鋁合金表面復(fù)合涂層制備及其抗腐蝕性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)、航空航天和海洋工程的發(fā)展，輕質(zhì)鋁合金得到了廣泛應(yīng)用，提高其抗腐蝕性能尤其重要。傳統(tǒng)的金屬表面抗腐蝕處理通常是在金屬表面制備一層物理粘附的涂層，近年來發(fā)展了一種金屬表面硅烷化處理方法，獲得的表面防護(hù)層與金屬基底通過化學(xué)鍵結(jié)合牢固、具有均勻致密、抗腐蝕等特性，在金屬防護(hù)方面有著良好應(yīng)用前景。因此，研究和開發(fā)環(huán)境友好同時(shí)抗腐蝕性能良好的鋁合金表面處理工藝具有重要的意義。
　　本文在傳統(tǒng)金屬表面硅烷化處理的基礎(chǔ)上，以3-氨基

2、丙基三乙氧基硅烷(KH550)作為偶聯(lián)劑，通過對其基團(tuán)進(jìn)行修飾與改性，在鋁合金表面制備了多種涂層，借助電化學(xué)工作站等設(shè)備開展了涂層的表征及抗腐蝕性能研究，具體工作及結(jié)果如下:
　　首先，對KH550進(jìn)行表面改性，接枝氧化石墨烯(GO)，利用分子自組裝方法在電化學(xué)拋光的鋁合金表面分別制備了KH550涂層、KH550/GO復(fù)合涂層，在涂層表面旋涂疏水的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制備了PDMS/KH550/GO復(fù)合涂層。拉曼光譜(Ram

3、an)和傅里葉紅外光譜(FTIR)測試表明，KH550通過水解后與Al發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了Si-O-Al鍵，KH550與GO通過KH550上的氨基(-NH2)與GO的羧基(-COOH)和羥基(-OH)縮合反應(yīng)完成枝接。
　　其次，利用掃描電子顯微鏡(SEM)測試、光學(xué)輪廓儀、接觸角測試儀對各涂層的表面形貌、粗糙度、接觸角、截面形貌及厚度進(jìn)行了測試研究，結(jié)果表明，旋涂PDMS后所制得的復(fù)合涂層表面粗糙度大幅下降，PDMS涂層的表面平均

4、粗糙度最低為65.472 nm;涂層的疏水性有效提高，其接觸角為105°，截面形貌測試表明，KH550起到了很好的偶聯(lián)作用，含KH550的涂層與PDMS之間無明顯界限。
　　最后，借助電化學(xué)工作站，在3.5％NaCl溶液中進(jìn)行了鋁合金\復(fù)合涂層的抗腐蝕性能研究，考慮了KH550/GO復(fù)合溶液水解比例、涂層類型、浸泡時(shí)間等對開路電位和極化曲線的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水解比例為1∶5的KH550/GO復(fù)合涂層抗腐蝕性能較好，PDMS