金属表面超疏水纳米结构涂层研究

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1、分类号UDC密级学位论文金属表面超疏水纳米结构涂层研究作者姓名：黄莹指导教师：申请学位级别：学科专业名称：于海燕副教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学化学工程论文提交日期：2010年12月学位授予日期：评阅人：哔嗡爻郫水论文答辩日期：2010年12月30日答辩委员会主席：锨救嘎答辩委员会主席：胍概筏东北大学2010年12月AThesisinChemicalEngineeringInvestigationofnanostructured●1●1●-■J1一SUDernVdr0Dn0DlCc

2、oatings0nmetalSUrIacesByHuangYingSupervisor：AssociateprofessorYuHaiyanNortheasternUniversityDecember2010独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名吕痃日期：矽

3、／D．IL·今I学位论文版权使用授权书：芩学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论：艾的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论：丈的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名瑶壤签字日期：沙f0·Iz·≥l导师签名：小古0携签字日期：。和加。I，之，32l仪∥‘L，’‘’l东北大学硕士学位论文摘要金属表面超疏水纳

4、米结构涂层研究摘要本课题研究重点针对金属铜和金属铝表面超疏水微观结构表面涂层以保护金属表面，避免金属表面受到腐蚀。实验中使用一步法电化学沉积法，即在直流电压的作用下，金属铜(或铝)浸入硬脂酸溶液中，将硬脂酸铜超疏水薄膜镀于铜基体表面，以达到防腐蚀的作用。本研究中使用硫酸铜溶液将铜元素镀于铝基体表面，然后再使用一步法电化学沉积法将铜／铝基体表面钝化为超疏水表面。材料表面形貌使用扫描电镜(SEM)照片分析，化学组成分析使用X射线衍射(XRD)分析，而表面润湿性由表面接触角测量分析得到，表面粗糙度则使

5、用光学轮廓测试仪测量。在超疏水涂层制备于铜基体表面研究中，当应用30V直流电压条件下，表面接触角随反应时间增加而提高；此外，应用电压越大，表面接触角越大。在超疏水涂层制备于铝基体表面研究中，使用化学腐蚀法时，腐蚀时间超过5分钟可以使材料表面具有超疏水性；而在镀铜法研究中，应用电压的提高有助于提高基体表面的接触角以提高表面的超疏水性。在防腐蚀研究中，具有超疏水性的铜基体表面腐蚀超过24小时后，表面接触角随腐蚀时间减小，然而始终具有超疏水性。实验结果表明，超疏水表面比非超疏水表面具有更好的防腐蚀性能

6、；在铜／铝超疏水表面的防腐蚀研究中，表面接触角随腐蚀时间的增加而逐渐降低，表面在腐蚀3小时后不再具有超疏水性。关键词：表面涂层；超疏水；腐蚀；铜；铝合金东北大学硕士学位论文AbstractestigationofnanostructuredcoatingsonmetalAbstractCeSTheobjectiveofthesubjectistopreparesuperhydrophobiccoatingsnanostructuredhybridorganic—inorganiccompound

7、sonthesurfacesofmetals，mainlyoncopperandaluminumfortheirecologicalprotectionagainstenvironmentalcorrosion．Thetechniqueofelectrochemicaldepositionandisusedtomodifymetalsurfacestoachievesuperhydrophobicproperties．Thecoatingsolutionchosenisstearicacid．T

8、hereactionbetweencopperandstearicacidwillbehappenedintheapplicationofDCvoltage，whereasaluminumstearateisdifficulttobefoundonthealuminumsurfacewhichmayduetothedissolveofethan01．ThesurfacecoatingonthealuminumthereforeCanbedoneintwosteps．Firstly，aluminu