AZ31镁合金表面三种过渡金属超疏水表面的构筑及其性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）AZ31镁合金表面三种过渡金属超疏水表面的构筑及其性能研究硕士研究生：王梓名指导教师：景晓燕教授企业导师：钟兆魁高工工程领域：化学工程论文主审人：董国君教授哈尔滨工程大学2018年06月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）AZ31镁合金表面三种过渡金属超疏水表面的构筑及其性能研究硕士研究生：王梓名指导教师：景晓燕教授学位级别：工学硕士学科、专业：化学工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年05月07日论文答辩日期：2018年06月09日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:

2、U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.Eng（MasterofEngineering）ConstructionandCharacterizationofSuperhydrophobicSurfacesofThreeTransitionalMetalsonAZ31MagnesiumAlloySurfaceCandidate:WangZimingSupervisor:ProfJingXiaoyanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemistryEngineeringDateofSubm

3、ission:May.07.2018DateofOralExamination:June.09.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明

4、本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日AZ31镁合

5、金超疏水表面的构筑及其性能研究摘要人们受到自然界中超疏水动植物表面的启发，研制出了具有超疏水性能的功能表面并得到了广泛的关注。镁合金由于其地表含量大、其密度低、比强度高、阻尼性能好、切削加工性能优良等一系列优点，让镁合金慢慢的走入了人们的视野。但是耐腐蚀性差是镁合金面临的主要问题，一直以来极大的限制了镁合金在各个领域的应用。镁合金表面构筑超疏水表面，可以有效地减少基底与腐蚀介质的接触面积，很好的解决这个问题。本论文通过分别用水热法、提拉法、化学转化膜、浸泡法以及化学刻蚀法在镁合金表面构筑超疏水膜层。通过EDS、SEM、FT-IR、XRD等分析测试手段对制备出的样品的组成、形貌、结构进行分析

6、，通过接触角测试仪、摩擦磨损测试、模拟海水浸泡测试、电化学测试(EIS及IE)以及抗海藻试验等测试手段对所制备表面的抗冰、长期稳定、防污以及耐腐蚀性能进行综合分析。通过浸渍法与水热法的结合在镁合金表面构造出氧化锌纳米棒，以及单层无衬底花状氧化锌纳米结构，对比两种膜层，氧化锌纳米棒更加致密。测得两个超疏水表面静态接触角都可以达到150°以上，甚至接近160°，且超疏水膜层在空气中可以保持7个月以上之久，对不同酸碱度的液滴仍然具有疏水性能，具有优良的长期稳定性。通过化学镀镍、水热法和浸泡法再AZ31镁合金上制备出Ni-P-NiO超疏水表面。通过化学镀镍的方法，在镁合金基地上与外界形成了一个隔离

7、层，有效的防止了外界与镁合金基底的接触，并在Ni-P表面构筑超疏水NiO表面进一步加强了对镁合金基底的保护并使其表面具有超疏水的特性。通过计算，从理论上证明其疏水性，并通过摩擦磨损，化学稳定性以及长期稳定性等测试，证明了其具有很好的适应恶劣环境的能力。通过电化学工作站进行了对比实验，膜层表现出了出色的耐腐蚀性能。以AZ31镁合金为基底，运用浸泡法和液相化学刻蚀法在AZ31镁合金上构筑出抗海藻Ag@MCM-41超疏水表面。