304不锈钢表面稀土氧化物涂层的制备及超疏水性能的研究

《304不锈钢表面稀土氧化物涂层的制备及超疏水性能的研究》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、硕士学位论文304不锈钢表面稀土氧化物涂层的制备及超疏水性能的研究FABRICATIONOFRAREEARTHOXIDECOATINGSONTYPE304STAINLESSSTEELANDITSSUPERHYDROPHOBICITY常幸娟哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TG174.4学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文304不锈钢表面稀土氧化物涂层的制备及超疏水性能的研究硕士研究生：常幸娟导师：唐莎巍讲师申请学位：工学硕士学科：材料学所在单位：材料科学与工程学院

2、答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG174.4U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFABRICATIONOFRAREEARTHOXIDECOATINGSONTYPE304STAINLESSSTEELANDITSSUPERHYDROPHOBICITYCandidate：ChangXingjuanSupervisor：Lec.TangShaweiAcademicDegreeAppliedfo

3、r：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在不锈钢表面制备具有超疏水性能的涂层对拓宽不锈钢的应用领域具有非常重要的意义。本文针对传统在304不锈钢表面采用氟硅烷类

4、等有机物改性制备的超疏水涂层热稳定性差的问题，采用阴极电沉积和高真空处理相结合的方法分别在304不锈钢表面制备了具有热稳定性的CeO2和La2O3超疏水涂层，研究了涂层的制备中电解液成分、沉积时间和沉积温度对涂层表面形貌、物相成分及疏水性能的影响，并探究了涂层的形成机制和和耐热、耐久性能。研究发现，电解液中添加H2O2对于提高CeO2的疏水性能至关重要，随着添加H2O2比例的增加CeO2涂层表面的接触角逐渐增加到150.3°±2.2°，CeCl3和LaCl3浓度的增加并不能提高涂层的水接触角，沉积温度对C

5、eO2和La2O3涂层的表面形貌以及疏水性能有较大影响，提高沉积温度可明显改善CeO2涂层的形貌及疏水性能，直到增加沉积温度为55℃时涂层的疏水性能下降，而沉积温度的提高对于La2O3涂层的制备是不利的，沉积温度为45℃和55℃时304不锈钢基体表面有很多地方未沉积涂层。实验还发现最佳沉积时间为30min，继续增加沉积时间不能提高CeO2和La2O3涂层的疏水性能。分别对304不锈钢表面制得的CeO2和La2O3涂层进行了耐热性能测试，CeO2和La2O3涂层均能在200℃下加热处理30min后保持良好的

6、疏水性能，在250℃下加热30min后涂层失去疏水性能，将涂层重新进行真空处理后，涂层可完全或恢复绝大部分疏水性能。分别对制得的La2O3和CeO2涂层进行了胶带粘贴撕拉实验测试其耐久性能，对于CeO2涂层，经过3次撕拉实验后，接触角基本保持不变，撕拉10次后接触角逐渐下降到125°，仍然具有疏水性能。对于La2O3涂层，随着胶带的撕拉次数增加，涂层的疏水角逐渐降低，撕拉5次后涂层的水接触角降低为121°。关键词：304不锈钢；稀土氧化物；耐热超疏水涂层；阴极电沉积-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Ab

7、stractThefabricationofsuperhydrophobiccoatingsontype304stainlesssteelisofgreatsignificanceinabroadrangeofapplications.Manyorganicshavebeenusedforpreparationofhydrophobiccoatingsonstainlesssteelsuchasfluorosilane,However,organiccoatingshaveseveraldisadvant

8、agesinpracticalapplications,chieflytheirinherentlypoormechanicaldurabilityandthermalstability.Inthispaper,superhydrophobicceriumoxideandlanthanumoxidecoatingsontype304stainlesssteelisobtainedbycombinationofcathodice