本文主要研究内容
作者常强（2019）在《热镀锌层表面超疏水膜层的制备及性能研究》一文中研究指出：热镀锌是一种有效提高钢铁防大气腐蚀的方法。但是在潮湿的环境中,热镀锌层表面容易发生腐蚀并在表面形成白色疏松的腐蚀产物。因此有必要对热镀锌层作进一步的保护后处理。以往铬酸盐钝化是热镀锌层常用的钝化工艺,然而铬酸盐作为一种高毒性致癌物质被严格限制使用,需要研发一种无铬钝化工艺取代铬酸盐钝化。超疏水表面由于其极佳的防水性对金属的防护具有重要意义。在锌基体上将超疏水表面技术引入无铬钝化技术,制备高耐腐蚀性能的无铬超疏水膜层是无铬钝化技术研究的新方向之一。本文先采用简便无毒的溶液浸泡法在热镀锌层表面构筑出粗糙化结构,采用硬脂酸（STA）和全氟辛基三氯硅烷（PFTS）两种改性剂对锌层粗糙化表面进行低表面能改性,分析对比了两种改性剂对膜层疏水性的影响及改性机理;通过正交试验确定了膜层的最佳耐蚀疏水工艺,在锌层上成功构筑了超疏水膜层。采用了场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、3D形貌分析、差示扫描量热法（DSC）、接触角仪表征了超疏水膜层的微观形貌、组成及疏水性。采用了中性盐雾试验（NSS）、动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）表征了膜层的耐蚀性能,利用真空冷冻干燥机测试了膜层的缓凝缓冰性能。采用正交试验,研究了粗糙化溶液中ZnCl2浓度、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）质量浓度、粗糙化时间及改性时间对制备膜层耐蚀性的影响。得到最佳工艺条件为:粗糙化溶液含0.4 mol/L ZnCl2和0.5 g/L CTAB的无水乙醇-氨水（体积比为4∶1）混合溶液,粗糙化时间4 h,STA改性时间20 min。所得膜层水接触角为156.0°,耐中性盐雾试验达3个周期。热镀锌层粗糙化4 h会在表面形成一层棱角平直、表面光滑的六方片状Zn5（OH）8Cl2·H2O（碱式氯化锌）粗糙结构。采用PFTS和STA分别对粗糙化表面进行低表面能改性研究发现:PFTS改性不同时间对粗糙化表面的微观形貌及表面粗糙度基本无影响,改性后膜层水接触角最大仅为135°;STA改性对粗糙化表面的微观形貌及表面粗糙度有明显影响。随着改性时间的延长,粗糙化表面原先的六方片状结构会逐渐发生片层厚度变薄、片层边缘圆滑化,片层弯曲化,片层表面出现细小褶皱,并最终形成表面褶皱的花瓣片状结构。同时随着STA改性时间增加,膜层表面粗糙度出现快速降低又缓慢增大的变化过程。膜层成分分析表明:STA改性后膜层主要组成硬脂酸锌和ZnO/Zn（OH）2,并存在游离的STA分子。由于所获的锌层粗糙结构是碱性氯化锌,与STA容易发生反应溶解,而重新生成硬脂酸锌沉积于镀层表面。因此,STA改性不仅给膜层提供了疏水基团,降低了膜层的表面能;还重构了锌层表面的粗糙结构,使其适于形成超疏水膜层。所获得的超疏水膜层腐蚀电化学试验结果表明,其极化电流密度为0.158μA/cm2,较未处理的热镀锌层降低了两个数量级;EIS测试的膜层初始交流阻抗达7×106Ω·cm2,比未处理锌层试样高出4个数量级,同时随着浸泡时间延长,膜层交流阻抗逐渐下降,浸泡10 h后,膜层阻抗值仍有105Ω·cm2。这表明所获超疏水膜层具有良好的耐腐蚀性能及耐蚀稳定性能。冰冻试验结果表明,所获超疏水膜层具有较好的缓冷凝、抗冰冻和耐冰冻稳定性能;耐酸碱试验结果表明,所获超疏水膜层具有良好的耐碱性能,但耐酸性能较弱。
Abstract
re du xin shi yi chong you xiao di gao gang tie fang da qi fu shi de fang fa 。dan shi zai chao shi de huan jing zhong ,re du xin ceng biao mian rong yi fa sheng fu shi bing zai biao mian xing cheng bai se shu song de fu shi chan wu 。yin ci you bi yao dui re du xin ceng zuo jin yi bu de bao hu hou chu li 。yi wang ge suan yan dun hua shi re du xin ceng chang yong de dun hua gong yi ,ran er ge suan yan zuo wei yi chong gao du xing zhi ai wu zhi bei yan ge xian zhi shi yong ,xu yao yan fa yi chong mo ge dun hua gong yi qu dai ge suan yan dun hua 。chao shu shui biao mian you yu ji ji jia de fang shui xing dui jin shu de fang hu ju you chong yao yi yi 。zai xin ji ti shang jiang chao shu shui biao mian ji shu yin ru mo ge dun hua ji shu ,zhi bei gao nai fu shi xing neng de mo ge chao shu shui mo ceng shi mo ge dun hua ji shu yan jiu de xin fang xiang zhi yi 。ben wen xian cai yong jian bian mo du de rong ye jin pao fa zai re du xin ceng biao mian gou zhu chu cu cao hua jie gou ,cai yong ying zhi suan （STA）he quan fu xin ji san lv gui wan （PFTS）liang chong gai xing ji dui xin ceng cu cao hua biao mian jin hang di biao mian neng gai xing ,fen xi dui bi le liang chong gai xing ji dui mo ceng shu shui xing de ying xiang ji gai xing ji li ;tong guo zheng jiao shi yan que ding le mo ceng de zui jia nai shi shu shui gong yi ,zai xin ceng shang cheng gong gou zhu le chao shu shui mo ceng 。cai yong le chang fa she sao miao dian zi xian wei jing （FESEM）、Xshe xian guang dian zi neng pu （XPS）、Xshe xian yan she （XRD）、fu li xie gong wai guang pu （FTIR）、3Dxing mao fen xi 、cha shi sao miao liang re fa （DSC）、jie chu jiao yi biao zheng le chao shu shui mo ceng de wei guan xing mao 、zu cheng ji shu shui xing 。