AZ91D镁合金微弧氧化膜表面聚偏氟乙烯封孔层的制备及耐蚀性研究
发布时间：2023-04-01 15:28
微弧氧化技术可以改善镁合金的耐蚀性能,但是在微弧氧化过程中形成了具有多孔结构和裂纹的陶瓷膜,腐蚀液可以沿着这些孔洞和裂纹渗入到基体表面,引起陶瓷膜耐蚀性能的下降。因此,对微弧氧化陶瓷膜进行后续的封孔处理是十分必要的。聚偏氟乙烯(PVDF)具有极好的耐腐蚀性能,它可以抵抗绝大多数强酸、卤素及强氧化性物质的侵蚀。为进一步提高AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性能,本文采用聚偏氟乙烯对陶瓷膜表面进行了封孔处理,使用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究了不同封孔工艺参数下微弧氧化封孔层的微观结构。采用接触角测量仪、点滴腐蚀实验、5%NaCl全浸泡实验和电化学极化曲线测试评估了封孔层的耐蚀性能。研究了聚偏氟乙烯封孔处理对微弧氧化陶瓷膜微观结构的影响,主要结果表明:聚偏氟乙烯可以有效封闭微弧氧化陶瓷膜表面的孔洞和裂纹,封孔层表面均匀连续,封孔效果良好。通过对比实验发现,当封孔溶液浓度为12g/L,封孔浸渍时间为9min,微弧氧化电压为350V,封孔前采用N2低温等离子体处理陶瓷膜时,封孔效果最佳。封孔处理后,膜层的主要相构成包含了MgO、MgF2、Mg<...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 镁及镁合金的介绍
1.2 镁合金的腐蚀与防护
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化技术的机理
1.3.2 微弧氧化技术的发展与研究现状
1.3.3 微弧氧化工艺及膜层的特点
1.3.4 微弧氧化技术的应用领域
1.4 微弧氧化封孔技术研究
1.4.1 沸水封孔
1.4.2 有机物封孔
1.4.3 溶胶凝胶封孔
1.4.4 硅酸盐封孔
1.4.5 微弧氧化自封孔
1.5 本论文的研究目的和内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验材料及试剂
2.2 实验设备及用途
2.2.1 微弧氧化设备
2.2.2 大气压低温等离子体表面处理机
2.2.3 其他实验设备
2.3 实验过程
2.3.1 AZ91D镁合金试样的预处理
2.3.2 微弧氧化陶瓷膜的制备
2.3.3 封孔剂的制备
2.3.4 聚偏氟乙烯封孔层的制备
2.4 实验技术路线
2.5 陶瓷膜测试与性能表征
2.5.1 陶瓷膜厚度测量
2.5.2 陶瓷膜粗糙度测量
2.5.3 陶瓷膜微观形貌观察及成分分析
2.5.4 陶瓷膜物相分析
2.5.5 接触角测试
2.5.6 点滴腐蚀测试
2.5.7 浸泡实验
2.5.8 电化学测试
第三章 聚偏氟乙烯封孔层的微观结构分析
3.1 不同浓度的聚偏氟乙烯溶液对封孔层的影响
3.1.1 不同浓度的聚偏氟乙烯溶液对封孔层微观形貌的影响
3.1.2 不同浓度聚偏氟乙烯溶液下封孔层的物相分析
3.2 不同封孔时间对封孔层的影响
3.2.1 不同封孔时间对封孔层厚度、表面粗糙度的影响
3.2.2 不同封孔时间对封孔层表面微观形貌的影响
3.2.3 不同封孔时间下封孔层的物相分析
3.3 低温等离子体处理对封孔层的影响
3.3.1 低温等离子体处理对陶瓷膜表面润湿性的影响
3.3.2 低温等离子体处理对封孔层表面微观形貌的影响
3.3.3 低温等离子体处理前后封孔层的物相分析
3.4 不同电压下微弧氧化处理对封孔层的影响
3.4.1 不同电压下微弧氧化处理对陶瓷膜厚度、表面粗糙度的影响
3.4.2 不同电压下微弧氧化陶瓷膜的物相分析
3.4.3 不同电压下微弧氧化处理对陶瓷膜表面微观形貌的影响
3.4.4 不同电压下微弧氧化处理对封孔层表面微观形貌的影响
3.5 本章小结
第四章 聚偏氟乙烯封孔层的耐蚀性研究
4.1 封孔层的润湿性能分析
4.2 点滴腐蚀分析
4.2.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.2.2 不同封孔时间下封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.2.3 低温等离子体处理前后封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.3 浸泡腐蚀实验分析
