铜基超疏水耐腐蚀Ni-Co薄膜制备及其性能研究

发布时间：2020-03-20 10:19

【摘要】：金属材料作为工业生产应用最广泛的材料,其应用范围包括航空航天、汽车制造、机械工业及石油化工等行业,但是金属材料的腐蚀问题始终是其使用过程中的一大难题。由于超疏水表面自身独有的特性,给材料的耐腐蚀与防护提供了新的思路。本文采用电沉积法,在铜基底表面制备疏水镍钴复合镀层,分别研究一步电沉积工艺和两步电沉积工艺中不同的影响因素,包括镀液温度,电流密度,电沉积时间等对镀层疏水性能的影响。采用SEM及EDS技术对不同镍钴镀层样品的表面形貌及其化学成分进行分析。并采用Tafel直线外推法和交流阻抗技术对不同的镍钴镀层样品的耐腐蚀性能进行测试分析,得到以下结论:(1)采用一步电沉积工艺,在未经表面自由能修饰的条件下,可制备出疏水性能优异的镍钴薄膜样品,其接触角达到145.5°。SEM的结果显示,该镍钴薄膜样品的表面微观粗糙结构是由致密的平均晶粒直径为1-2pm的球状晶粒所组成,与疏水表面微观特征吻合。(2)采用两步电沉积工艺,不经表面自由能修饰,可制备出超疏水镍钴双层膜样品,其接触角达到155.5°。SEM的结果显示,两步电沉积工艺所制得的样品表面微观结构仍可保留一步电沉积工艺部分特征,但其微观结构更加致密圆滑,使表面疏水性能增强。(3)采用Tafel直线外推法和交流阻抗技术对不同的镍钴镀层样品的耐腐蚀性能进行测试分析,研究表明具有超疏水性能的镍钴双层膜样品具有最佳的耐腐蚀性能。通过浸泡实验,表明超疏水镍钴双层膜样品拥有长期的耐腐蚀性能。
【图文】：

第２页逦华东理工大学硕士学位论文逡逑固界面的过程。湿润现象存在于生活中的方方面面，对自然界以及人类生活都有着极大逡逑影响。湿润性被广泛应用于防水、印染、焊接等方面，对于不同的实际应用，可以看到逡逑不同的湿润现象，如洗衣服要将衣服材料润湿，而雨伞却不能被润湿Ｍ。对固体表面湿逡逑润性影响最大的两个因素为：固体表面微观结构及表面自由能。逡逑

逦Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ邋ｓｕｒｆａｃｅ逦Ｓｕｐｅｒｈｖｄｒｏｐｈｏｂｉｃ邋ｓｕｒｆａｃｅ逡逑图１．２液滴形状与接触角逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｄｒｏｐｌｅｔ邋ｓｈａｐｅ邋ａｎｄ邋ｃｏｎｔａｃｔ邋ａｎｇｌｅ逡逑液滴与不同表面接触通常呈现不同的状态，实际应用中常用接触角的大小来表征固逡逑体表面的湿润性。图１．２表示液滴与不同表面接触所呈现的不同状态，０表示接触角逡逑（ｃｏｎｔａｃｔ邋ａｎｇｌｅ，，ＣＡ），ｙ＾、＼／ｓ＿ｇ和ｙＮｇ分别表７Ｋ固－液、固气和液－气界面间的张力［１７］。逡逑接触角的大小是最直观的评价固体表面的润湿性的方法。不同湿润性能的表面，其与液逡逑滴接触，其湿润性的表征如图１．２所示，当接触角小于９０°时，称之为亲水表面；如果逡逑接触角大于９０°邋，则固体表面为疏水表面，其中如果接触角大于１５０°的固体表面则逡逑被称为超疏水表面［１８］。逡逑１．３自然界中的超疏水现象逡逑超疏水现象在自然界中无处不在，最早被人们观察到超疏水现象就是荷叶。荷叶以逡逑其自身良好的自清洁效应
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.44

【参考文献】

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本文编号：2591648