热镀锌层表面超疏水膜层的制备及性能研究
发布时间：2021-09-19 09:28
热镀锌是一种有效提高钢铁防大气腐蚀的方法。但是在潮湿的环境中,热镀锌层表面容易发生腐蚀并在表面形成白色疏松的腐蚀产物。因此有必要对热镀锌层作进一步的保护后处理。以往铬酸盐钝化是热镀锌层常用的钝化工艺,然而铬酸盐作为一种高毒性致癌物质被严格限制使用,需要研发一种无铬钝化工艺取代铬酸盐钝化。超疏水表面由于其极佳的防水性对金属的防护具有重要意义。在锌基体上将超疏水表面技术引入无铬钝化技术,制备高耐腐蚀性能的无铬超疏水膜层是无铬钝化技术研究的新方向之一。本文先采用简便无毒的溶液浸泡法在热镀锌层表面构筑出粗糙化结构,采用硬脂酸（STA）和全氟辛基三氯硅烷（PFTS）两种改性剂对锌层粗糙化表面进行低表面能改性,分析对比了两种改性剂对膜层疏水性的影响及改性机理;通过正交试验确定了膜层的最佳耐蚀疏水工艺,在锌层上成功构筑了超疏水膜层。采用了场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、3D形貌分析、差示扫描量热法（DSC）、接触角仪表征了超疏水膜层的微观形貌、组成及疏水性。采用了中性盐雾试验（NSS）、动电位极化曲线和电化学阻抗谱（E...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界中的超疏水现象[40]
图 1-2 表面自由能及浸润行为[41]。Fig.1-2 Surface free energy and wetting behavior[41].类是高能表面，例如常见的金属及其氧化物、硫化物、无机盐等，它们有较由焓，大致在每平方米几百至几千毫焦之间，易为一般液体润湿；另一类是括一般的有机固体及高聚物，它们的表面自由焓与液体大致相当，约在 25右[42]，它们的润湿性能与固-液两相的表面组成与性质密切相关。对于固体般按其自由能的大小可以分为亲水及疏水两大类。较为常见的亲水表面有玻；疏水/亲油的表面有聚烯烃、硅等；疏水/疏油的表面有聚四氟乙烯等(图 1固体表面润湿理论湿实际是当固体和液体相接触时固液分子之间相互作用的宏观表现，而表征个关键参数为静态接触角、前进接触角、后退接触角和滚动角。1）静态接触角
图 1-3 水滴形状和固体表面的水接触角（WCA）沿疏水性 - 亲水性梯度的示意图。Fig.1-3 Schematic of the shape of a water drop and the water contact angle (WCA) for solid surfacesalong a hydrophobicity-hydrophilicity gradient.（2）前进接触角和后退接触角实际应用中，固体表面没有单一的“静态接触角”，因为单一的静态接触角只存在于原子尺度是化学均匀、刚性、光滑的理想固体表面，而实际的固体表面都有表面缺陷，且在某种程度上也是异质的。因此，固体表面可能存在一系列静态接触角，为了获得可靠的接触角，研究者们定义了两种接触角类型，即前进接触角和后退接触角。当从连接到注射器的针头上向固体表面的液滴注入微量液体时，三相接触线未动而液滴体积变大，此时所测量的角度被称为“前进接触角”θA，如图 1-4 所示。若注入足够多的液体，液滴会发生运动，原本的三相接触线会发生断裂形成新的三相接触线，此临界状态的角度
【参考文献】：
期刊论文
[1]以氨化碱式氯化锌为前驱体制备花状多孔氧化锌[J]. 曹君,李晨辉,吴甲民,柯文明,史玉升. 硅酸盐通报. 2016(10)
[2]热镀锌钢白锈产生原因分析及预防[J]. 孔纲,卢锦堂,车淳山,许乔瑜. 腐蚀与防护. 2005(10)
硕士论文
[1]热镀锌层表面镧盐转化膜的研究[D]. 刘玲艳.华南理工大学 2011
本文编号：3401357
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界中的超疏水现象[40]
图 1-2 表面自由能及浸润行为[41]。Fig.1-2 Surface free energy and wetting behavior[41].类是高能表面，例如常见的金属及其氧化物、硫化物、无机盐等，它们有较由焓，大致在每平方米几百至几千毫焦之间，易为一般液体润湿；另一类是括一般的有机固体及高聚物，它们的表面自由焓与液体大致相当，约在 25右[42]，它们的润湿性能与固-液两相的表面组成与性质密切相关。对于固体般按其自由能的大小可以分为亲水及疏水两大类。较为常见的亲水表面有玻；疏水/亲油的表面有聚烯烃、硅等；疏水/疏油的表面有聚四氟乙烯等(图 1固体表面润湿理论湿实际是当固体和液体相接触时固液分子之间相互作用的宏观表现，而表征个关键参数为静态接触角、前进接触角、后退接触角和滚动角。1）静态接触角
图 1-3 水滴形状和固体表面的水接触角（WCA）沿疏水性 - 亲水性梯度的示意图。Fig.1-3 Schematic of the shape of a water drop and the water contact angle (WCA) for solid surfacesalong a hydrophobicity-hydrophilicity gradient.（2）前进接触角和后退接触角实际应用中，固体表面没有单一的“静态接触角”，因为单一的静态接触角只存在于原子尺度是化学均匀、刚性、光滑的理想固体表面，而实际的固体表面都有表面缺陷，且在某种程度上也是异质的。因此，固体表面可能存在一系列静态接触角，为了获得可靠的接触角，研究者们定义了两种接触角类型，即前进接触角和后退接触角。当从连接到注射器的针头上向固体表面的液滴注入微量液体时，三相接触线未动而液滴体积变大，此时所测量的角度被称为“前进接触角”θA，如图 1-4 所示。若注入足够多的液体，液滴会发生运动，原本的三相接触线会发生断裂形成新的三相接触线，此临界状态的角度
【参考文献】：
期刊论文
[1]以氨化碱式氯化锌为前驱体制备花状多孔氧化锌[J]. 曹君,李晨辉,吴甲民,柯文明,史玉升. 硅酸盐通报. 2016(10)
[2]热镀锌钢白锈产生原因分析及预防[J]. 孔纲,卢锦堂,车淳山,许乔瑜. 腐蚀与防护. 2005(10)
硕士论文
[1]热镀锌层表面镧盐转化膜的研究[D]. 刘玲艳.华南理工大学 2011
本文编号：3401357
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