镁合金表面BTSPS有机硅烷膜层的制备及耐蚀性研究毕业论文.doc

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1、重庆科技学院本科毕业设计目录镁合金表面BTSPS有机硅烷膜层的制备及耐蚀性研究毕业论文目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1镁合金的腐蚀与防护11.1.1镁合金的特点11.1.2镁合金的腐蚀21.1.3镁合金的防护方法31.2镁合金表面有机硅烷处理技术51.2.1有机硅烷处理技术简介51.2.2有机硅烷的防腐蚀机理71.2.3镁合金表面有机硅烷处理研究进展71.3本论文研究的主要内容82实验材料及方法92.1实验药品92.2实验仪器92.3实验方法、过程及过程102.3.1BTSPS硅烷溶液的配制102.3.2镁合金试样的制备102.3.3BTSPS硅烷膜的制备112.3.4BTSPS

2、硅烷膜层的形貌表征112.3.5BTSPS硅烷膜层的电化学性能测试12重庆科技学院本科毕业设计目录2.3.6BTSPS硅烷膜层的耐盐雾试验143实验结果与讨论163.1镁合金表面BTSPS硅烷膜层形貌观察163.1.1BTSPS硅烷膜层OM形貌观察163.1.2BTSPS硅烷膜层SEM形貌观察173.1.3BTSPS硅烷膜层EDS分析183.2镁合金表面BTSPS硅烷膜层的电化学测试193.2.1开路电位-时间曲线193.2.2塔菲尔曲线203.2.3交流阻抗（EIS）曲线213.3镁合金表面BTSPS硅烷膜层的耐盐雾试验234结论24参考文献25致谢27附件重庆科技学院本科生毕业设计1绪论

3、1绪论材料科学的发展是推动人类文明车轮前进的重要动力，现代高新技术的兴起及发展，对材料提出了日益苛刻的性能要求;作为材料科学的一个重要分支，材料表面处理在现代高科技发展中发挥着重要作用。随着现代工业的发展，对各种机械设备、零件的表面性能要求越来越高，一些在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质等条件下工作的零件，往往因其表面失效而使零件报废，并导致整套设备的失效。为提高零件的使用寿命，国内外均努力研究提高零件表面性能的新技术和新工艺。表面技术能够用来制备本体材料难以获得的特殊表面层，使本不具有耐蚀、耐磨性能的材料获得优异的耐腐蚀性能和耐磨损性能，乃至其它一些物理、化学性能，如阻尼性能、钎焊性能等，

4、从而充分发挥材料的潜力，大幅度拓宽材料的应用领域。金属镁及镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，纯镁的密度仅为1.738g/cm3，而常规镁合金如AZ91密度也只是1.81g/cm3，约为铝的2/3,钢的1/4，接近工程塑料的密度[1]，因此将镁合金应用在工程领域中可极大地减轻结构件的质量。欧美汽车商已把每辆汽车镁合金的用量作为一项指标来衡量车辆科技含量高低，有关研究证实汽车自重每降低10%，可节约燃料8%-10%[2]，燃油效率可提高5.5%，同时镁合金的再加工回收特性可有效减少对环境的污染，这在现阶段全球能源极度紧缺，国际原油期货价格一路庵升，全球环境保护刻不容缓的背景下，其意义尤为突出

5、。然而对镁合金的研究深度以及开发应用范围远不及铝合金广泛，这主要是由于镁的本征化学特性活泼(25℃下镁合金的标准电极电位E0=-2.36V)，耐腐蚀性差，因此研究开发高效的镁合金表面处理工艺，以达到工程应用的性能要求，是现代工业发展具有重要战略意义的课题，已引起国内外学者的广泛关注。1.1镁合金的腐蚀与防护1.1.1镁合金的特点镁是地球上储存最丰富的元素之一，约占地壳重量的2.35%，是继氧、硅、铝、铁、钙之后地壳中第六位富有的元素[3]。镁合金是一种非常理想的现代工业结构材料，广泛应用于航空航天、交通、光学仪器、电子、电讯、音响材料等领域，近年来以20%的速度增长[4]。与其他传统金属材料

6、及其他工程材料相比，镁合金具有很多优良性能26重庆科技学院本科生毕业设计1绪论。例如：具有较小的密度；而且具有很高的比强度和比刚度；机械加工性能良好；具有很好的热成型性；铸造性能优越；具有良好的吸震性能和阻尼性能；电磁屏蔽性能良好；具有优良的导热性能和导电性能；可回收再加工；具有超导特性以及储氢性能等。1.1.2镁合金的腐蚀镁及镁合金由于其自身性能非常活泼，极易在表面形成疏松多孔的Mg(OH)2或者MgO薄膜，这层薄膜对镁合金基体的保护性能很弱，使得镁合金的耐蚀性较差，这严重制约了镁合金的广泛应用。因此，镁合金的腐蚀与防护一直受到人们极大的关注[5-8]。1.1.2.1镁合金的腐蚀方式镁合金

7、的腐蚀方式通常有两种情况：一是在一般环境中的腐蚀，称“一般腐蚀”或“环境腐蚀”，也称“化学腐蚀”；二是在原电池环境下产生的“电化学腐蚀”。电化学腐蚀是镁合金腐蚀的主要方式，在中性、碱性环境中，电化学腐蚀的原理如下（1-1）：Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑（1-1）这个反应可以看作是由下列各步反应的总和：阳极反应：Mg-2e-→Mg2+阴极反应：2H2O+2e-→H2↑+2OH-生成腐蚀产物：Mg2++