铝合金表面分子筛膜/涂层的制备及耐蚀性研究
发布时间：2024-03-27 23:10
铝合金在实际使用中,经常会被腐蚀破坏,影响其性能和使用寿命。沸石分子筛是一类具有高度均匀性的分子尺度微孔(3-12?)的材料,研究表明,带模板的沸石分子筛展现了优良的、环境友好的耐蚀性能。本文通过改善铝基体的表面状态,在铝合金表面成功制备了ZSM-5分子筛膜/涂层、掺铁ZSM-5分子筛膜。结合X射线衍射、扫描电子显微镜等形貌表征方法,以及极化曲线、盐雾腐蚀试验等微观区域性能检测手段,分析表面状态、合成方式等因素对分子筛膜形成过程的影响,获得了在铝合金表面附着良好、耐蚀性能优异的分子筛膜/涂层。对铝合金试样进行了化学抛光、阳极氧化等表面处理,结果表明,15℃条件下的阳极氧化膜结构高度有序,电化学性能良好。在该条件下的阳极氧化试样表面沉积ZSM-5分子筛膜后,阳极氧化膜与分子筛膜的协同作用有效地阻隔了Cl-等腐蚀介质与基体表面的接触,从而起到减缓铝合金腐蚀速率的作用。重点考察了合成方法、合成工艺条件等主要因素对ZSM-5分子筛膜的合成的影响。获得了合成ZSM-5分子筛膜的最佳条件:合成方法为晶种法,晶化时间为10 h,晶化温度为180℃。此条件下合成的ZSM-5分子筛...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 铝及铝合金概述
1.1.1 铝的基本性质
1.1.2 铝合金的特性及分类
1.2 铝合金的腐蚀
1.2.1 铝合金腐蚀原理
1.2.2 铝合金腐蚀的类型
1.3 铝合金的表面防护
1.3.1 阳极氧化
1.3.2 金属涂层
1.4 沸石分子筛概述
1.4.1 ZSM-5分子筛
1.4.2 杂原子沸石分子筛
1.4.3 分子筛膜/涂层的合成方法
1.4.4 不同载体上分子筛膜的合成的状况
1.4.5 制备分子筛/涂层的影响因素
1.4.6 分子筛防腐膜或涂层的成分分析与性能测试
1.4.7 分子筛的应用领域
1.5 国内外分子筛防腐现状
1.5.1 国内外铝基体分子筛防腐研究
1.5.2 铝基体分子筛防腐研究中存在的问题分析
1.6 本课题研究的意义和内容
第二章 实验部分
2.1 铝基分子筛膜实验方案
2.2 实验材料与设备
2.3 铝合金试样表面处理工艺
2.3.1 试样前处理
2.3.2 阳极氧化处理
2.4 原位水热合成法制备ZSM-5分子筛膜
2.4.1 一步法制备ZSM-5分子筛膜
2.4.2 晶种法制备ZSM-5分子筛膜
2.5 沸石分子筛涂层的制备
2.6 分子筛膜/涂层的成分与形貌表征
2.6.1 分子筛膜的形貌观察与分析
2.6.2 X射线衍射分析
2.7 分子筛膜/涂层的性能分析
2.7.1 电化学测试
2.7.2 盐雾腐蚀试验
2.7.3 结合力测试
2.7.4 涂层厚度测量
第三章 铝合金表面ZSM-5分子筛膜的制备与性能分析
3.1 ZSM-5分子筛膜合成条件的确定
3.1.1 合成方法对分子筛膜的影响
3.1.2 晶化时间对分子筛膜的影响
3.1.3 载体表面处理对分子筛膜的影响
3.2 本章小结
第四章 铝合金表面Fe-ZSM-5分子筛膜的制备与分析
4.1 Fe-ZSM-5分子筛膜的制备
4.1.1 Fe-ZSM-5分子筛晶种的制备
4.1.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的制备
4.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的表征
4.2.1 Fe-ZSM-5分子筛晶种的XRD表征
4.2.2 Fe-ZSM-5 分子筛膜的形貌表征
4.2.3 合成方法对Fe-ZSM-5分子筛膜的影响
4.2.4 晶化时间对Fe-ZSM-5分子筛膜的影响
4.2.5 原料配比对Fe-ZSM-5分子筛XRD的影响
4.3 Fe-ZSM-5分子筛膜的耐腐蚀性能测试
4.3.1 Fe-ZSM-5分子筛膜的极化曲线测试
