彩色超疏水耐蚀不锈钢表面的制备及性能研究
发布时间：2020-05-25 08:52
【摘要】：彩色不锈钢不仅具有自然色不锈钢所具有的优异耐蚀性、耐磨性、宽温度范围内韧性强等优点,还可以呈现五彩缤纷的色彩,提供给人们最佳的视觉效果,起到装饰作用,因而被广泛应用于工艺品、建筑、厨卫用具、广告招牌以及日常用品等领域。但不锈钢表面参与干涉显色的氧化膜其主要成分为氧化物,表面能较高,容易吸附污染物而影响其在长效服役条件下的装饰效果以及耐腐蚀能力。目前对自然色不锈钢超疏水改性的研究已有不少报道,但针对彩色不锈钢进行超疏水性能的改性研究尚未见报道。本文采用铬酸化学氧化法即INCO法在化学蚀刻法后的微纳米粗糙不锈钢基材表面进行着色,制备获得彩色具有微纳米粗糙表面的不锈钢,并进一步由全氟硅烷修饰,最终成功制备得到了超疏水彩色不锈钢表面。采用水接触角测量、SEM、DEX、XPS、动电位极化曲线及腐蚀形貌观察等方法研究了化学蚀刻处理时间、以及着色前对蚀刻基材进行的钝化膜化学修复处理,对不锈钢基材着色性能以及氟化组装后表面超疏水性和耐腐蚀的影响规律,探讨了彩色膜的铬酸电化学封闭后处理工艺对氟硅烷修饰彩色表面的疏水性和耐腐蚀性能的影响,总结了影响超疏水耐蚀彩色不锈钢构筑过程中的关键因素和机制,并获得了综合性能优良的疏水以及超疏水彩色不锈钢表面。研究了组成为0.96mol/L HCl和1.1 1mol/L FeCl3的蚀刻液对304不锈钢基材处理时间的不同对不锈钢着色性能,表面微观结构、化学组成、以及氟硅烷修饰后的水浸润性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明蚀刻后由于表面粗糙度增加,需要更长的时间才能获得终点颜色,获得的终点颜色较蚀刻前有略微改变。蚀刻后着色,得到的彩色膜表面的粗糙结构得到了很好的保留,进一步通过氟硅烷对彩色膜表面进行修饰就可以获得疏水不锈钢表面。10、20、30min蚀刻条件比较,20min蚀刻后着色并氟化表面水接触角最大,可达到152.57°,达到了超疏水的效果。腐蚀性能研究也表明通过本方法获得的超疏水不锈钢表面的耐腐蚀性能比普通彩色不锈钢表面略有提升。化学蚀刻后,采用H2O2以及HN03分别对样品进行钝化膜氧化修复处理之后,再进行着色以及氟硅烷修饰,结果表明钝化膜修复处理后彩色表面颜色改变很小,表面粗糙度降低,疏水性能略有下降,但仍然大于144°,且表面的耐腐蚀性能明显提高,而对表面继续进行铬酸电解封孔处理后,终点颜色有所变化,水接触角继续下降(仍大于137°),但耐腐蚀性能进一步提高。因此通过化学蚀刻,INCO着色以及氟硅烷修饰可以成功制备得到超疏水彩色耐腐蚀不锈钢表面,而蚀刻后的H2O2/HN03氧化处理,以及着色后的封闭处理一定程度上降低了氟硅烷修饰彩色膜的粗糙度和水接触角,但进一步提高了试样表面的耐腐蚀性能。
【图文】：
２０１４年，肖鑫［２８］等人研宄了低铬酸条件下不锈钢的着色技术。２０１７年，刘忠民等逡逑人［２９］研[偭瞬捎媚擅爰す舛圆恍飧纸凶派讨械娜茸饔眉把趸媛伞ｅ义贤迹保参桑危茫戏ㄗ派钡难趸ど赡Ｐ褪疽馔迹郏常恰浚辈恍飧直砻嬷糜诟呶卵趸义闲运嵝匀芤褐惺保鹗粼匾缘缁а艏芙獾男问酱咏鹗糁薪饫氤隼础Ｑ艏从ξ哄义希湾澹藉澹停保掊澹澹睿澹危ǎ保保╁义掀渲校捅硎净搴辖鹬械某煞郑饕疲澹茫颍澹危椤ｅ义弦跫从υ蛑饕呒厶跛岣幕乖哄义希龋茫颍埃矗В澹罚龋澹澹常澹у澹藉危澹矗龋玻板危ǎ保玻╁义系苯饫氤龅模危橛耄疲逶乩胱佑耄茫蚶胱拥鹊呐ǘ仍诮鹗舯砻娲锏搅俳缰凳保忮义暇奂纬梢运涎趸镂鞯难趸ぃ趸ぶ饕煞治醯乃涎趸铮被购绣义咸湍乃涎趸铩ｅ义纤夥从ξ哄义希穑停玻瘢茫颍常颍龋玻埃剑停穑茫颍瘢埃玻颍龋澹ǎ玻穑常瘢剑玻颍╁危ǎ保常╁义嫌捎谘趸さ纳晒讨欣胱拥牧鞫颓ㄒ频男枰趸さ娜芙夂蜕沙删赫劐义舷迪嗷ブ圃迹詈蟮玫降难趸ご嬖诖罅康奈⒖捉峁梗虼俗派蠼徊浇蟹獗沾礤义峡梢越徊教岣吣さ闹旅芏群陀捕取ｅ义希村义
本文编号：2679895
【图文】：
２０１４年，肖鑫［２８］等人研宄了低铬酸条件下不锈钢的着色技术。２０１７年，刘忠民等逡逑人［２９］研[偭瞬捎媚擅爰す舛圆恍飧纸凶派讨械娜茸饔眉把趸媛伞ｅ义贤迹保参桑危茫戏ㄗ派钡难趸ど赡Ｐ褪疽馔迹郏常恰浚辈恍飧直砻嬷糜诟呶卵趸义闲运嵝匀芤褐惺保鹗粼匾缘缁а艏芙獾男问酱咏鹗糁薪饫氤隼础Ｑ艏从ξ哄义希湾澹藉澹停保掊澹澹睿澹危ǎ保保╁义掀渲校捅硎净搴辖鹬械某煞郑饕疲澹茫颍澹危椤ｅ义弦跫从υ蛑饕呒厶跛岣幕乖哄义希龋茫颍埃矗В澹罚龋澹澹常澹у澹藉危澹矗龋玻板危ǎ保玻╁义系苯饫氤龅模危橛耄疲逶乩胱佑耄茫蚶胱拥鹊呐ǘ仍诮鹗舯砻娲锏搅俳缰凳保忮义暇奂纬梢运涎趸镂鞯难趸ぃ趸ぶ饕煞治醯乃涎趸铮被购绣义咸湍乃涎趸铩ｅ义纤夥从ξ哄义希穑停玻瘢茫颍常颍龋玻埃剑停穑茫颍瘢埃玻颍龋澹ǎ玻穑常瘢剑玻颍╁危ǎ保常╁义嫌捎谘趸さ纳晒讨欣胱拥牧鞫颓ㄒ频男枰趸さ娜芙夂蜕沙删赫劐义舷迪嗷ブ圃迹詈蟮玫降难趸ご嬖诖罅康奈⒖捉峁梗虼俗派蠼徊浇蟹獗沾礤义峡梢越徊教岣吣さ闹旅芏群陀捕取ｅ义希村义
本文编号：2679895
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2679895.html
教材专著
