) |
2.4.6 光电子能谱分析(XPS) |
2.4.7 膜厚测试分析 |
第三章 硅烷水解液稳定性研究 |
3.1 三种硅烷单体的水解研究 |
3.1.1 KH550的水解研究 |
3.1.2 KH560硅烷水解研究 |
3.1.3 BTSE硅烷水解研究 |
3.2 KH550/KH560双硅烷体系水解研究 |
3.2.1 KH550/KH560双硅烷体系水解现象 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 BTSE/KH560双硅烷体系水解研究 |
3.3.1 KH560/BTSE复合体系水解现象 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 双硅烷体系硅烷膜性能研究 |
4.1 双硅烷体系配方优化 |
4.1.1 水解液浓度的确定 |
4.1.2 水解液pH确定 |
4.2 成膜工艺参数确定 |
4.3 双硅烷体系硅烷膜性能测试 |
4.3.1 中性盐雾试验 |
4.3.2 电化学试验 |
4.4 双硅烷体系硅烷膜表征 |
4.4.1 扫描电镜分析 |
4.4.2 EDS能谱分析 |
4.4.3 XPS分析 |
4.4.4 反射红外光谱(ATR-FTIR)分析 |
4.4.5 台阶测厚分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 酸性复合体系硅烷膜制备和性能 |
5.1 酸性复合体系配方确定 |
5.1.1 硅溶胶含量确定 |
5.1.2 丙烯酸树脂含量确定 |
5.1.3 两种体系复配 |
5.2 酸性复合体系硅烷膜性能测试 |
5.2.1 中性盐雾试验 |
5.2.2 电化学试验 |
5.3 酸性复合体系硅烷膜表征 |
5.3.1 扫描电镜分析 |
5.3.2 EDS能谱分析 |
5.3.3 XPS分析 |
5.3.4 反射红外光谱(ATR-FTIR)分析 |
5.3.5 台阶测厚分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 碱性复合体系硅烷膜制备和性能 |
6.1 碱性体系硅烷膜性能测试 |
6.1.1 中性盐雾试验 |
6.1.2 电化学测试 |
6.2 碱性复合体系硅烷膜表征 |
6.2.1 扫描电镜分析 |
6.2.2 EDS能谱分析 |
6.2.3 XPS分析 |
6.2.4 反射红外光谱(ATR-FTIR)分析 |
6.2.5 台阶测厚分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录:攻读硕士学位期间的主要工作及发表的文章 |
四、金属表面制备KH-560硅烷膜涂层的工艺研究(论文参考文献)
- [1]纳米氮化硼掺杂硅烷膜的制备工艺及耐蚀性能研究[D]. 丁玉康. 江南大学, 2021(01)
- [2]铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究[D]. 刘玮. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [3]镁合金表面改性硅烷膜的制备及耐蚀性研究[D]. 邓英俊. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]热处理和复合涂层处理对铸造铝合金型内氧化层性能的影响[D]. 王德洋. 东南大学, 2020(01)
- [5]镀锡板表面钛磷/硅烷复合膜的制备及其性能的研究[D]. 王紫玉. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [6]聚吡咯的制备及其在Q235钢腐蚀防护中的应用研究[D]. 周玉. 西南交通大学, 2019
- [7]AZ31B镁合金表面钇盐掺杂硅烷膜制备及性能研究[D]. 王田宇. 北方民族大学, 2019(07)
- [8]镁合金原位转化/硅烷化复合膜层制备及腐蚀行为研究[D]. 李新政. 哈尔滨工程大学, 2019(01)
- [9]冷轧钢板表面硅烷膜的制备及防腐性能研究[D]. 过菲菲. 安徽工业大学, 2017(02)
- [10]镀锌板表面硅烷处理剂的制备及其成膜性能研究[D]. 马启国. 机械科学研究总院, 2017(04)