在N80钢基底上制备具有耐蚀性的超疏水表面

发布时间：2022-02-15 21:26

　　N80钢是石油和天然气管道中使用最广泛的钢之一,在H₂S、CO₂、O₂和Cl^-的协同作用下易发生点蚀和应力腐蚀开裂。超疏水表面能让水分子更难与金属表面相接触,增强其耐蚀性能,在金属防护方面拥有潜在的应用前景。本文以N80钢为基底材料,主要通过水热合成和退火处理在不同条件下制备了三种微纳米结构,经过低表面能物质修饰后得到超疏水表面,并系统的从表面润湿行为、微观结构、化学组成及电化学性能几方面进行了研究。主要研究成果如下:（1）提出了一种采用水热合成的方法在N80钢表面构建了微米级八面体结构的新途径。研究发现在空气或O₂中退火后可以让表面颗粒化并形成纳米颗粒。通过接触角分析发现在N₂退火后再在O₂中退火比单独在N₂或O₂下退火表现出更好的疏水性,接触角达到158.3°且滚动角为3.3°,同时表现出良好的耐蚀性能。（2）提出了一种通过两步水热合成方法制备棒状Fe₂O_... 

【文章来源】：西北大学陕西省211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 超疏水表面润湿性理论
        1.2.1 Young氏方程
        1.2.2 Wenzel理论
        1.2.3 Cassie理论
    1.3 超疏水金属表面的制备方法
        1.3.1 化学刻蚀法
        1.3.2 模板法
        1.3.3 溶胶-凝胶法
        1.3.4 水热法
        1.3.5 电化学沉积法
        1.3.6 其它方法
    1.4 论文的构思及工作
第二章 N80表面构建微八面体/纳米颗粒的Fe_3O_4超疏水表面
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
    2.3 实验方法
    2.4 材料性能测试及表征
    2.5 实验结果与分析
        2.5.1 水热条件分析
        2.5.2 表面浸润性分析
        2.5.3 电化学分析
        2.5.4 表面微观形貌分析
        2.5.5 化学成分分析
        2.5.6 浸润性行为
        2.5.7 耐蚀性能分析
    2.6 本章小结
第三章 N80表面构建具有微纳米结构的Fe_2O_3/Fe_3O_4复合超疏水表面
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
    3.3 实验方法
    3.4 材料性能测试及表征
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 表面浸润性分析
        3.5.2 电化学分析
        3.5.3 表面微观形貌分析
        3.5.4 化学成分分析
        3.5.5 浸润性行为
        3.5.6 耐蚀性能分析
    3.6 本章小结
第四章 N80表面构建微八面体/纳米针状结构的Fe_2O_3/Fe_3O_4超疏水表面
    4.1 引言
    4.2 实验材料与仪器
    4.3 实验方法
    4.4 材料性能测试及表征
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 表面浸润性分析
        4.5.2 电化学分析
        4.5.3 表面微观形貌分析
        4.5.4 化学成分分析
        4.5.5 浸润性行为
        4.5.6 耐蚀性分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属表层防护材料研究进展[J]. 徐秉政,徐强,郑晓华,杨芳儿.  材料导报. 2017(S2)
[2]浅谈金属的腐蚀与防护[J]. 李义田.  价值工程. 2013(25)



本文编号：3627294