仿生光滑钛合金表面的制备及其防污耐蚀行为研究
发布时间：2021-05-10 04:09
钛合金由于具有高强度重量比和优异的耐腐蚀性能而被广泛应用于海洋环境。然而,钛合金因其良好的生物相容性而面临着严重的生物污损问题。光滑的液体注入多孔表面（简称光滑表面）可以有效的抑制海洋微生物的沉积和附着,在防污领域具有广泛的应用前景。所以,通过阳极氧化法和水热法在钛合金表面构筑纳米结构,然后注入润滑剂形成光滑表面以改善钛合金的防污性能。研究了纳米结构对润滑剂存储性能的影响规律及光滑表面的防污耐蚀性行为。（1）通过喷砂处理和阳极氧化法在钛合金表面制备了微纳结构,然后阳极氧化膜经1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷改性得到超疏水表面。电化学测试表明,具有不同微纳结构和润湿性的阳极氧化膜对钛合金耐蚀性能的影响规律不同。阳极氧化膜可以提高钛合金的耐蚀性,其中致密的阳极氧化膜表现出最佳的耐蚀性能,可以有效地抑制腐蚀介质渗透到金属基板中。然而,具有纳米管结构的阳极氧化膜由于其较高的比表面积和较大的毛细管力而显示出较差的耐蚀性。超疏水表面可以减少腐蚀介质与基底的接触面积,使钛合金的耐蚀性进一步提高。（2）通过阳极氧化处理、化学改性和注入全氟聚醚,在钛合金表面得到了光滑表面。通过考察大肠杆菌和...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 海洋生物污损及危害
1.2 污损生物的防除方法
1.2.1 物理防污法
1.2.2 化学防污法
1.2.3 生物防污法
1.3 仿生光滑表面的制备及在防污领域中的应用
1.3.1 仿生光滑表面的制备原理
1.3.2 仿生光滑表面的制备方法
1.3.3 仿生光滑表面在防污领域中的应用
1.4 研究意义与内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第2章 钛合金表面的微/纳结构转变过程调控及电化学响应行为
2.1 实验部分
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 阳极氧化膜与超疏水表面的制备
2.2 分析与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 阳极氧化膜的形貌与组成
2.3.2 超疏水表面的化学组成
2.3.3 钛合金表面的润湿性转变
2.3.4 钛合金的电化学行为
2.4 结论
第3章 仿生光滑表面精细纳米结构构筑及其防污耐蚀性研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.1.3 仿生光滑表面的制备
3.2 分析与测试
3.2.1 表面形貌、组成和润湿性表征
3.2.2 润滑剂层的稳定性评估
3.2.3 大肠杆菌的贴附分析
3.2.4 短小舟形藻的贴附分析
3.2.5 电化学行为
3.3 结果与讨论
3.3.1 阳极氧化膜的形貌和组成
3.3.2 钛合金表面的润湿性转变
3.3.3 光滑表面对大肠杆菌附着的影响规律
3.3.4 光滑表面对大肠杆菌的防污机制
3.3.5 光滑表面对短小舟形藻附着的影响规律
3.3.6 钛合金的电化学行为
3.4 结论
第4章 仿生光滑表面“自锁式”三维网络状纳米结构构筑及其防污耐蚀性研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.1.3 光滑表面的制备
4.2 分析与测试
4.2.1 表面形貌、组成和润湿性表征
4.2.2 短小舟形藻的贴附分析
4.2.3 三角褐指藻的贴附分析
4.2.4 电化学行为
4.3 结果与讨论
4.3.1 水热涂层的形貌和组成
4.3.2 钛合金表面的润湿性转变
4.3.3 光滑表面对短小舟形藻附着的影响规律
4.3.4 光滑表面对三角褐指藻附着的影响规律
4.3.5 钛合金的电化学行为
4.4 结论
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3178651
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 海洋生物污损及危害
1.2 污损生物的防除方法
1.2.1 物理防污法
1.2.2 化学防污法
1.2.3 生物防污法
1.3 仿生光滑表面的制备及在防污领域中的应用
1.3.1 仿生光滑表面的制备原理
1.3.2 仿生光滑表面的制备方法
1.3.3 仿生光滑表面在防污领域中的应用
1.4 研究意义与内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第2章 钛合金表面的微/纳结构转变过程调控及电化学响应行为
2.1 实验部分
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 阳极氧化膜与超疏水表面的制备
2.2 分析与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 阳极氧化膜的形貌与组成
2.3.2 超疏水表面的化学组成
2.3.3 钛合金表面的润湿性转变
2.3.4 钛合金的电化学行为
2.4 结论
第3章 仿生光滑表面精细纳米结构构筑及其防污耐蚀性研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.1.3 仿生光滑表面的制备
3.2 分析与测试
3.2.1 表面形貌、组成和润湿性表征
3.2.2 润滑剂层的稳定性评估
3.2.3 大肠杆菌的贴附分析
3.2.4 短小舟形藻的贴附分析
3.2.5 电化学行为
3.3 结果与讨论
3.3.1 阳极氧化膜的形貌和组成
3.3.2 钛合金表面的润湿性转变
3.3.3 光滑表面对大肠杆菌附着的影响规律
3.3.4 光滑表面对大肠杆菌的防污机制
3.3.5 光滑表面对短小舟形藻附着的影响规律
3.3.6 钛合金的电化学行为
3.4 结论
第4章 仿生光滑表面“自锁式”三维网络状纳米结构构筑及其防污耐蚀性研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.1.3 光滑表面的制备
4.2 分析与测试
4.2.1 表面形貌、组成和润湿性表征
4.2.2 短小舟形藻的贴附分析
4.2.3 三角褐指藻的贴附分析
4.2.4 电化学行为
4.3 结果与讨论
4.3.1 水热涂层的形貌和组成
4.3.2 钛合金表面的润湿性转变
4.3.3 光滑表面对短小舟形藻附着的影响规律
4.3.4 光滑表面对三角褐指藻附着的影响规律
4.3.5 钛合金的电化学行为
4.4 结论
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3178651
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3178651.html