cai yong le zhong xing yan wu shi yan （NSS）、dong dian wei ji hua qu xian he dian hua xue zu kang pu （EIS）biao zheng le mo ceng de nai shi xing neng ,li yong zhen kong leng dong gan zao ji ce shi le mo ceng de huan ning huan bing xing neng 。cai yong zheng jiao shi yan ,yan jiu le cu cao hua rong ye zhong ZnCl2nong du 、shi liu wan ji san jia ji xiu hua an （CTAB）zhi liang nong du 、cu cao hua shi jian ji gai xing shi jian dui zhi bei mo ceng nai shi xing de ying xiang 。de dao zui jia gong yi tiao jian wei :cu cao hua rong ye han 0.4 mol/L ZnCl2he 0.5 g/L CTABde mo shui yi chun -an shui （ti ji bi wei 4∶1）hun ge rong ye ,cu cao hua shi jian 4 h,STAgai xing shi jian 20 min。suo de mo ceng shui jie chu jiao wei 156.0°,nai zhong xing yan wu shi yan da 3ge zhou ji 。re du xin ceng cu cao hua 4 hhui zai biao mian xing cheng yi ceng leng jiao ping zhi 、biao mian guang hua de liu fang pian zhuang Zn5（OH）8Cl2·H2O（jian shi lv hua xin ）cu cao jie gou 。cai yong PFTShe STAfen bie dui cu cao hua biao mian jin hang di biao mian neng gai xing yan jiu fa xian :PFTSgai xing bu tong shi jian dui cu cao hua biao mian de wei guan xing mao ji biao mian cu cao du ji ben mo ying xiang ,gai xing hou mo ceng shui jie chu jiao zui da jin wei 135°;STAgai xing dui cu cao hua biao mian de wei guan xing mao ji biao mian cu cao du you ming xian ying xiang 。sui zhao gai xing shi jian de yan chang ,cu cao hua biao mian yuan xian de liu fang pian zhuang jie gou hui zhu jian fa sheng pian ceng hou du bian bao 、pian ceng bian yuan yuan hua hua ,pian ceng wan qu hua ,pian ceng biao mian chu xian xi xiao zhe zhou ,bing zui zhong xing cheng biao mian zhe zhou de hua ban pian zhuang jie gou 。tong shi sui zhao STAgai xing shi jian zeng jia ,mo ceng biao mian cu cao du chu xian kuai su jiang di you huan man zeng da de bian hua guo cheng 。mo ceng cheng fen fen xi biao ming :STAgai xing hou mo ceng zhu yao zu cheng ying zhi suan xin he ZnO/Zn（OH）2,bing cun zai you li de STAfen zi 。you yu suo huo de xin ceng cu cao jie gou shi jian xing lv hua xin ,yu STArong yi fa sheng fan ying rong jie ,er chong xin sheng cheng ying zhi suan xin chen ji yu du ceng biao mian 。yin ci ,STAgai xing bu jin gei mo ceng di gong le shu shui ji tuan ,jiang di le mo ceng de biao mian neng ;hai chong gou le xin ceng biao mian de cu cao jie gou ,shi ji kuo yu xing cheng chao shu shui mo ceng 。suo huo de de chao shu shui mo ceng fu shi dian hua xue shi yan jie guo biao ming ,ji ji hua dian liu mi du wei 0.158μA/cm2,jiao wei chu li de re du xin ceng jiang di le liang ge shu liang ji ;EISce shi de mo ceng chu shi jiao liu zu kang da 7×106Ω·cm2,bi wei chu li xin ceng shi yang gao chu 4ge shu liang ji ,tong shi sui zhao jin pao shi jian yan chang ,mo ceng jiao liu zu kang zhu jian xia jiang ,jin pao 10 hhou ,mo ceng zu kang zhi reng you 105Ω·cm2。zhe biao ming suo huo chao shu shui mo ceng ju you liang hao de nai fu shi xing neng ji nai shi wen ding xing neng 。bing dong shi yan jie guo biao ming ,suo huo chao shu shui mo ceng ju you jiao hao de huan leng ning 、kang bing dong he nai bing dong wen ding xing neng ;nai suan jian shi yan jie guo biao ming ,suo huo chao shu shui mo ceng ju you liang hao de nai jian xing neng ,dan nai suan xing neng jiao ruo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的常强，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于热镀锌层论文,超疏水表面论文,耐蚀性论文,抗冰冻性能论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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