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《中国海洋大学》 2010年
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阳极氧化法制备二氧化钛氧化膜耐海水腐蚀性能研究

王敏  
【摘要】: 伴随着生产力的发展和科学技术的进步,海洋与人类的关系已经越来越密切,与此同时,大量的金属材料被应用在海洋科技研究与工程开发项目中。然而由于海水的高盐度及海洋气候本身特征导致了金属材料在海洋中的腐蚀相当严重。如何制备出新型的海洋材料来有效的防止金属在海水中的腐蚀成为当前各国科研机构研究的重要课题。本文在采用阳极氧化法制备出二氧化钛氧化膜的基础上,通过对其本身性质检测及其与高分子材料结合制备复合材料,旨在研究耐腐蚀薄膜的耐海水腐蚀性能,减缓材料表面腐蚀的发生,探索和研究出一种能够应用于海洋环境的耐腐蚀材料。 首先,我们使用硫酸作为电解液,以恒压阳极氧化方式在钛基体上制备二氧化钛氧化膜,利用XRD表征了不同条件下制备的氧化物膜的结构,利用接触角测量仪和扫描电镜等测试方法研究了二氧化钛氧化膜的亲疏水性及其表面结构;使用电化学阻抗、极化曲线进行耐腐蚀性能分析。实验结果表明,阳极氧化制备出的二氧化钛氧化膜具有较好的耐海水腐蚀性能,而二氧化钛黑暗条件下特有疏水性能进一步增加了氧化膜的耐腐蚀性。 其次,我们使用恒电位法在制备好的二氧化钛氧化膜上聚合一层聚苯胺膜。使用SEM、接触角测定仪检测聚苯胺的表面形貌和疏水性能;使用电化学阻抗,极化曲线等电化学测试方法对其进行耐腐蚀性能测试。实验结果表明,在弱碱性海水中,聚苯胺还原单元去掺杂,生成全氧化态聚苯胺,全氧化态聚苯胺拥有优异的耐海水渗透和耐腐蚀性能,因此有效的增加对内部金属的保护,这对降低金属的腐蚀速率有显著的作用。 第三,我们采用聚苯乙烯球作为表面修饰材料,在已经生成好的二氧化钛纳米管氧化膜上制备出聚苯乙烯球/二氧化钛纳米管复合膜,使用接触角测定仪和电化学阻抗,极化曲线测试方法来分别测试其疏水性和耐海水腐蚀性能。实验结果表明,疏水材料修饰的氧化膜表面能够有效的阻止海水向氧化膜内部的渗透,从而降低海水对氧化膜的腐蚀性能。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG174.4

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