4.3.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.2 不同封孔时间下封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.3 低温等离子体处理前后封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.4 封孔前后陶瓷膜在5%NaCl溶液中浸泡后的宏观形貌
4.4 极化曲线分析
4.4.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的极化曲线分析
4.4.2 不同封孔时间下封孔层的极化曲线分析
4.4.3 低温等离子体处理前后封孔层的极化曲线分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3777390
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 镁及镁合金的介绍
1.2 镁合金的腐蚀与防护
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化技术的机理
1.3.2 微弧氧化技术的发展与研究现状
1.3.3 微弧氧化工艺及膜层的特点
1.3.4 微弧氧化技术的应用领域
1.4 微弧氧化封孔技术研究
1.4.1 沸水封孔
1.4.2 有机物封孔
1.4.3 溶胶凝胶封孔
1.4.4 硅酸盐封孔
1.4.5 微弧氧化自封孔
1.5 本论文的研究目的和内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验材料及试剂
2.2 实验设备及用途
2.2.1 微弧氧化设备
2.2.2 大气压低温等离子体表面处理机
2.2.3 其他实验设备
2.3 实验过程
2.3.1 AZ91D镁合金试样的预处理
2.3.2 微弧氧化陶瓷膜的制备
2.3.3 封孔剂的制备
2.3.4 聚偏氟乙烯封孔层的制备
2.4 实验技术路线
2.5 陶瓷膜测试与性能表征
2.5.1 陶瓷膜厚度测量
2.5.2 陶瓷膜粗糙度测量
2.5.3 陶瓷膜微观形貌观察及成分分析
2.5.4 陶瓷膜物相分析
2.5.5 接触角测试
2.5.6 点滴腐蚀测试
2.5.7 浸泡实验
2.5.8 电化学测试
第三章 聚偏氟乙烯封孔层的微观结构分析
3.1 不同浓度的聚偏氟乙烯溶液对封孔层的影响
3.1.1 不同浓度的聚偏氟乙烯溶液对封孔层微观形貌的影响
3.1.2 不同浓度聚偏氟乙烯溶液下封孔层的物相分析
3.2 不同封孔时间对封孔层的影响
3.2.1 不同封孔时间对封孔层厚度、表面粗糙度的影响
3.2.2 不同封孔时间对封孔层表面微观形貌的影响
3.2.3 不同封孔时间下封孔层的物相分析
3.3 低温等离子体处理对封孔层的影响
3.3.1 低温等离子体处理对陶瓷膜表面润湿性的影响
3.3.2 低温等离子体处理对封孔层表面微观形貌的影响
3.3.3 低温等离子体处理前后封孔层的物相分析
3.4 不同电压下微弧氧化处理对封孔层的影响
3.4.1 不同电压下微弧氧化处理对陶瓷膜厚度、表面粗糙度的影响
3.4.2 不同电压下微弧氧化陶瓷膜的物相分析
3.4.3 不同电压下微弧氧化处理对陶瓷膜表面微观形貌的影响
3.4.4 不同电压下微弧氧化处理对封孔层表面微观形貌的影响
3.5 本章小结
第四章 聚偏氟乙烯封孔层的耐蚀性研究
4.1 封孔层的润湿性能分析
4.2 点滴腐蚀分析
4.2.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.2.2 不同封孔时间下封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.2.3 低温等离子体处理前后封孔层的点滴腐蚀实验分析
4.3 浸泡腐蚀实验分析
4.3.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.2 不同封孔时间下封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.3 低温等离子体处理前后封孔层的浸泡腐蚀实验分析
4.3.4 封孔前后陶瓷膜在5%NaCl溶液中浸泡后的宏观形貌
4.4 极化曲线分析
4.4.1 不同浓度封孔溶液下封孔层的极化曲线分析
4.4.2 不同封孔时间下封孔层的极化曲线分析
4.4.3 低温等离子体处理前后封孔层的极化曲线分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3777390
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