铝合金表面膜的制备及耐蚀性能研究

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1、分类号TB37密级不保密单位代号10256学号15102023硕士学位论文DissertationforMaster’sDegree铝合金表面膜的制备及耐蚀性能研究学位申请人：杨灵慧指导教师：陈晓东学科专业：材料化学工程学位类别：工学硕士所属院系：环境与化学工程学院2018年3月分类号TB37密级不保密单位代号10256学号15102023上海电力学院硕士学位论文铝合金表面膜的制备及耐蚀性能研究学位申请人：杨灵慧指导教师：陈晓东学科专业：材料化学工程学位类别：工学硕士2018年3月论文定稿日期：上海电力学院学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

2、关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电力学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）摘要铝合金表面膜的制备及耐蚀性能研究摘要铝合金作为一种轻金属，应用的领域也十分的广泛，铝合金表面特别容易形成氧化膜以保护铝合金，但是当该氧化膜遭受到永久性破坏时，铝合金的耐蚀性较差问题也就凸显出来了。本文主要采用简单、低成本、绿色不污染的

3、方法，在铝合金6061表面制备保护性膜层，提高铝合金的耐蚀性能。分别采用了多种不同的方法在铝合金6061表面制备了3种耐蚀性保护膜层，并通过电化学测试研究了其在强酸性测试溶液0.5MH2SO4+2ppmHF中的耐蚀性能。此外，还通过多种表征手段对铝合金表面的膜层及其化学成分进行了分析和讨论。主要研究结果如下：一、利用自组装和水热法在铝合金6061表面制备石墨烯-二氧化锡复合膜。使用场发射扫描电子显微镜研究复合膜的表面形貌，使用X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱研究复合膜的组成和微观结构。通过电化学测试研究了在0.5MH2SO4+2ppmHF的混合酸性溶

4、液中石墨烯-二氧化锡复合膜的腐蚀行为，结果表明，复合膜在该酸性溶液中保护效率高达99.727％，说明该石墨烯-二氧化锡复合膜能极大地改善该合金在酸性环境中的腐蚀问题。二、采用喷涂法和热解法在铝合金6061表面成功制备了高防腐性能的壳聚糖热解膜。壳聚糖是一种环保的多糖类物质，由于其分子结构中含有大量的氨基和羟基官能团，可以通过热解获得碳源。通过在0.5MH2SO4+2ppmHF的混合酸性溶液中进行电化学测试，对其交流阻抗、极化曲线以及等效电路进行了研究。采用场发射扫描电子显微镜及其附属能谱仪，原子力显微镜，X射线衍射，拉曼光谱，傅里叶变换红外光谱和X射线光电

5、子能谱。结果表明，铝合金表面的膜为氮掺杂的部分石墨化的碳薄膜，相比空白铝合金6061的腐蚀电流密度，在其表面制备了热解膜之后，其大小从-4-2-8-21.247×10A•cm下降到7.461×10A•cm，保护效率达到了99.940％。三、采用自组装的方法在在铝合金6061表面成功制备了聚乙烯亚胺-氧化石墨烯-壳聚糖（PEI-GO-chitosan）复合膜，主要是利用不同物质间的氢键或静电吸引作用，实现这三种物质的复合。使用场发射扫描电子显微镜研究复合膜的表面形貌，以及拉曼光谱和X射线光电子能谱研究复合膜的组成和微观结构。通过电化学测试研究了在0.5MH2

6、SO4+2ppmHF的混合酸性溶液中PEI-GO-chitosan复合膜的腐蚀行为，结果表明，复合膜在该酸性溶液中保护效率高达99.985％，说明该PEI-GO-chitosan复合膜有效的提高该铝合金在酸性环境中的耐蚀性能。I上海电力学院硕士学位论文关键词：铝合金6061，腐蚀与防护，石墨烯，二氧化锡，壳聚糖，耐蚀性能IIABSTRACTPREPARATIONOFFILMONTHESURFACEOFALUMINUMALLOYANDITSCORROSIONRESISTANCEABSTRACTThealuminumalloyasalightmetal,the

7、fieldofapplicationisalsoveryextensive,thealuminumalloysurfaceisparticularlyvulnerabletotheformationofoxidefilmtoprotectthealuminumalloy,butwhentheoxidefilmsufferedpermanentdamage,poorcorrosionresistanceofaluminumalloyisalsorevealed.Inthispaper,asimple,low-costandgreennon-polluting

8、methodisusedtoprepareaprotectivef