光响应型钛基纳米薄膜的制备及防腐性能研究

基于企业生产研究背景与优势,提出利用廉价且易得的钛源(例如:TiOSO4)材料为原料,采用反应简单、操作便捷的sol-gel法在基材表面制备一层或多层纳米级钛基薄膜,研究镀膜后基材在紫外光光照和暗态条件下的耐腐蚀能力,意图通过镀膜大幅度提高基材的耐腐蚀能力.通过选择钛源、沉淀剂、水溶胶的钛浓度、络合剂比例和反应温度优化水溶胶制备工艺;同时研究不同浓度水溶胶的粘温特性及采用水溶胶浓缩为干凝胶的方法对水溶胶中颗粒粒径和形貌进行观测,溶胶粒径均小于50 nm.后期采用匀速提拉法在基板表面进行不同层数薄膜的制备,采用相应热处理得到纳米钛基薄膜,并研究纳米薄膜的形貌.最后将基片制作成电极浸渍在3.5％氯化钠溶液中测试其防腐性能,制备纳米薄膜表面颗粒粒径均小于50nm,五层膜厚度在1μm左右.防腐性能测试结果表明在基材表面制备防腐薄膜提高了基材腐蚀电位、降低其腐蚀电流,在暗态条件下,相较基板的防护效率最高可达99.73％;在紫外光照下,相较基板的防护效率最高可达99.14％.同时通过暗态和紫外光照下的基板的开路电位分析,在紫外光照射下相对于暗态下的开路电位出现不同程度负移的情况,展现出薄膜具有光响应性.