层层自组装制备铝合金表面保护膜及其耐蚀性研究
发布时间：2021-04-09 13:38
铝合金因其优良的物理力学性能而广泛应用于船舶、海上平台与建筑工程等,但海洋恶劣而复杂的腐蚀环境使得铝合金极易遭受腐蚀。为改进铝合金的防腐蚀性能,扩展铝合金应用范围,对铝合金进行表面耐蚀处理十分必要。本文通过层层自组装技术制备了铝合金表面保护膜,基于多种微观测试技术研究保护膜的微结构与性能,通过盐雾腐蚀试验等验证保护膜的耐蚀性能。主要研究如下:（1）首先,利用草酸阳极氧化法在铝合金表面制备一层致密但多孔的氧化铝阳极氧化膜,利用溶胶凝胶法制备氧化铝溶胶膜,并实现铝合金表面的封孔处理。通过扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱元素分析（XPS）、X射线晶体衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）等手段分析阳极氧化膜及溶胶凝胶膜的表面形貌、组织结构等。结果表明:阳极氧化法能在铝基体表面生成非晶态的氧化铝薄膜,并且该薄膜是多孔结构,具有优异的屏蔽作用。溶胶凝胶法能在氧化铝薄膜表面再涂覆一层氧化铝溶胶,具有优异的封孔效果。（2）其次,采用层层自组装技术将聚丙烯酸和聚乙烯亚胺层层吸附在封孔处理后的铝合金表面,获得改进后的层层自组装膜。对自组装膜进行微观形貌与电化学测试,结果表明,层层自组装膜为聚电解质多层...
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验流程图
阳极氧化膜面扫描能谱分析溶胶凝胶膜面扫描能谱分析图3.2 铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜的面扫描能谱分析3.3.2 铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜的组织结构采用 XPS 对铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜样品表面的化学成分使用 XPS进行分析。图 3.3 为铝基体表面的 Al 和 O 原子所处的状态以及吸附原子状态的Survey 谱图。表 3-1 是 X 射线光电子能谱表。综合分析表明，除了来自铝基体表面的 Al 的信号峰之外，还出现了其他信号峰。如：Cl2p、C1s、N1s 和 O1s。铝基体表面主要元素为 O 和 Al，其原子分数为 53.45%、26.64%。图谱中 O1s 特征峰较强，O1s 峰结合能对应于 Al2O3中结合 O，以 O2-形式存在，结合能为 532.63eV。Al2p 峰结合能对应于 Al2O3中结合 Al，以 Al3+形式存在
（c）溶胶凝胶膜原子力显微镜图图 3.6 原子力显微镜图胶凝胶膜的电化学行为分析分析和电化学阻抗谱来评价铝合金表面生成的阳极氧能，电化学阻抗谱和极化曲线在开路电位（OC极氧化膜、氧化铝溶胶凝胶涂层封孔处理后阳极化学阻抗谱，为了便于评价封孔处理对铝合金阳能的影响，在图中增加了未进行处理的空白铝合，表面处理保护膜阻抗谱均为近似为半圆弧，不有明显的扩散特征，存在弥散效应，说明表面处合金电化学阻抗谱的高频区由电极反应动力学（
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼硫酸阳极氧化6061铝合金在不同大气环境中的初期腐蚀行为研究[J]. 王沙沙,杨浪,黄运华,肖葵,李晓刚. 材料研究学报. 2017(01)
[2]铝合金阳极氧化膜层结构对粘接性能的影响[J]. 周科可,黄燕滨,桑浩然,刘谦,巴国召. 表面技术. 2016(09)
[3]草酸阳极氧化法制备氧化铝薄膜的微观结构及性质[J]. 万晔,王欢,张允典,王现乐. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响[J]. 刘莉,张鲲,熊辉辉,宁淑红,胡琪,董立新,陈辉. 材料热处理学报. 2015(11)
[5]金属表面溶胶-凝胶防腐蚀涂层的研究进展[J]. 聂志云,刘继华,张有为,周涛,答建成,杨涛. 表面技术. 2015(06)
[6]封闭对铝合金微弧氧化膜在酸性溶液中耐蚀性的影响[J]. 叶作彦,刘道新,李重阳,张晓化,张小明,雷明霞. 无机材料学报. 2015(06)
[7]船用铝合金在海洋环境中的腐蚀研究[J]. 侯健,张彭辉,郭为民. 装备环境工程. 2015(02)
[8]7A04-T6铝合金中金属间化合物对其阳极氧化膜耐蚀性的影响[J]. 徐月婷,高杰维,王超群,张鲲,赵君文,戴光泽. 腐蚀与防护. 2014(11)
[9]表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响研究[J]. 黄从树,叶章基,邓玉,王晶晶,谢志鹏,任润桃. 涂料工业. 2014(09)
[10]铝合金阳极氧化技术发展[J]. 李明祥,邹玉洁,孙宝龙,杨选宏. 电镀与精饰. 2014(08)
