镁合金表面氧化石墨烯基复合涂层的构建及其耐蚀性研究

发布时间：2021-09-12 16:59

　　镁及其合金具有低的密度,高的比强度和比刚度以及易于机械加工和回收的独特性能,在电子通信,汽车行业和航空航天等工业领域的应用引起了广泛的关注。但镁合金的耐腐蚀性能差,这极大的限制了其大规模的应用。因此探讨有效的镁合金表面防护方法是十分必要的。本论文首先通过改进的Hummers法制备出氧化石墨烯（GO）,然后分别采用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂（APTES）和微弧氧化处理（MAO）,在AZ31B镁合金表面制备了APTES/GO和MAO（GO）两种复合涂层。通过扫描电镜分析（SEM）、能谱分析（EDS）、红外光谱分析（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱分析等表征手段对制备的GO、APTES/GO和MAO（GO）两种复合涂层的微观形貌和成分组成进行了分析,通过测定试样的动电位极化曲线和交流阻抗谱图对两种复合涂层在3.5 wt%NaCl中性溶液中的腐蚀行为进行了研究。（1）APTES/GO复合涂层的最优工艺参数为:APTES含量:5%（v%）;醇水比:1:18;浸泡时间:30 min;GO含量:2 g/L。该复合涂层的形貌均匀致密,膜层厚度为1μm。XPS、FTIR和拉曼测试表明了... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 镁及镁合金概述
        1.1.1 镁及镁合金简介
        1.1.2 镁合金的特性与应用
        1.1.3 镁合金的腐蚀原理
        1.1.4 镁合金的腐蚀类型
    1.2 镁合金的表面防护处理
        1.2.1 化学转化
        1.2.2 阳极氧化
        1.2.3 微弧氧化
        1.2.4 金属镀层
        1.2.5 有机涂层
    1.3 硅烷偶联剂特性
        1.3.1 硅烷偶联剂简介
        1.3.2 硅烷偶联剂在金属表面处理中的应用
        1.3.3 硅烷化处理的作用原理
        1.3.4 硅烷化处理的影响因素
    1.4 氧化石墨烯特性
        1.4.1 氧化石墨烯简介
        1.4.2 氧化石墨烯的制备
        1.4.3 氧化石墨烯的应用
    1.5 本课题研究的意义和内容
        1.5.1 课题的研究意义
        1.5.2 课题的主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料与试剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 镁合金基体前处理工艺
    2.4 样品表面复合涂层制备工艺
        2.4.1 氧化石墨烯制备工艺
        2.4.2 APTES/GO复合涂层制备工艺
        2.4.3 MAO(GO)复合陶瓷层制备工艺
    2.5 复合涂层的性能测试分析
        2.5.1 复合涂层电化学测试
        2.5.2 复合涂层全浸蚀测试
    2.6 复合涂层的形貌与成分表征
        2.6.1 扫描电子显微镜和能谱分析
        2.6.2 X射线衍射成分分析
        2.6.3 红外吸收光谱分析
        2.6.4 拉曼光谱分析
        2.6.5 X射线光电子谱分析
第三章 镁合金表面APTES/GO复合涂层的制备与耐腐蚀性研究
    3.1 氧化石墨烯的形貌和成分表征
    3.2 APTES硅烷涂层工艺参数的确定
        3.2.1 醇水比对APTES硅烷涂层的影响
        3.2.2 硅烷含量对APTES硅烷涂层的影响
        3.2.3 处理时间对APTES硅烷涂层的影响
    3.3 APTES/GO复合涂层形貌与成分表征
    3.4 APTES/GO复合涂层电化学测试分析
    3.5 本章小结
第四章 镁合金表面MAO(GO)复合陶瓷层的制备与耐腐蚀性研究
    4.1 MAO(GO)复合陶瓷层制备工艺参数优化
        4.1.1 GO添加量对MAO(GO)复合陶瓷层的影响
        4.1.2 电流密度对MAO(GO)复合陶瓷层的影响
        4.1.3 氧化时间对MAO(GO)复合陶瓷层的影响
    4.2 MAO(GO)复合陶瓷层的形貌与能谱分析
    4.3 MAO(GO)复合陶瓷层电化学测试分析
    4.4 MAO(GO)复合陶瓷层全浸蚀试验分析
    4.5 本章小结
结论和展望
参考文献
致谢
攻读学位期间已发表和待发表的相关论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Non-covalently Functionalized Graphene Oxide-Based Coating to Enhance Thermal Stability and Flame Retardancy of PVA Film[J]. Wenhua Chen,Pengju Liu,Lizhen Min,Yiming Zhou,Yuan Liu,Qi Wang,Wenfeng Duan.  Nano-Micro Letters. 2018(03)
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[3]氨基酸类有机添加剂对镁合金阳极氧化的影响及其作用机制研究[J]. 沟引宁,张丁非,易丹,张春艳.  稀有金属材料与工程. 2017(04)
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[5]AZ91镁合金磷酸盐-锰酸盐化学转化膜性能的研究[J]. 张换红,李广宇,孔冰,邵忠财,夏吉利.  电镀与环保. 2016(02)
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[8]镁合金表面改性技术的研究现状及趋势[J]. 付海峰,吕东显,谭化超,陈再良.  热处理. 2015(03)
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硕士论文
[1]AZ91D镁合金环保型钙系磷化膜的制备与耐腐蚀性能研究[D]. 王鹏飞.青岛科技大学 2014
[2]硅烷化处理对钴铬合金防腐蚀性能的影响[D]. 成思源.中南大学 2011
[3]镁合金表面冷喷涂工艺及机理研究[D]. 王怡嵩.沈阳工业大学 2007



本文编号：3394602