镁合金表面超疏水膜层的制备及耐腐蚀性能研究

发布时间：2024-07-06 06:55

　　镁及其合金由于具有优异的物理及机械性能,在军事、航空航天、汽车、电子工业等多个领域具有极为广泛的应用。但是镁合金表面的反应活性较高,很容易受到外界环境的腐蚀,导致其应用范围受到极大限制。近年来,超疏水表面的制备已成为镁合金腐蚀防护的主要研究领域之一。本文选取Mg-5Zn-1.5Ca铸造镁合金为基底,分别采用化学转化法与激光加工技术结合表面改性成功制备出镁合金超疏水表面。通过一系列表征手段对膜层的表面形貌、化学组成、表面润湿性、机械稳定性及耐腐蚀性能进行系统的检测与分析。本文的主要研究内容如下:采用简易高效的化学转化法制备出具有微/纳米分级结构典型生物表面特征的钙系磷酸盐膜,经硬脂酸修饰后,表面的静态接触角高达159°。对转化膜的成膜机理进行了初步探讨。XRD和XPS测试结果表明:转化膜的主要成分为Ca HPO4·2H2O和Ca3(PO4)2,同时还含有少量的Mg3(PO4)2。将钙系磷酸盐膜进行氟化处理,可以将其转化为更加致密、均匀且附着良好的膜层。电化学测试结果表明:与基体相比,超疏水表面的耐腐蚀性能显著提高,腐蚀电流密度从1.29×10-4降低至1.3×10-6 A/cm2,腐蚀电...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图7-7微弧氧化后有机镀膜成膜机理Fig.7-7SchematicformationofMAOcoatingafterpolymerplating

第七章镁合金表面微弧氧化和有机镀膜复合制备超疏水膜层及其耐腐蚀性能研究应如公式7-1，而部分MgO会与同一个植酸分子上的磷酸二氢根离子反应如公式7示。生成的二植酸镁或者植酸镁会依附于微弧氧化膜表面生成了一层极薄的植酸膜MgO+2C6H18O24P6=Mg(C6H17....

图1.1水滴在固体表面的接触角示意图

15]。在实践中，通常用接触角的大小来衡量固体表面的润湿性。如图1.1所示，平衡状态下，固/液界面切线与液/气界面切线之间的夹角称为平衡接触角，简称接触角θ(Contactangle,CA)。一般情况下，θ<90o时为亲水状态；θ>90o时为疏水状态；θ<10o....

图1.2(a)荷叶表面的水滴，(b),(c)荷叶表面不同放大倍数下的扫描电镜图像

3所以具有优异的超疏水性能，一方面是由于荷叶表面会分泌一些低表面能的疏水蜡状物质，如图1.2(b)所示；另一方面，荷叶表面并不是光滑的，在荷叶表面微米级的乳突结构(平均直径为5-9μm)之上，还分布着纳米级的分支结构(平均直径为124.3±3.2nm)，二者复合构成荷叶表....

图1.3(a)Wenzel模型，(b)Cassie-Baxter模型

第1章绪论说，其静态接触角为180°，方程可以转化为：coscos1111fw.....................................................................................(1.4....

本文编号：4002224