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《金属表面有机-无机防腐杂化膜制备及其性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要为提高金属的耐腐蚀性能，本文采用溶胶-凝胶法，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷（γ-APS）和正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，乙酸为催化剂制备了杂化溶胶，通过浸渍-提拉法，在低碳钢基体表面制备了有机-无机杂化涂层。在溶胶的配制过程中，溶液PH值应控制在4～4.5之间，TEOS与γ-氨丙基三乙氧基硅烷摩尔比为1：5，乙醇的加入量为γ-APS与TEOS总摩尔含量的4倍左右。当涂覆膜厚为10μm且热处理温度为300℃时，不仅能够得到由Si-O-Si键组成的空间交联结构而且能够使杂化溶胶的有机组分得到大部分
2、的保留，提高了杂化膜的强度以及耐腐蚀性能，有利于金属基体的保护。为改善杂化膜的性能，在溶胶中添加纳米二氧化硅粒子，使得溶胶的粘度增大，凝胶时间缩短，且增强了杂化材料的热稳定性，Si-O-C、Si-C等化学键分解转变温度为400℃，高于未掺杂时的300℃。当纳米SiO2粒子加入量为3g时，杂化膜表面完整、致密、均匀、团聚现象不明显，杂化膜的硬度、附着力和耐冲击性能都有所提高。结合Tafel曲线和EIS图谱的测试可以得知，在实验选取的参数范围内，当纳米二氧化硅掺杂量为3g时杂化膜的耐蚀性能也是最好的。关键词：溶胶-凝胶法，浸
3、渍-提拉法，有机无机杂化膜，防腐蚀，纳米二氧化硅I金属表面有机-无机防腐杂化膜制备及其性能研究AbstractOrganic-inorganichybridsolswerepreparedbysol-gelmethod.Tetraethoxysilane(TEOS)andγ-aminopropyltriethoxysilane(γ-APS)wereusedasthesiliconsource,aceticacidwasusedasthecatalyst.Thecoatingsweredip-coatedonmildste
4、elsubstrates,inordertoimprovethecorrosionresistanceofthesteel.Duringthepreparationofthesol,thesolutionpHshouldbecontrolledat4~4.5,themolratioofTEOSandγ-APSis1:5,themolalquantityofethanolisabout3timesmorethanthetotalcontentofTEOSandγ-APS.Whenheatedat300℃andthethic
5、knessoffilmis10μm,thehybridcoatingnotonlyhastheSi-O-Sispacialinterlacedstructure,butalsoreservesthegreatmassoforganicgroups.Thereby,thesearebenefitfortheenhancementoftheperfectionandcorrosionresistanceaboutthehybridfilm,soforprotectionofthemetalsubstrates.Inorder
6、toenhancetheperformanceofhybridfilm,thesilicananoparticleswereadded.Theyaugmentedtheviscosityofsol,shortenedthegelationtimeandimprovedtheheatstabilityofthehybridmaterial.ThebreakingtemperatureoftheSi-O-C,Si-Cetc.bondis400℃,whichishigherthannonadulteratedmaterial(
7、300℃).WhentheadditionalquantityofSiO2nanoparticlesis3grams,thehybridfilmisintegrated,dense,uniformandconglomeration-free.Thehardness,adhesionandconcussionresistancebecometobehigher.WiththeTafelandEIStests,takethehybridfilmcorrosionresistanceintoaccount,itcanbecon
8、cludedthattheadditionof3gramsSiO2nanoparticlesisthebestchoicewithintheexperimentalparameters.Keywords:sol-gelmethod,dip-coating,organic-inorganichybridfilm,cor
