AH32钢表面耐海水腐蚀及防污损涂层的制备及其性能研究

发布时间：2024-03-19 18:42

　　近年来,随着科学技术的不断发展,人类对海洋的探索和需求不断深入。然而,由于海洋环境十分苛刻,对船舶等海上设施所用钢材的结构性能及耐腐耐污性的要求极高,特别是海洋微生物对钢材的吸附和腐蚀问题是亟待解决的问题之一。因此提高钢材表面耐海水腐蚀性能及防污损性能的研究意义重大。本论文针对海洋用钢在实际工况中面临的腐蚀与污损问题,分别采用大气等离子喷涂技术、等离子体增强化学气相沉积技术及等离子体渗氮技术,在AH32钢表面分别制备等离子喷涂(Ti O2、Co基、Ni基)涂层、Si-DLC薄膜以及渗氮层。分别运用SEM、AFM、Raman光谱、粗糙度测量仪、接触角测量、冲刷腐蚀以及电化学等手段表征了涂层的表面形貌、粗糙度、成分、疏水性能及耐蚀性能,讨论了涂层的腐蚀过程及相应机理,并运用电化学监测手段表征了等离子喷涂涂层的微生物附着腐蚀机理。论文取得的主要进展如下:研究了AH32钢表面等离子喷涂制备疏水涂层及其耐腐蚀性能。发现等离子喷涂涂层显著改善了AH32钢的疏水性能。Co基涂层及Ni基涂层与水的静态接触角达到了130°以上,均具有较好的疏水效果。三种涂层均明显改善了AH32钢的耐腐蚀性能。等离子喷涂...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 海洋生物污损
        1.2.1 海洋生物污损对船舶材料的主要影响
        1.2.2 防污损技术
        1.2.3 海洋生物污损防护涂料
    1.3 疏水防污材料
        1.3.1 疏水的理论基础
        1.3.2 疏水膜制备方法
    1.4 镀膜技术
        1.4.1 化学气相沉积法
        1.4.2 物理气相沉积法
        1.4.3 等离子喷涂法
    1.5 选题意义
2 实验内容
    2.1 实验材料
    2.2 实验过程
    2.3 涂层的制备
        2.3.1 等离子喷涂涂层的制备及实验参数
        2.3.2 Si-DLC薄膜的制备及实验参数
        2.3.3 磁控渗氮层的制备及实验参数
    2.4 实验设备
    2.5 测试与表征
        2.5.1 表面形貌的测量
        2.5.2 粗糙度的测量
        2.5.3 疏水性能的测量
        2.5.4 Raman测试
        2.5.5 耐蚀性能测试
3 AH32钢表面等离子喷涂制备疏水涂层及其耐腐蚀性能研究
    3.1 不同涂层表面形貌及粗糙度
        3.1.1 不同涂层表面形貌表征
        3.1.2 不同涂层粗糙度表征
    3.2 不同涂层疏水性能研究
        3.2.1 不同涂层接触角结果
        3.2.2 不同涂层表面自由能的计算
    3.3 不同涂层耐腐蚀性能研究
        3.3.1 耐海水冲刷腐蚀性能
        3.3.2 不同涂层电化学腐蚀测试
    3.4 本章小结
4 AH32 钢表面制备不同硅含量Si-DLC薄膜疏水及耐蚀性能研究
    4.1 硅含量对薄膜形貌及粗糙度影响
        4.1.1 薄膜表面形貌表征
        4.1.2 薄膜三维形貌及粗糙度
    4.2 硅含量对薄膜疏水性能影响
        4.2.1 不同薄膜接触角测量结果
        4.2.2 不同薄膜表面自由能的计算
    4.3 硅含量对薄膜成分影响
    4.4 硅含量对薄膜耐腐蚀性能影响
        4.4.1 不同薄膜极化曲线结果
        4.4.2 不同薄膜阻抗结果
    4.5 本章小结
5 渗氮时间对AH32钢表面渗氮层疏水及耐蚀性能影响研究
    5.1 渗氮层表面形貌及粗糙度
        5.1.1 渗氮层表面形貌表征
        5.1.2 渗氮层粗糙度表征
    5.2 时间对渗氮层疏水性能影响
        5.2.1 渗氮层接触角测量结果
        5.2.2 渗氮层表面自由能的计算
    5.3 时间对渗氮层耐腐蚀性能影响
        5.3.1 渗氮层极化曲线结果
        5.3.2 渗氮层阻抗结果
    5.4 本章小结
6 电化学监测表征AH32钢等离子喷涂涂层微生物腐蚀过程研究
    6.1 开路电位监测微生物腐蚀过程
    6.2 阻抗谱监测微生物腐蚀过程
    6.3 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介



本文编号：3932473