鋁板表面有機硅烷分子自組裝膜制備.pdf

1、金屬表面有機硅烷分子自組裝成膜技術作為一種新型的環境友好型表面防護技術，在鋁及其合金的防腐蝕領域有著廣闊的發展前景。而現有的研究中，大多數集中在有機硅烷分子自組裝單層膜上，但是膜層太薄，對腐蝕性介質侵蝕的阻擋作用有限，而且不具備自愈能力，限制了其使用壽命。
　　本文在分子自組裝單層膜的基礎上，構筑自組裝雙層膜，同時，加入緩蝕劑以及納米顆粒，增加膜層厚度的同時又得到具有自愈性且機械強度高的膜層。采用無毒無污染的雙-[γ-（三乙氧基）

2、硅丙基]四硫化物(BTSPS)，γ-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)為主要成分，制備有機硅烷分子自組裝單層膜及雙層膜，并以硝酸鈰及納米氧化鈰為添加劑，制備復合有機硅烷分子自組裝膜，使膜層具有自愈性，提高機械強度。研究了膜層的制備工藝，對其耐腐蝕性進行了探討。
　　以塔菲爾曲線檢測結果為依據，對處理液水解時間、浸漬時間、固化時間、固化溫度以及添加劑用量等工藝參數進行了確定，并研究了工藝參數變化對膜層耐腐蝕性能的影響。以塔菲爾

3、曲線測試、浸泡實驗和硫酸銅點滴實驗，綜合比較了各類膜的耐腐蝕性能，結果表明:添加了納米氧化鈰的復合雙層膜耐腐蝕性最好，其電化學腐蝕電流為4.25×10-9A，這比空白鋁片的腐蝕電流降低了3個數量級;該膜層耐硫酸銅腐蝕時間最長，為18′01″;3.5％NaCl溶液中，浸泡15天后其失重最少，僅為0.1mg，平均腐蝕速率0.0049mg/cm2為所有膜中最小。
　　通過傅立葉紅外光譜測試發現，單層膜中存在Si-O-Si、Si-O-Al

4、吸收峰，表明在鋁板表面生成了，與鋁板間以Si-O-Al共價鍵連接，膜層間以Si-O-Si為網絡結構的BTSPS有機硅烷分子自組裝膜;雙層膜中同樣存在Si-O-Si、Si-O-Al吸收峰，而且還有GPTMS的特征集團環氧基的吸收峰，表明在BTSPS膜的表面形成了GPTMS膜。而硝酸鈰以及納米氧化鈰只是單純的物理吸附于膜層中。
　　通過掃描電子顯微鏡發現，鋁片表面生成了一層均勻致密凹凸不平的有機硅烷分子自組裝膜，這種表面結構使得該自組