4.3.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的盐雾腐蚀试验
4.3.3 Fe-ZSM-5分子筛膜的结合力测试
4.4 本章小结
第五章 铝合金表面分子筛涂层的制备与性能分析
5.1 ZSM-5分子筛涂层的制备
5.2 ZSM-5分子筛涂层性能检测
5.2.1 分子筛涂层的宏观检测
5.2.2 分子筛涂层的微观检测
5.2.3 涂层厚度测量
5.2.4 浸泡腐蚀试验
5.3 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
本文编号：3940639
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 铝及铝合金概述
1.1.1 铝的基本性质
1.1.2 铝合金的特性及分类
1.2 铝合金的腐蚀
1.2.1 铝合金腐蚀原理
1.2.2 铝合金腐蚀的类型
1.3 铝合金的表面防护
1.3.1 阳极氧化
1.3.2 金属涂层
1.4 沸石分子筛概述
1.4.1 ZSM-5分子筛
1.4.2 杂原子沸石分子筛
1.4.3 分子筛膜/涂层的合成方法
1.4.4 不同载体上分子筛膜的合成的状况
1.4.5 制备分子筛/涂层的影响因素
1.4.6 分子筛防腐膜或涂层的成分分析与性能测试
1.4.7 分子筛的应用领域
1.5 国内外分子筛防腐现状
1.5.1 国内外铝基体分子筛防腐研究
1.5.2 铝基体分子筛防腐研究中存在的问题分析
1.6 本课题研究的意义和内容
第二章 实验部分
2.1 铝基分子筛膜实验方案
2.2 实验材料与设备
2.3 铝合金试样表面处理工艺
2.3.1 试样前处理
2.3.2 阳极氧化处理
2.4 原位水热合成法制备ZSM-5分子筛膜
2.4.1 一步法制备ZSM-5分子筛膜
2.4.2 晶种法制备ZSM-5分子筛膜
2.5 沸石分子筛涂层的制备
2.6 分子筛膜/涂层的成分与形貌表征
2.6.1 分子筛膜的形貌观察与分析
2.6.2 X射线衍射分析
2.7 分子筛膜/涂层的性能分析
2.7.1 电化学测试
2.7.2 盐雾腐蚀试验
2.7.3 结合力测试
2.7.4 涂层厚度测量
第三章 铝合金表面ZSM-5分子筛膜的制备与性能分析
3.1 ZSM-5分子筛膜合成条件的确定
3.1.1 合成方法对分子筛膜的影响
3.1.2 晶化时间对分子筛膜的影响
3.1.3 载体表面处理对分子筛膜的影响
3.2 本章小结
第四章 铝合金表面Fe-ZSM-5分子筛膜的制备与分析
4.1 Fe-ZSM-5分子筛膜的制备
4.1.1 Fe-ZSM-5分子筛晶种的制备
4.1.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的制备
4.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的表征
4.2.1 Fe-ZSM-5分子筛晶种的XRD表征
4.2.2 Fe-ZSM-5 分子筛膜的形貌表征
4.2.3 合成方法对Fe-ZSM-5分子筛膜的影响
4.2.4 晶化时间对Fe-ZSM-5分子筛膜的影响
4.2.5 原料配比对Fe-ZSM-5分子筛XRD的影响
4.3 Fe-ZSM-5分子筛膜的耐腐蚀性能测试
4.3.1 Fe-ZSM-5分子筛膜的极化曲线测试
4.3.2 Fe-ZSM-5分子筛膜的盐雾腐蚀试验
4.3.3 Fe-ZSM-5分子筛膜的结合力测试
4.4 本章小结
第五章 铝合金表面分子筛涂层的制备与性能分析
5.1 ZSM-5分子筛涂层的制备
5.2 ZSM-5分子筛涂层性能检测
5.2.1 分子筛涂层的宏观检测
5.2.2 分子筛涂层的微观检测
5.2.3 涂层厚度测量
5.2.4 浸泡腐蚀试验
5.3 本章小结
结论和展望
参考文献
致谢
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