az31镁合金表面防腐涂层制备及耐蚀性的研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要选择聚吡咯(PPy)作为涂层材料，在经硅烷预处理后的AZ3l镁合金表面化学氧化合成PPy。运用傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究了膜层结构，用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)研究了膜层表面形貌及成分分布特征，用电化学极化曲线、交流阻抗(EIS)测试和盐水浸泡实验评定了金属／膜层体系的耐蚀性能。研究了BTESPT和APS两种硅烷偶联剂对AZ31镁合金预处理后的耐蚀性能，硅烷在镁合金表面形成SiOSi网状薄膜结构，并通过SiOMg键与镁合金表面相连，由于硅烷的阻挡作用提高了镁合金的耐腐蚀性能。不同pH的3．5wt％NaCl溶液以碱性环境对金属／硅烷体系的腐蚀程度

2、最轻，中性其次，酸性最严重。由于亲水的氨基基团，氨基硅烷对镁合金基体的保护性能比含硫硅烷略差。研究了预处理、氧化剂、反应温度和聚合时间等多种聚合参数对PPy形貌、耐蚀性的影响规律。PPy膜对镁合金腐蚀有一定的抑制作用，腐蚀电流密度降低了1个数量级；硅烷预处理提高Mg／PPy体系的耐蚀性能，使腐蚀电位正移了110mV，腐蚀电流密度减小了约2个数量级。其余聚合条件相同时，过硫酸铵(fNn4)2S208)合成的PPy膜耐蚀性要比氯化铁(FeCl3)相对好。掺杂阴离子的存在对Mg／APS／PPy体系具有一定的缓蚀作用。以(NH4hS208作氧化剂、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作掺杂剂时化学原位聚

3、合的最佳时间是10min。5～10℃的聚合温度比室温好。探讨了PPy的成膜机理。PPy与基体之间是通过物理吸附连接，PPy的附着性和连续性较差，对镁合金的防护性能有限。经硅烷预处理后，硅烷膜一方面与金属基体通过SiOMg键结合，另一方面与PPy通过化学键连接，增强了PPy和镁基体的结合力，生成的薄膜附着力好，缺陷也相对较少，使Mg／silane／PPy的耐腐蚀性相应提高。关键词：AZ31镁合金，聚吡咯，硅烷偶联剂，耐蚀性中南大学硕七学位论文ABSTRACTABSTRACTPolypyrrole(PP)，)waschemicallysynthesizedonthesurfaceofthes

4、ilanepretreatedAZ31magnesiumalloy．Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)wasusedforstructuralcharacterizationoftheformedsilaneandPPyfilms．Scanningelectronmicroscope(SEM)andenergydispersiveX—ray(EDS)analysiswereusedforobservationofsurfacemorphologyandelementsanalysisofthefilms．Thecorrosionbehav

5、iorofsilanefilmandPPyfilmwasstudiedin3．5wt％NaClsolutionusingelectrochemicalpolarizationtest，electrochemicalimpedancespectroscopyandimmersiontestatroomtemperature．ThecorrosionbehaviorofAZ31MgpretreatedwithBTESPTandAPSsilanerespectivelywasstudied．Thesilanemolecularswerecross-linkedthroughSiOSi，andt

6、hesilanefilmwaslinkedtotheMgalloybySiOMg．SilanepretreatmentcanimprovethecorrosionprotectionperformanceofAZ31MgalloyandalowercorrosionratecorrelatedwithhigherpH．Mg／APSplayedworseanti．corrosionperformancethanMg／BTESPTbecauseofhydrophilicNH2group．Theanti—corrosionperformancesofPPyfilmsthroughdiffere

7、ntpolymerizationprocesseswereinvestigated，includingpretreatment，oxidant，reactiontemperatureandtime．ThePPyfilmshowedacertaincorrosioninhibitionontheAZ31magnesiumalloy,withadecreaseinthecorrosioncurrentdensitybyoneordero