镁锂合金表面硅烷预处理及其腐蚀与防护研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:henan8810
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本论文首先利用改性后的硅烷对镁锂合金表面进行预处理,并研究改性后镁锂合金的耐腐蚀性能,再通过表面涂覆环氧树脂,考察硅烷预处理后对镁锂合金表面的有机涂层耐蚀性能的影响。将镁锂合金浸渍在3.5%NaCl溶液中,利用漫反射红外光谱(DRIFT)与扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)和动电位极化(Tafel)等手段对膜层的结构、表面形貌、性能及耐蚀机理进行详细的研究与讨论。主要研究内容如下:  1、采用浸渍涂层法在镁锂合金表面制备乙烯基三乙氧基硅烷(KH-151)有机膜,考察了硅烷浓度、水解时间对硅烷膜性能的影响。另外考察了不同浓度的ZrO2、CeO2和Ce(NO3)3对KH-151硅烷膜性能的影响。电化学结果表明,经KH-151改性预处理后,镁锂合金显示了良好的耐蚀性能。其中,KH-151经500ppm的ZrO2、150ppm的CeO2或500ppm的Ce(NO3)3改性后,膜层的耐蚀性能得到很大的改善。KH-151溶液经Ce(NO3)3改性后,所得到的硅烷膜与其他的硅烷膜相比,膜层更均匀致密。  2、采用浸渍涂层法在镁锂合金表面制备双-(3-(三乙氧基硅烷)丙基)四硫化物(KH-69)有机硅烷膜,考察了固化温度对膜层性能的影响。另外考察了不同浓度的ZrO2、CeO2或Ce(NO3)3对KH-69硅烷膜性能的影响。KH-69溶液分别经ZrO2或Ce(NO3)3改性后,所得到的硅烷膜较其他改性方式相比,膜层更均匀致密;当KH-69溶液中掺杂的ZrO2、CeO2或Ce(NO3)3的浓度均为150ppm时,显著提高了膜层的耐蚀性能。这是由于添加的纳米粒子或离子作为腐蚀抑制剂,渗透到硅烷基质中,起到了积极的耐蚀防护性能。  3、利用涂覆法在KH-151硅烷预处理的镁锂合金表面制备环氧树脂涂层,考察硅烷预处理对有机涂层耐蚀性的影响。未经硅烷预处理的环氧树脂涂层试样在3.5%NaCl电解液中浸泡15天后,表面开始有腐蚀发生;而经过KH-151预处理的试样,在浸泡38天后才由于少量溶液进入涂层/基底界面而发生局部点蚀,表明硅烷预处理可有效提高环氧树脂涂层的耐蚀性。DRIFT测试结果可有效证明环氧树脂涂层、硅烷以及基体间的结合机制。对阻抗结果进行电路拟合进一步证实上述结论。
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