合金表面不同硅烷膜的制备和耐蚀性能分析word格式论文.docxVIP

合金表面不同硅烷膜的制备和耐蚀性能研究 摘要有机硅烷化处理是新 兴的一种金属 表面处 理工艺，近年来发展 迅速。用硅烷偶联剂处理金 属表面其优点 很多：处理成本低、适用性 广、绿色环 保、耐蚀性强等 ，已成为国 内外学者研究 的热点。本论文 选用了 3-氨丙基 甲基 二乙氧基硅烷 (γ-APDMS)和 γ-巯丙基三甲氧基硅烷 (γ-MPS)对不同金 属基底进行了表面处 理，并对两种硅烷的 水解工艺、成膜工艺条件和 硅烷 膜的耐蚀性能进行了 研究。本论文采用正交实验 法研究 γ-APDMS 硅 烷的水解工艺和在镀 锌钢表 面的成膜工艺，经过极差分 析得出该硅烷 最佳水解工艺和成膜 工艺，再利 用塔菲尔曲线 、稳态极化曲线 和交流阻抗法 检测了 各试样在 3.50%NaCl 溶 液中的耐蚀性能，最后用单 因素法改进其 成膜工艺，同时向该硅烷水 解溶 液中添加 ZSM-5 纳米材料， 使得该硅烷形 成的硅烷膜耐蚀性能 明显增强。 结果表明：无硅烷膜 的镀锌钢的自 腐蚀电 流密度 (Jcorr)是 2.01×10-4 A·cm-2， 在过电位为 0.680V 时，极化腐蚀 电流密度 (J)是 2.76×10-3 A·cm-2 ；存在纯 硅烷 膜的 镀锌 钢 自腐 蚀电 流密 度 是 1.063×10-7 A·cm-2 ， 极化 腐蚀 电 流密度 是 1.027×10-6 A·cm-2 ； 掺 杂 纳 米 材 料 硅 烷 膜 试 样 的 自 腐 蚀 电 流 密 度 是 2.191×10-9A·cm-2 ，其极化腐蚀电 流密度 是 2.121×10-9 A·cm-2。由此可知 ， 在镀锌钢表面形成 γ-APDMS 纯硅 烷膜能 够提高镀锌钢的耐蚀 性能，而在 硅烷水解液中添加纳米材 料形成的硅烷膜 能进一步提高其对基底的 耐蚀 性能，其耐蚀性能比 纯硅烷膜更优 越。第二 种硅 烷也 采用 正 交试 验法 研究 γ-MPS 硅烷 的水 解工 艺及 在 黄铜 表面的成膜工艺，经极差分 析得出该硅烷 的最佳水解工艺条 件，并利 用塔 菲尔曲线、稳 态极化曲线和交 流阻抗法检测 了 各试样在 3.50%NaCl 溶 液中 的耐蚀性能，最后利用单因 素法改进其成 膜工艺 ，同时向该硅烷水解 溶液 中添加 SiO2 纳米材料，使得该硅烷 形成 的硅烷膜耐蚀性能 明显增强。结 果表明：无硅烷膜的黄铜 自腐蚀电流密度 (Jcorr)是 6.307×10-5 A·cm-2，在过电位为 0.782V 时，其极化腐蚀电流密度(J)是 8.252×10-4 A·cm-2；存在纯硅烷膜 的黄铜 自 腐 蚀 电 流 密 度 是 3.57×10-8 A·cm-2 ， 其 极 化 腐 蚀 电 流 密 度 是 1.677×10-6A·cm-2 ； 掺 杂 SiO2 纳 米 材 料 硅 烷 膜 试 样 的 自 腐 蚀 电 流 密 度 是3.576×10-9A·cm-2 ，其极化腐蚀电 流密度是 7.075×10-7A·cm-2 。由此可知， 在黄铜表面形成的 γ-MPS 纯硅烷膜能 够提 高黄铜合金的耐蚀性 能，而在硅 烷水解液中添加纳米材料 形成的硅烷膜能 进一步提高其对基底的耐 蚀性 能，其耐蚀性能比纯 硅烷膜更好。关 键词： 硅烷膜；正交试验；镀锌钢； 黄 铜；水解；耐蚀性能Preparation and Study on Corrosion Protection of Different Silane Films on the Surface of AlloysABSTRACTOrganic silane treatment, a novel technology of protective surface pretreatment, has developed rapidly. Metal surface with silane coupling agent pretreatment has drawn worldwide attention due to the advantage of low cost, wide range of applications, environmental protection and excellent corrosion resistance. The γ-Aminopropyl-methyl-dieth-oxysilane (γ-APDMS) and γ-Mercaptopropyl-trimeth-oxysilane (γ-MPS) are employed for metal surface treatment in this study. The Hydrolysis process of those tw