硕士论文
[1]通过层层自组装制备聚电解质自修复微胶囊[D]. 张江涛.深圳大学 2017
[2]2024铝合金表面防护薄膜的制备及腐蚀摩擦行为研究[D]. 秦立光.中北大学 2015
[3]基于层层自组装技术制备Au/Ag多层纳米金属粒子及其催化性能研究[D]. 赵菲.华东理工大学 2015
[4]层层自组装制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及其应用研究[D]. 陈宇泽.江南大学 2014
[5]铝合金表面激光熔覆Al2O3涂层工艺研究[D]. 张志超.大连理工大学 2014
[6]层层自组装法制备聚电解质薄膜/胶囊及其载药性能的研究[D]. 坚文娇.新疆大学 2012
[7]镁合金表面溶胶—凝胶涂层的制备与耐蚀性研究[D]. 贾雪梅.太原科技大学 2011
[8]铝合金阳极氧化膜的稀土封闭技术的研究[D]. 段立清.北京化工大学 2010
[9]铝合金在海水中的腐蚀性能研究[D]. 彭文才.湖南大学 2010
[10]层层自组装水滑石/聚电解质复合薄膜的制备及性能研究[D]. 雷雨.北京化工大学 2009
本文编号：3127716
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验流程图
阳极氧化膜面扫描能谱分析溶胶凝胶膜面扫描能谱分析图3.2 铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜的面扫描能谱分析3.3.2 铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜的组织结构采用 XPS 对铝基体、阳极氧化膜、溶胶凝胶膜样品表面的化学成分使用 XPS进行分析。图 3.3 为铝基体表面的 Al 和 O 原子所处的状态以及吸附原子状态的Survey 谱图。表 3-1 是 X 射线光电子能谱表。综合分析表明，除了来自铝基体表面的 Al 的信号峰之外，还出现了其他信号峰。如：Cl2p、C1s、N1s 和 O1s。铝基体表面主要元素为 O 和 Al，其原子分数为 53.45%、26.64%。图谱中 O1s 特征峰较强，O1s 峰结合能对应于 Al2O3中结合 O，以 O2-形式存在，结合能为 532.63eV。Al2p 峰结合能对应于 Al2O3中结合 Al，以 Al3+形式存在
（c）溶胶凝胶膜原子力显微镜图图 3.6 原子力显微镜图胶凝胶膜的电化学行为分析分析和电化学阻抗谱来评价铝合金表面生成的阳极氧能，电化学阻抗谱和极化曲线在开路电位（OC极氧化膜、氧化铝溶胶凝胶涂层封孔处理后阳极化学阻抗谱，为了便于评价封孔处理对铝合金阳能的影响，在图中增加了未进行处理的空白铝合，表面处理保护膜阻抗谱均为近似为半圆弧，不有明显的扩散特征，存在弥散效应，说明表面处合金电化学阻抗谱的高频区由电极反应动力学（
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼硫酸阳极氧化6061铝合金在不同大气环境中的初期腐蚀行为研究[J]. 王沙沙,杨浪,黄运华,肖葵,李晓刚. 材料研究学报. 2017(01)
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[8]7A04-T6铝合金中金属间化合物对其阳极氧化膜耐蚀性的影响[J]. 徐月婷,高杰维,王超群,张鲲,赵君文,戴光泽. 腐蚀与防护. 2014(11)
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[10]铝合金阳极氧化技术发展[J]. 李明祥,邹玉洁,孙宝龙,杨选宏. 电镀与精饰. 2014(08)
硕士论文
[1]通过层层自组装制备聚电解质自修复微胶囊[D]. 张江涛.深圳大学 2017
[2]2024铝合金表面防护薄膜的制备及腐蚀摩擦行为研究[D]. 秦立光.中北大学 2015
[3]基于层层自组装技术制备Au/Ag多层纳米金属粒子及其催化性能研究[D]. 赵菲.华东理工大学 2015
[4]层层自组装制备石墨烯/聚苯胺复合薄膜及其应用研究[D]. 陈宇泽.江南大学 2014
[5]铝合金表面激光熔覆Al2O3涂层工艺研究[D]. 张志超.大连理工大学 2014
[6]层层自组装法制备聚电解质薄膜/胶囊及其载药性能的研究[D]. 坚文娇.新疆大学 2012
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[8]铝合金阳极氧化膜的稀土封闭技术的研究[D]. 段立清.北京化工大学 2010
[9]铝合金在海水中的腐蚀性能研究[D]. 彭文才.湖南大学 2010
[10]层层自组装水滑石/聚电解质复合薄膜的制备及性能研究[D]. 雷雨.北京化工大学 2009
本文编号：3127716
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